基于“全级次、全流程、全要素” 的运载火箭发射管理体系构建

李金鑫、王立扬、博伟、金煜、徐腾 /上海宇航系工程研究所

中国航天科技集团有限公司第七次工作会深入贯彻落实党的“十九大”精神和习近平总书记“8.26”重要批示，提出“高质量保证成功、高效率完成任务、高效益推动航天强国和国防建设”工作要求，亟需运载火箭领域积极探索、构建运载火箭型号发射管理体系，提高运载发射可靠性和发射效率。同时，“十三五”期间，航天科技集团完成了144 次运载火箭发射任务，“十四五”期间，发射量将达到200次以上，运载火箭高密度发射已成为航天事业发展的新常态。随之而来，运载火箭的发射场工作强度与日俱增，原有的发射场工作多以串行安排工作为主，主要靠人力投入实现发射任务成功。按目前型号的人员配置和工作方法，会导致任务量更多，保成功压力更大，资源保障压力更大。作为运载火箭总体院所，积极探索运载火箭“高质量、高效益、高标准”工作新模式，构建“全级次、全流程、全要素”的运载火箭发射管理体系，适应高密度发射任务的需求，实现运载火箭“高质量、零缺陷、发发成功”的目标。

一、运载火箭发射管理体系构建的方法

在当前高密度发射形势下，传统的发射管理体系已经不能满足高密度发射要求，必须重塑运载火箭发射管理体系，构建一个流程简洁、工作高质高效的发射场工作机制，适应当前高密度发射任务的需求。发射场工作机制主要包括：构建横向到边、纵向到底的运载火箭发射管理新体系，建立3 层2 维的全级次发射场业务架构，形成“A+B+X”模式发射场工作规范体系；构建以风险识别与控制为核心的全流程发射场管理手段；以发射场工作为主线，风险管理为重心，质量检查确认为抓手，形成全要素发射场管控方法；组建“远程测发+专职测试”的发射队伍，建成“前方指挥测试和操作、后方数据判读和分析”的运载火箭型号全新测发模式。

以发射场全级次工作为基础，开展全流程发射场策划和管理；实施全要素的发射场工作实施和检查确认，确保发射场工作层次分明、流程精简、风险可控、系统全面。通过信息化收集、结构化整理、模块化比对发射场测试数据，构建了运载火箭产品的数据包络线和成功包络线；远程测发支持系统配合专职测发队伍，优化了发射场岗位人员和测试工作，缓解了发射任务和研制工作之间的矛盾；通过强制检验点、易差错项目控制、关键参数比对等措施实施重要关键环节的控制，进一步降低发射工作风险，确保高质量完成发射任务，为“全级次、全流程、全要素”的发射场管理提供平台支撑、组织保障和控制手段，从而提升组织保成功的能力，运载火箭发射管理体系如图1 所示。

图1 运载火箭发射管理体系思路

二、构建全级次发射场业务架构

1.构建3 层2 维的全级次发射场工作架构

为克服以往运载火箭型号发射场工作串行开展，工作内容交叉、不分层级等弊端，总体所系统梳理发射场工作项目，构建3层2 维的全级次矩阵式发射场工作架构。“级”为总体、分系统、单机3 个层级构成的发射场“主线+辅线”工作内容，“次”为“历发、历次”2 个维度的数据比对，构成了运载火箭型号测试结果的数据包络线和成功包络线，运载火箭发射管理体系整体架构如图2 所示。

图2 运载火箭发射管理体系整体架构图

2.建立“A+B+X”模式发射场标准规范体系

为强化全级次的管理，总体所自顶向下建立一套逐层细化、系统性强、针对性强的“A+B+X”模式发射场标准规范体系（见图3），从运载领域通用要求，到型号顶层要求，最终落实到具体实施操作层面，建立了一套贯穿于运载火箭发射全周期的工作标准，为发射工作的标准化、规范化、系统化奠定了基础。

图3 运载火箭型号“A+B+X”标准规范体系

三、构建全流程发射场管理手段

1.基于技术风险控制与识别方法，形成发射场全流程策划

技术风险识别与控制贯穿型号全周期的研制过程，是一个不断深入、迭代更新的动态过程。防范和控制风险是开展发射场工作的核心目标。依据“‘两总’抓总、分级实施、逐级落实”的原则，形成以技术风险识别与控制为核心的发射场“研制技术、研制计划和产品保证”全流程工作策划。全流程管理使得风险识别更充分、风险项目更齐全，风险控制措施更具体，将风险控制措施作为关键重要控制点纳入到发射场全流程工作中，确保运载火箭在发射场工作的顺利实施。

2.促进“三个流程”的统一，控制发射场风险

总体设计师根据本发火箭技术状态特点，结合技术状态变化及与卫星、发射场、测控等外系统协调的结果，形成本发火箭发射场技术流程；各岗位根据技术流程，结合运载火箭常规风险清单，进场后根据发射场系统的变化主要从环境、地面设备、极性、易差错、多余物及“九新”等方面开展新增风险项目清单及控制措施，并将质量控制点嵌入到技术流程中，实现技术+产保流程的结合；调度系统按照技 术+ 产 保流程，按“岗位到分钟”的要求对每天的工作项目及内容进行细化分解，形成详细的工作计划表，实现高度统一的“技术+产保+计划”三流程，确保发射场全周期任务的顺利实施。

四、构建全要素发射场管控方法

1.实施全要素的质量检查与确认

依据运载火箭发射场的工作策划，严格按照“有依据、按依据、留记录、再确认”要求，对各阶段的工作进行检查与确认，并在此基础上围绕风险控制项目，开展实施全过程、全要素的质量检查与确认，体现事中控制；开展发射场要求落实情况的确认和过程、结果的准确性、正确性的确认，强化事后确认，确保全要素的质量检查与确认落到实处。

2.组织发射流程演练，确保发射状态正确性

发射和飞行是运载火箭发射任务的核心环节，运载火箭型号充分分析任务特点，制定飞行试验方案和大纲，并与发射场协同组织发射流程的演练，做到全员参与、全过程演练、全要素覆盖。射前状态设置又是整个发射阶段的关键环节，运载火箭型号组织对发射前4h 至发射阶段的操作项目进行系统梳理、分析统计，形成射前操作项目汇总表，精准定位到射前的各项操作内容，责任到人，确认结果，确保射前状态正确性。

发射和飞行是运载火箭发射任务的核心环节，运载火箭型号充分分析任务特点，制定飞行试验方案和大纲，并与发射场协同组织发射流程的演练，做到全员参与、全过程演练、全要素覆盖。射前状态设置又是整个发射阶段的关键环节，运载火箭型号组织对发射前4h 至发射阶段的操作项目进行系统梳理、分析统计，形成射前操作项目汇总表，精准定位到射前的各项操作内容，责任到人，确认结果，确保射前状态正确性。

3.推进“日清制”和“四化”措施，实现精细化管理

根据高标准和持续改进的要求，总体所组织各系统和各单位相关人员广泛讨论，系统总结成功经验，在发射场任务中推行当日工作当日确认的“日清制”和强制检验点声像记录模板化、班前会表格化、测试操作标准化、岗位责任精细化的“四化”措施，内容覆盖“人、机、料、法、环、测”等全要素发射场工作，细化和提升工作标准。

五、建立信息化保障手段

信息化是支撑运载火箭发射体系建设的重要组成部分。通过数据包管理系统，实现了发射测试数据的信息化收集、结构化整理和模块化比对，建立发射测试数据的成功包络线。远程测发支持系统打破了总体所与发射场的空间距离障碍，解决了发射任务激增带来的各项资源配置压力和挑战。

1.数据包管理系统的应用

质量与可靠性数据包管理系统建立了一个多层次、多流程相互协同的一体化数据信息管理平台，完成对产品研制全过程质量与可靠性数据的信息化采集、存储、处理和监控，并实现对运载火箭产品“历次测试数据、历发测试数据”自动化判读、比对。通过全面应用数据包管理系统，形成了运载发射场检查测试项目齐全、检查要求明确清晰、过程记录完整规范、测试数据比对充分的质量与可靠性数据包，如实记录了型号在发射场工作规范、量化控制、数据比对的全过程，形成了运载火箭产品的检查、测试和操作结果累积的数据包络线和成功包络线，为高效率完成工作提供保障。

2.远程测发支持系统的建设

远程测发支持系统将原有的发射场集成的指挥操作和判读分析工作一分为二，前方开展操作和测试工作，后方进行数据判读，形成前后方协作、后方支持前方的远程测试与支持工作模式，远程测发支持系统还支持发射场测试数据实时采集、远程发送和判读、远程故障诊断及处理，最后构建了“前方指挥测试和操作、后方数据判读和分析”的航天发射全新测发模式，以提升航天发射整体技术水平，保障运载火箭常态化高密度发射的顺利进行。

六、组建专业化测试队伍

为优化发射工作流程和项目，精简岗位人员，解决研制和发射之间资源配置的矛盾，总体所建立了专业化的测试队伍，并配合远程测发支持系统，为发射场全流程工作提供了组织保障。

1.组建“远程测发+专职测试”的发射队伍

为提高运载火箭型号发射队伍人力资源利用效率，缓解高密度发射任务和科研生产的矛盾，建立运载火箭型号专职测发队伍，配合远程测发支持系统，形成了一套前后方协作、后方支持前方的远程测试与支持运载火箭测发模式，与以往的按发射任务需求、临时组建发射试验队相比，“远程测发+专职测试”发射队伍的人员更稳定、岗位更精简、反应更迅速、专业技术能力更强，确保运载火箭型号发射任务顺利实施。“远程测发+专职测试”管理方案如图4 所示。

图4 “远程测发+专职测试”管理方案

2.推动技术改进，实现测试自动化、队伍专业化

根据“远程测发+专职测试”的发射队伍建设思路，发射场专职测试队伍推行 “箭上指挥+技术负责”的管理模式 、以“总体测试+总装操作”为主的工作模式，实现试验队伍的专业化，大力推动型号内专业、人员的融合，实现“一人多岗、一人多能”。同时，提高发射场使用测试设备的自动化程度，实现部分测试岗位与发射场的移交，改进前置终端，实现交互指令、数据的实时存储功能，并可通过网络发送到后端，取消各系统前置终端岗位；改进后端指挥/判读终端的显示、判读功能，测试数据实现自动化判读，精简判读人员。

七、实施重要、关键点控制

在实施全要素的质量检查与确认的基础上，运载火箭型号系统梳理了发射工作中的重要、关键环节，如重要操作、易差错项目、关键参数比对等，实施重点控制，建立强制检验点点长负责的制度，确保重要操作无差错，关键数据有比对。

1.强制检验点点长负责制

梳理发射场工作环节中重要关键的操作和项目，作为强制检验点，并设置了强制检验点点长，要求对发射场阶段各个重要关键点的完成情况、测试数据等进行详细检查，确认满足要求，并按声像记录要求对相关过程、状态进行了拍照和录像记录，其中对具 有I、II 类故障模式的强制检验点由副总师担任点长，参与确认，最终形成模板化的强制检验点和极性声像记录，提高强制检验点确认的规范性和有效性。

2.发射场易差错的控制及确认

梳理发射场各阶段的操作项目及工序，针对外场操作过程的工作项目及风险点，梳理出易错操作项目及数量、高难度操作项目及数量、盲操作项目及数量、高风险操作项目及数量、难检和不可检操作项目及数量，根据对易差错项目的影响分析，将识别出的风险项目进行星级评定，并提出现场管理措施。其中对于星级较高的风险项目，需设置强制检验点点长，并由点长编制项目实施措施、检查确认要素表，严格执行多媒体记录和现场检查确认记录。

3.关键参数比对确认

梳理发射场测试中的关键参数、关键性能指标。开展“横向”和“纵向”2 个维度的数据比对工作。一方面是发射场测试数据与总装测试阶段的桌面联试、电性能综合测试进行比对；另一方面是发射场测试数据与其他发次的发射场测试数据的比对。充分利用成功数据包络线的分析方法，对测试参数的变化趋势、临界等情况进行复核确认，从而确保产品质量的稳定性。

梳理发射场测试中的关键参数、关键性能指标。开展“横向”和“纵向”2 个维度的数据比对工作。一方面是发射场测试数据与总装测试阶段的桌面联试、电性能综合测试进行比对；另一方面是发射场测试数据与其他发次的发射场测试数据的比对。充分利用成功数据包络线的分析方法，对测试参数的变化趋势、临界等情况进行复核确认，从而确保产品质量的稳定性。

八、实施效果

1.适应高密度发射的趋势，高质量、高效率完成发射任务

经过1 年的运载火箭发射管理体系重构和实践，运载火箭型号在发射场的有效工作时间从33 天缩短为15 天，压缩54.5%；进场人员配置从140 人精简至75 人，缩减46.4%。优化后的发射场技术、质量、计划、成本管理更加扁平化，内部沟通协调、信息共享效率更高。2018年，上海航天技术研究院圆满完成了15 次运载火箭发射任务，“长征”二号D 运载火箭在40天内完成4 次发射；2020 年，上海航天技术研究院成功完成了17 次运载火箭发射任务，创历史新高，应对高密度发射能力显著加强。

2.运载火箭型号发射场管控能力显著提升

通过构建横向到边、纵向到底的发射场管理体系，运载火箭型号在发射场的组织管理简洁、流程高效，队伍专业化水平和人员利用率显著提高，“A+B+X” 规范体系统一了运载火箭型号在发射场的工作标准，做到发射场工作标准化、模块化、系列化。信息化建设、型号队伍建设及过程方法建立提升了组织保成功的能力，运载火箭型号在发射场全流程策划、全级次工作、全要素确认方面的能力进一步加强，适应高密度发射形势下的型号保成功能力显著提升。

3.提升了企业竞争力，技术发展牵引能力显著提升

通过运载火箭型号发射流程和周期的缩短、效率的提高，企业成本显著降低，资源充分释放，使其他型号在任务立项、产品研制、技术改进及新技术研究方面有足够的资源投入，进一步提升了企业的竞争力。建成以标准化、信息化、专业化为支撑的运载火箭发射管理体系，进一步夯实了进入空间、利用空间和服务空间的能力，有力支撑航天强国建设。