“九到位”管理方法在航天项目管理中的应用实践

梁卓、翟磊、李浩、潘彦鹏、胡骁 /中国运载火箭技术研究院

近年来，我国航天任务逐年井喷式增长，仅2020年就有114次航天发射任务，绝大多数次任务取得了成功，但是也有10次发射失利，其原因是出现了各种类型的质量问题，给航天项目保成功带来了巨大挑战。航天项目高质量保成功的关键是技术与管理的一体化协同推进，确保一次就能把工作高质量做到位。

为了实现技术与管理的一体化推进，中国运载火箭技术研究院从“面向产品、面向流程、面向组织”3个维度系统分析和深入研究。面向产品，就是针对全寿命周期的质量控制，如何使需求的开发具有前瞻性和先进性、实现需求传递的有效性、确保需求理解的正确性、保证试验验证的充分性、保证数据判读的完备性；面向流程，就是如何保证风险识别的精准性、做到实时准确的状态控制；面向组织，就是如何做到权责清晰及责任压准压实、快速提升组织与个人能力，以适应新领域、新任务条件下的新挑战。

基于以上思路，本文探索性地提出了需求开发到位、需求传递到位、需求理解到位、风险识别到位、状态控制到位、试验验证到位、数据判读到位、责任落实到位、能力提升到位的“九到位”技术管理方法，为一次性把项目做成功提供技术与管理的一体化方法。

一、“九到位”管理方法概述

1.需求开发到位、需求传递到位、需求理解到位

需求分析是在进行项目开发前对用户的要求进行引导、收集和分析的过程，充分的需求分析能够充分满足和发掘用户的要求，使得方案的设计具有前瞻性和引领性，既能提高利益相关方的满意度，又能有效控制开发成本，降低研制风险，为项目团队带来收益。

航天项目的需求包括外部需求和内部需求，外部需求指的是项目团队作为一个整体对接用户的要求，内部需求是项目团队各成员间的接口要求。在需求分析阶段，最重要的是做到需求开发到位、需求传递到位、需求理解到位。

做好需求设计开发共分为需求获取、需求分析、需求规约和需求验证4步。需求开发是一个不断反复的迭代过程，通过对用户沟通、领域专家、先验知识及技术标准等信息的消化理解，获取对用户需求的准确理解，对需求中的不明确部分进行详细分析，需求规约的内容是严谨、正确、无歧义的，最后通过评审、确认和原型等方式完成需求验证。

建立需求跟踪矩阵，能够对项目研制过程中的任何2个基线文档进行关联，以检查2个文档关系的完整性，可以用来保证需求传递到位。通过建立需求双向跟踪矩阵，确保客户需求被完整分解和传递，没有发生需求遗漏；在进行测试验证时，能够检验客户需求是否被测试，测试的覆盖率是否满足要求；在发生需求变更时，确保需求的传递过程没有丢失。

制定需求规格说明，其形式可以是接口控制文件、总体设计方案、需求规格说明中的任一种，以书面形式描述客户需求，然后与利益相关方共同确认，保证需求理解到位。需求规格说明应采用自然语言、形式化需求描述语言、结构化语言，准确、无二义性地表达用户需求，并进行需求的分解和细化。

2.试验验证到位、数据判读到位

“设计—实现—验证”是航天项目产品研制的主要流程，其中试验验证是最后一个环节，该环节起到对设计合理性、实现正确性的验证确认作用。本文介绍了正交试验技术、故障注入技术、自动化测试技术3种试验方法，其中正交试验和故障注入技术能够提高测试覆盖率，保证试验验证到位，自动化测试技术能够提高测试效率，与人工判读结合可以保证数据判读到位。

正交试验技术是一种快速、经济的试验设计方法，根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的用例组合进行试验，这些有代表性的用例具备“均匀分散，齐整可比”的特点，利用标准化的正交表来安排试验方案，能用较少的测试用例取得较好的试验效果。

故障注入技术是验证系统可靠性的一项有效方法，它通过人为向系统中引入故障加速系统失效，测试评估系统的容错性能，对于保证系统的可靠性和安全性具有重要意义。采用分类和回归等机器学习算法，构建故障产生—故障注入—故障监控—数据挖掘—故障预测的全链路故障管理平台，高效、全面、可靠地实现故障测试。

自动化测试技术是一种高效、智能的测试方法，通过构建自动化测试平台实现测试的自动化及测试过程和结果判读的自动化。该平台包括自动化驱动设备、自动化执行设备、自动化判读设备，自动化驱动设备负责测试数据初始化和流程控制，自动化执行设备负责执行测试，自动化判读设备负责对试验结果进行判断。自动化判读流程如图1所示。

图1 自动化判读流程图

3.风险识别到位

航天项目的特点是周期短、工作量大、技术创新多，因此存在项目不能按时交付的管理风险与关键问题解决不了的技术风险。风险的发生存在概率，有的风险造成的后果是非常严重的，因此有必要针对航天项目开展风险管理，做好风险识别到位，保证型号高质量成功。

航天项目的风险管理是针对风险开展的用于管理和控制风险的一系列活动，是识别、确定和度量风险，并制定、选择和实施风险处理方案的过程，要求在整个项目寿命周期内反复循环、不断识别和控制风险，不断做出决策和选择。风险管理流程如图2所示。

图2 风险管理流程图

按照“立体开展、全面识别、准确分析、措施有效、风险受控”的原则，从设计风险、产品风险、操作风险、管理风险4个维度开展航天项目全寿命周期风险识别、分析与控制。在航天复杂系统的风险识别过程中，通常采用FMEA-FTA结合法进行全面的风险识别。采用FTA方法自上而下建立风险树，通过风险树识别更多的风险事件；采用FMEA方法自上而下完善风险树，对风险事件进行补充完善。

风险识别完成后，根据风险的概率及危害程度，梳理确定出风险项目的等级，并针对性地提出消除、降低、转移或接受风险的应对措施，确保风险管控措施充分、有效和合理。

4.状态控制到位

技术状态控制是项目过程控制的重要组成部分。在航天项目管理中，技术状态管理是保障项目顺利进行的重要手段与方法，许多质量问题发生的原因是技术状态控制不到位。

技术状态变更要遵循“论证充分、各方认可、试验验证、审批完备、落实到位”5条原则：论证更改的必要性，开展多方案比较，系统深入地论证选定方案的可行性、风险和影响域；进行评审会签，确保与状态变化的利益相关方都以明确的方式进行认可；全面开展试验验证，梳理试验状态、数量和来源，注意试验流程的正确性和工况设计的覆盖率；严格审批流程，重要状态变化提高一级审批；落实到产品，明确具体落实到哪些文件（设计、工艺）及哪个产品（单机、软件）。

航天项目产品交付后，仅仅通过管理手段保证交付的产品状态与交付时保持一致是不够的，需要依靠技术手段控制软硬件的状态。设计装备管理系统，完成航天产品各层级产品的识别，实现测试数据采集的可视化、操作流程的便捷化，实现总体、分系统及单机硬件产品的状态控制；设计软件状态确认测试项目，进行系统测试时一键式操作即可获取所有软件的版本状态，实现项目中所有软件产品的状态控制。

5.责任落实到位

一分部署，九分落实。精细化过程控制是航天项目研制中卓有成效的质量控制模式，更是能将责任落实到位的管理方式。通过精细化的过程监控和切实的责任落实，以高效率成功为结果导向、高质量成功为目标导向，根据责任执行情况对人员进行奖励或批评，调动团队成员的积极性，提升团队的凝聚力和战斗力。

可以采用“一图四表”的方式实施精细化过程控制，如图3所示。

图3 “一图四表”管理模式

“一图四表”要求明确每项工作的完成时间、完成标志和责任人，时间精确到日，完成标志精确到文件，责任精确到人。

通过“一图四表”式的项目研制流程精细化管理，可以做到责任的压准压实：任务前，精细策划，识别关键控制点，充分评估风险，明确任务分工和责任分工；任务中，确保任务到面、责任到人、节点到日，任务成果准确考核，质量问题及时解决，风险要素严格管控，项目研制按期保质推进；任务后，开展对项目研制过程的精细化总结，分析每个人的工作是否高质量完成，为进一步优化精细化流程管控体系提供量化切入点。

6.能力提升到位

组织能力是实现航天项目从“保成功、保交付、保增长”向“高质量、高效率、高效益”研制模式转变的关键。通过“量化组织能力、建设组织资产、规范设计流程、研制通用平台、升级试验设施”5个维度开展组织能力体系建设，能够推动组织设计开发能力、试验验证能力、产品保证能力的有效提升，为组织能力提升到位提供保证。

（1）量化组织能力。建立能力评价报表体系，即产能表、能力表、资源表、效益表等，精准采集并量化项目成员及项目团队的能力值，为项目成员个人能力及组织能力提升提供准确的数据支撑和改进依据，用量化的组织测量数据指导学习型组织的持续改进。

（2）建设组织资产。设立组织资产成熟度评价体系和详细应用规程，充分发挥组织知识、组织资产、组织能力的长效作用，实现成熟设计成果的再利用，缩短新项目的研制周期，提升产品设计质量，将以往人员和项目的能力应用到新项目研制。

（3）规范设计流程。对专业设计基础、设计模式、设计流程、已有成果进行充分整合，形成逻辑清晰、过程高效、节点可控、成果可靠的专业设计标准化流程，为在新项目研制过程中精细化管控进度、节点、质量、产品提供高效抓手。

（4）研制通用平台。实现对主要产品或专业设计能力的凝练升华，实现精细化设计、重复性使用，保证设计的统一性和正确性，提高组织生产效率，为保障项目研制进度和质量提供平台级支撑。

（5）升级试验设施。通过试验设施、环境以及工具方法等软实力建设，统一研制环境、优化试验工具、提升试验能力，为产品设计质量检验提供精细化的验证手段，并支撑试验验证从自动化到智能化的转变。

二、“九到位”管理方法实践

在“捷龙”1号固体运载火箭项目的全寿命周期研制中，研究院运用“九到位”项目管理方法完成各配套产品的设计研制与各配套单位的生产制造，仅用18个月时间就完成了四级固体运载火箭的方案首飞，成功将3颗卫星准确送入预定轨道，运载效率达到同规模火箭国际先进水平，为商业运营奠定了坚实的基础。

1.需求开发、需求传递、需求理解

针对系统的外部需求和内部需求，建立需求双向跟踪矩阵，确保需求在项目开发全过程中传递到位；采用自然语言、形式化需求描述语言、结构化语言，撰写需求规格说明，准确、无二义性地表达用户需求；进行评审、确认和原型验证，确保需求开发到位、需求理解到位。

2.风险识别

以发射流程及飞行时序为主线，全面开展项目的风险识别专项工作，评估时序指令、飞行环境、产品特性以及“九新”对技术、生产、操作、管理等多个维度的影响，并从地面试验验证、仿真模拟、工程保证等方面采取相应措施，有效降低了风险发生概率。

3.状态控制

严格按照相关标准，做到论证充分、各方认可、试验验证、审批完备、落实到位；设计装备信息管理系统，在全箭—系统—单机各维度开展信息化编码，通过使用二维码方式实现全箭硬件设备的管理；设计全箭软件版本回传机制，在系统测试中增加版本回读，通过一键测试实现全箭软件状态的管理。

4.试验验证、数据判读

设计自动化仿真测试平台，针对半物理仿真接口众多、种类繁多、逻辑复杂的特点，快速有效地开展测试及判读；利用正交试验设计测试用例，大幅减少了试验项目数量，提高了试验效率；设计软件故障模拟平台，完成关键软件的功能和性能故障模拟，提高了测试覆盖率。

5.责任落实

在项目实施过程中推行“一图四表”精细化管理，全程高效、精细推动项目进展，将工作压准到人，责任压实到人，实现对人员、状态、进度、质量、风险的全面高效管控，不同部门、岗位、专业密切配合，为商业航天研制模式下的航天任务高质高效保成功提供直接保障。

6.能力提升

通过构建项目组织资产库、优化专业设计流程、建设通用设计平台、升级试验基础设施等措施，使得组织能力得到明显提升。通过“四表”考核，对标项目发展阶段和目标，准确识别项目成员与阶段目标的差距，找准短板，有的放矢，在项目实施过程中进行针对性改进。

基于“三个面向”，研究院探索总结了“九到位”航天项目管理方法，在“捷龙”1号项目中试点运行取得了成功，对航天项目的产品和过程进行了精细化管理，实现了技术和管理的一体化协同推进，该方法具备一定的通用性，可以推广到其他航天项目中，实现航天项目的高质量保成功目标。