项目管理在航天地面模拟设备研制过程中的应用

2023-12-26王凯迪

企业改革与管理 2023年20期

王凯迪

（1.上海大学，上海 200444；2.上海市计算技术研究所，上海 200040）

航天地面模拟设备是保障航天产品可靠性的重要设备。在近几年国家推行军民融合发展战略的大背景下，航天领域催生出大量项目需求。大量民营企业积极进入该领域，从事各类商业航天活动，加快了航天技术的发展。基于此，本文从进度管理、质量管理入手，详细阐述项目管理在航天地面模拟设备研制过程中的应用，以期提高我国航天地面模拟设备领域项目管理水平、完善项目管理机制，为现代化航天事业的高速发展提供有益参考。

一、项目管理在航天地面模拟设备研制过程中的应用概况

（一）航天地面模拟设备介绍

航天器地面模拟设备是由等效器、传输介质和数据采集装置构成，是航天任务中必不可少的地测设备。它的主要原理是通过科学仪器仿真模拟航天飞行器各个部件的动作、上天产品的指令执行情况等与电性能相关的等效装置[1]。等效器与产品连接，用于检测各个系统链路的电气特性和模拟真实产品动作。传输介质用于整套系统的通讯，包括有线电缆和无线模块。数据采集器用于采集和保存被测产品的运行记录，实时展示测量数据。地面模拟设备的主要作用是对航天飞行器进行链路自检和技术人员培训。

航天地面模拟设备研制项目的特点是需求不可控、质量要求高和研制周期短。需求不可控是因为地面设备和航天器同时研制，航天器部件的需求变化大导致地面设备要随时准备变更。质量要求高是因为地面设备与航天器通过电缆直接连接，地面设备的损坏可能会直接导致航天器产品的损坏。研制周期短是因为国内航天型号不断增加，产品迭代升级速度加快。

（二）项目管理在航天地面模拟设备研制过程中的应用概况

项目管理是指在项目活动中项目团队应用合适的方法，使项目在有限时间、资金和资源的情况下，达成或超过预期获得项目成果的过程。在项目管理中，成本、质量和进度是最重要的三项要素，项目管理人员的目标是要在项目过程中从全局统筹，尽可能保证三要素之间的平衡。

航天项目管理流程可以分为四个流程，分别是立项、方案设计、执行和总结。其中每一个阶段完成后都要进行一次总结分析，归纳总结出现过的问题，为后续阶段或其它项目提供帮助[2]。立项阶段需要完成项目背景、客户背景和市场资料等方面的调研及完成可行性分析论证；方案设计阶段需要完成需求分析、方案编制、项目计划编制和原理样机预研等多方面工作；执行阶段需要按照项目计划及产品质量要求完成产品的研制及测试工作；最后，进行项目总结及产品验收。

二、航天地面模拟设备研制过程中存在的项目管理问题

（一）进度管理问题

1.缺乏项目统筹。项目负责人在项目启动时会出现缺少统筹安排，没有考虑项目是否有能力完成和如何按时完成，团队成员在对项目内容含糊、工作目标不清晰的情况下就上手工作，这样项目执行中容易出现失控状态。由于航天器部件研发过程中变更较为频繁，而地面等效模拟产品需要做到完全对航天器的模拟，因此客户会提出大量变更需求，项目负责人需要对需求的可行性进行考虑。

2.不考虑工作前后逻辑。在项目实施过程中，缺少对项目中各任务的执行顺序安排。在航天地面模拟产品研制过程中，分为两大块内容，分别是上位机和下位机。上位机软件的某些模块研发需要等下位机动作确定后才能开始开发，项目负责人如果不提前考虑就开始提前研发，就会导致最后客户方需求确定后，后期浪费时间对软件进行调整。此外，在结构和工艺之间也要考虑先后关系，顺序错误可能会导致最后无法安装等问题，返工也会引起进度延期。

3.项目估算时间简单。很多项目中的项目计划制定是按周为单位，时间是由每个工作人员自己估算上报，项目负责人不会做调整。但是在实际情况中，员工都是虚报工时，这种不准确的时间估算再加上项目负责人用以周为单位的计划表，会使工作人员认为还有很多空余时间，降低工作效率。

4.资源矛盾突出。影响项目进度的因素有很多，资源矛盾也是航天地面模拟设备研制项目的主要考虑的因素之一。项目过程中，项目负责人需要特别关注稀缺资源，尤其航天各类型的接插件和工艺人员。航天接插件存在的问题是采购周期长，在实施后续工序时会发现接插件迟迟不到货，项目停滞。工艺人员存在的问题是负责的工作最多，涉及项目周期最长，需要完成焊接、电装、维修等工作，这些工作还存在并行关系，需要在项目计划制定时重点关注。

（二）质量管理问题

1.质量管理意识淡薄。在中小型企业的项目管理中，对质量重要性认识不足。研发部门只关注产品研发、实现产品的功能，业务管理部门只关注产品能否按期交付和资金到账，缺少对质量管理的关注度。公司也缺少对员工进行质量管理相关培训，大部分员工不了解质量管理体系的内容，不理解质量管理的理念和意义，导致员工不关注需求、生产、测试等工作中的质量问题。

2.需求频繁变更。如果需求质量在产品设计前不能充分考虑和控制，就会导致项目过程中变更频繁、项目成本增加。在以往的地面模拟设备研制项目中，项目中期会出现大量部件尺寸修改、控制逻辑修改、零件位置调整等，这些需求变更导致产品返工，造成了人力和物料的浪费。

3.测试质量管理不达标。地面模拟设备的测试包括产品功能测试、可靠性测试和验收测试。在以往项目的客户后期反馈来看，大量问题在产品测试环节未暴露出来，却主要集中在特殊环境、特殊客户和长期使用等情况下出现。这些都是由于测试案例、测试工具和测试时间不达标，缺少测试质量监管，在测试过程中没有制定具体测试标准，没有测试实施细则作为依据，测试人员也没有根据测试过程说明进行测试和在测试结束后总结测试结果并完成测试报告。

三、项目管理技术在航天地面模拟设备研制过程中的实际应用

（一）建立项目组织结构

在项目立项后，为保证研制流程顺利开展，必须有一套合适的项目组织结构对项目进行统筹管理。基于航天地面模拟设备研制项目技术难度大、复杂性高以及项目具有特殊意义等特点，需要专门的项目负责人进行工作职责分配，当项目出现问题能快速采取措施应对，因此项目管理适合采用矩阵式组织结构，业务团队通常分为软件、硬件电路、结构、工艺、测试和采购。在实际工作中，大部分中小型企业的项目负责人往往是技术出身，在产品研制过程中要同时负责技术攻关和项目管理，不重视项目管理流程和项目文件编制，因此，可以从各个业务团队中抽调人手成立项目管理小组，协助项目负责人进行进度、质量、成本等管理流程的搭建和相关文档的编写，监督项目按计划进行。

（二）建立工作分解结构

工作分解结构定义了项目工作范围，是项目进行进度、成本和资源等管理的基础。在项目实施之前，将项目按实施过程的顺序或内在结构进行逐层分解。它能够把一个项目分解成多个任务和目标，再将多个任务和目标分解成相对独立、易于检查的具体工作，每下降一层代表更加详细定义的工作。通过进行项目工作分解，可以可视化展现项目的全貌，更好地估算工作量和分配工作，明确项目目标并防止项目过程中出现遗漏，帮助项目负责人有效进行项目管理。

航天地面模拟设备研制项目建议采用基于项目研制阶段和基于项目业务分工两种分解逻辑相结合的分解方式。基于项目研制阶段的分解可以方便后续的里程碑节点控制，基于项目业务分工的分解可以体现团队的内部分工关系[3]。在此类项目中建立工作分解结构有四个基本准则：第一，每个工作包必须是独立的，可交付的，有对应的负责人员；第二，每个工作包必须与其它工作包具有前后逻辑关系；第三，每个工作包必须有对应的资源需求和时间节点；第四，每个工作包需要定义最后的交付成果，包括项目报告、研发代码和测试报告等。

（三）进度计划制定与控制

航天地面模拟设备研制项目的技术难度高、时间跨度大，在研制方案确定后，如何制定有效工期和制定措施保障项目按计划执行是项目管理的重要环节。通常来说，在制定完工作分解结构后，研发部门可以通过计划评审技术确定每个工作包的期望工期，绘制出一份进度网络图和甘特图，在进度网络图中的最长路径便是关键路径。但是按项目进度网络图执行项目往往会因为资源冲突导致项目延期。因此绘制完进度网络图后，可以在图中加入每个工作包的资源需求，直观发现是否存在资源冲突，然后通过调整进度网络图中的串行和并行关系，同时引入关键链技术，便可以得到没有资源约束的进度网络图[4]。在保障项目按计划执行中可以采取的措施包括组织项目团队例会、建立周报制度和不定期的项目现场检查。组织项目团队例会可以在会议中传达任务和收集执行情况，发现问题一起讨论寻找解决方案。

（四）实施全面质量管理

航天类产品和其他产品不同，对于硬件加工和数据精度要求高，要在规定时间内完成的前提下具备极高的安全性和可靠性。为了对复杂项目进行有效的控制和协调，应该自上而下进行质量管理，制定研制项目的质量保障纲要、工程质量管理规范，对研制全流程进行监督[5]。在方案设计环节，做好需求质量控制，组织专家对方案进行评审保证总体方案质量。在研制环节，对软件、硬件电路和机械结构设计方案进行专家评审，确定设计方案可行性；对软件代码编制、电路板焊接和零部件加工等进行一一检验，完成检验报告，确保每一个关键环节。在最终测试环节，要求对每一项测试编制对应的测试细则，测试人员严格按照细则实施，并对数据进行保存，测试结束后编制测试总结报告，由项目管理小组监督检查。在实施质量控制时，要求对每个岗位职责进行清晰界定和落实，并建立完善的质量体系档案，实施闭环管理。

（五）建立项目风险识别和规避措施

在进行项目进度、质量管理后，建立项目风险识别和规避措施是项目管理的核心之一。项目计划往往都是在理想状态下的最优安排，但是在实际项目执行过程中会出现各种不确定因素。项目管理团队应该要提前预判风险，制定风险规避策略，以便降低风险对项目的影响。在航天地面模拟设备研制项目中，存在的风险因素包括供应链因素、技术因素、设计因素、工艺因素、管理因素和质量因素。项目负责人应该识别各类风险因素可能造成的后果及完成初步规避措施，在项目过程中监督实施。