項目管理在航天地面模擬設(shè)備研制過程中的應(yīng)用

王凱迪

（1.上海大學，上海 200444；2.上海市計算技術(shù)研究所，上海 200040）

航天地面模擬設(shè)備是保障航天產(chǎn)品可靠性的重要設(shè)備。在近幾年國家推行軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下，航天領(lǐng)域催生出大量項目需求。大量民營企業(yè)積極進入該領(lǐng)域，從事各類商業(yè)航天活動，加快了航天技術(shù)的發(fā)展。基于此，本文從進度管理、質(zhì)量管理入手，詳細闡述項目管理在航天地面模擬設(shè)備研制過程中的應(yīng)用，以期提高我國航天地面模擬設(shè)備領(lǐng)域項目管理水平、完善項目管理機制，為現(xiàn)代化航天事業(yè)的高速發(fā)展提供有益參考。

一、項目管理在航天地面模擬設(shè)備研制過程中的應(yīng)用概況

（一）航天地面模擬設(shè)備介紹

航天器地面模擬設(shè)備是由等效器、傳輸介質(zhì)和數(shù)據(jù)采集裝置構(gòu)成，是航天任務(wù)中必不可少的地測設(shè)備。它的主要原理是通過科學儀器仿真模擬航天飛行器各個部件的動作、上天產(chǎn)品的指令執(zhí)行情況等與電性能相關(guān)的等效裝置[1]。等效器與產(chǎn)品連接，用于檢測各個系統(tǒng)鏈路的電氣特性和模擬真實產(chǎn)品動作。傳輸介質(zhì)用于整套系統(tǒng)的通訊，包括有線電纜和無線模塊。數(shù)據(jù)采集器用于采集和保存被測產(chǎn)品的運行記錄，實時展示測量數(shù)據(jù)。地面模擬設(shè)備的主要作用是對航天飛行器進行鏈路自檢和技術(shù)人員培訓。

航天地面模擬設(shè)備研制項目的特點是需求不可控、質(zhì)量要求高和研制周期短。需求不可控是因為地面設(shè)備和航天器同時研制，航天器部件的需求變化大導致地面設(shè)備要隨時準備變更。質(zhì)量要求高是因為地面設(shè)備與航天器通過電纜直接連接，地面設(shè)備的損壞可能會直接導致航天器產(chǎn)品的損壞。研制周期短是因為國內(nèi)航天型號不斷增加，產(chǎn)品迭代升級速度加快。

（二）項目管理在航天地面模擬設(shè)備研制過程中的應(yīng)用概況

項目管理是指在項目活動中項目團隊應(yīng)用合適的方法，使項目在有限時間、資金和資源的情況下，達成或超過預期獲得項目成果的過程。在項目管理中，成本、質(zhì)量和進度是最重要的三項要素，項目管理人員的目標是要在項目過程中從全局統(tǒng)籌，盡可能保證三要素之間的平衡。

航天項目管理流程可以分為四個流程，分別是立項、方案設(shè)計、執(zhí)行和總結(jié)。其中每一個階段完成后都要進行一次總結(jié)分析，歸納總結(jié)出現(xiàn)過的問題，為后續(xù)階段或其它項目提供幫助[2]。立項階段需要完成項目背景、客戶背景和市場資料等方面的調(diào)研及完成可行性分析論證；方案設(shè)計階段需要完成需求分析、方案編制、項目計劃編制和原理樣機預研等多方面工作；執(zhí)行階段需要按照項目計劃及產(chǎn)品質(zhì)量要求完成產(chǎn)品的研制及測試工作；最后，進行項目總結(jié)及產(chǎn)品驗收。

二、航天地面模擬設(shè)備研制過程中存在的項目管理問題

（一）進度管理問題

1.缺乏項目統(tǒng)籌。項目負責人在項目啟動時會出現(xiàn)缺少統(tǒng)籌安排，沒有考慮項目是否有能力完成和如何按時完成，團隊成員在對項目內(nèi)容含糊、工作目標不清晰的情況下就上手工作，這樣項目執(zhí)行中容易出現(xiàn)失控狀態(tài)。由于航天器部件研發(fā)過程中變更較為頻繁，而地面等效模擬產(chǎn)品需要做到完全對航天器的模擬，因此客戶會提出大量變更需求，項目負責人需要對需求的可行性進行考慮。

2.不考慮工作前后邏輯。在項目實施過程中，缺少對項目中各任務(wù)的執(zhí)行順序安排。在航天地面模擬產(chǎn)品研制過程中，分為兩大塊內(nèi)容，分別是上位機和下位機。上位機軟件的某些模塊研發(fā)需要等下位機動作確定后才能開始開發(fā)，項目負責人如果不提前考慮就開始提前研發(fā)，就會導致最后客戶方需求確定后，后期浪費時間對軟件進行調(diào)整。此外，在結(jié)構(gòu)和工藝之間也要考慮先后關(guān)系，順序錯誤可能會導致最后無法安裝等問題，返工也會引起進度延期。

3.項目估算時間簡單。很多項目中的項目計劃制定是按周為單位，時間是由每個工作人員自己估算上報，項目負責人不會做調(diào)整。但是在實際情況中，員工都是虛報工時，這種不準確的時間估算再加上項目負責人用以周為單位的計劃表，會使工作人員認為還有很多空余時間，降低工作效率。

4.資源矛盾突出。影響項目進度的因素有很多，資源矛盾也是航天地面模擬設(shè)備研制項目的主要考慮的因素之一。項目過程中，項目負責人需要特別關(guān)注稀缺資源，尤其航天各類型的接插件和工藝人員。航天接插件存在的問題是采購周期長，在實施后續(xù)工序時會發(fā)現(xiàn)接插件遲遲不到貨，項目停滯。工藝人員存在的問題是負責的工作最多，涉及項目周期最長，需要完成焊接、電裝、維修等工作，這些工作還存在并行關(guān)系，需要在項目計劃制定時重點關(guān)注。

（二）質(zhì)量管理問題

1.質(zhì)量管理意識淡薄。在中小型企業(yè)的項目管理中，對質(zhì)量重要性認識不足。研發(fā)部門只關(guān)注產(chǎn)品研發(fā)、實現(xiàn)產(chǎn)品的功能，業(yè)務(wù)管理部門只關(guān)注產(chǎn)品能否按期交付和資金到賬，缺少對質(zhì)量管理的關(guān)注度。公司也缺少對員工進行質(zhì)量管理相關(guān)培訓，大部分員工不了解質(zhì)量管理體系的內(nèi)容，不理解質(zhì)量管理的理念和意義，導致員工不關(guān)注需求、生產(chǎn)、測試等工作中的質(zhì)量問題。

2.需求頻繁變更。如果需求質(zhì)量在產(chǎn)品設(shè)計前不能充分考慮和控制，就會導致項目過程中變更頻繁、項目成本增加。在以往的地面模擬設(shè)備研制項目中，項目中期會出現(xiàn)大量部件尺寸修改、控制邏輯修改、零件位置調(diào)整等，這些需求變更導致產(chǎn)品返工，造成了人力和物料的浪費。

3.測試質(zhì)量管理不達標。地面模擬設(shè)備的測試包括產(chǎn)品功能測試、可靠性測試和驗收測試。在以往項目的客戶后期反饋來看，大量問題在產(chǎn)品測試環(huán)節(jié)未暴露出來，卻主要集中在特殊環(huán)境、特殊客戶和長期使用等情況下出現(xiàn)。這些都是由于測試案例、測試工具和測試時間不達標，缺少測試質(zhì)量監(jiān)管，在測試過程中沒有制定具體測試標準，沒有測試實施細則作為依據(jù)，測試人員也沒有根據(jù)測試過程說明進行測試和在測試結(jié)束后總結(jié)測試結(jié)果并完成測試報告。

三、項目管理技術(shù)在航天地面模擬設(shè)備研制過程中的實際應(yīng)用

（一）建立項目組織結(jié)構(gòu)

在項目立項后，為保證研制流程順利開展，必須有一套合適的項目組織結(jié)構(gòu)對項目進行統(tǒng)籌管理?；诤教斓孛婺M設(shè)備研制項目技術(shù)難度大、復雜性高以及項目具有特殊意義等特點，需要專門的項目負責人進行工作職責分配，當項目出現(xiàn)問題能快速采取措施應(yīng)對，因此項目管理適合采用矩陣式組織結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)團隊通常分為軟件、硬件電路、結(jié)構(gòu)、工藝、測試和采購。在實際工作中，大部分中小型企業(yè)的項目負責人往往是技術(shù)出身，在產(chǎn)品研制過程中要同時負責技術(shù)攻關(guān)和項目管理，不重視項目管理流程和項目文件編制，因此，可以從各個業(yè)務(wù)團隊中抽調(diào)人手成立項目管理小組，協(xié)助項目負責人進行進度、質(zhì)量、成本等管理流程的搭建和相關(guān)文檔的編寫，監(jiān)督項目按計劃進行。

（二）建立工作分解結(jié)構(gòu)

工作分解結(jié)構(gòu)定義了項目工作范圍，是項目進行進度、成本和資源等管理的基礎(chǔ)。在項目實施之前，將項目按實施過程的順序或內(nèi)在結(jié)構(gòu)進行逐層分解。它能夠把一個項目分解成多個任務(wù)和目標，再將多個任務(wù)和目標分解成相對獨立、易于檢查的具體工作，每下降一層代表更加詳細定義的工作。通過進行項目工作分解，可以可視化展現(xiàn)項目的全貌，更好地估算工作量和分配工作，明確項目目標并防止項目過程中出現(xiàn)遺漏，幫助項目負責人有效進行項目管理。

航天地面模擬設(shè)備研制項目建議采用基于項目研制階段和基于項目業(yè)務(wù)分工兩種分解邏輯相結(jié)合的分解方式?；陧椖垦兄齐A段的分解可以方便后續(xù)的里程碑節(jié)點控制，基于項目業(yè)務(wù)分工的分解可以體現(xiàn)團隊的內(nèi)部分工關(guān)系[3]。在此類項目中建立工作分解結(jié)構(gòu)有四個基本準則：第一，每個工作包必須是獨立的，可交付的，有對應(yīng)的負責人員；第二，每個工作包必須與其它工作包具有前后邏輯關(guān)系；第三，每個工作包必須有對應(yīng)的資源需求和時間節(jié)點；第四，每個工作包需要定義最后的交付成果，包括項目報告、研發(fā)代碼和測試報告等。

（三）進度計劃制定與控制

航天地面模擬設(shè)備研制項目的技術(shù)難度高、時間跨度大，在研制方案確定后，如何制定有效工期和制定措施保障項目按計劃執(zhí)行是項目管理的重要環(huán)節(jié)。通常來說，在制定完工作分解結(jié)構(gòu)后，研發(fā)部門可以通過計劃評審技術(shù)確定每個工作包的期望工期，繪制出一份進度網(wǎng)絡(luò)圖和甘特圖，在進度網(wǎng)絡(luò)圖中的最長路徑便是關(guān)鍵路徑。但是按項目進度網(wǎng)絡(luò)圖執(zhí)行項目往往會因為資源沖突導致項目延期。因此繪制完進度網(wǎng)絡(luò)圖后，可以在圖中加入每個工作包的資源需求，直觀發(fā)現(xiàn)是否存在資源沖突，然后通過調(diào)整進度網(wǎng)絡(luò)圖中的串行和并行關(guān)系，同時引入關(guān)鍵鏈技術(shù)，便可以得到?jīng)]有資源約束的進度網(wǎng)絡(luò)圖[4]。在保障項目按計劃執(zhí)行中可以采取的措施包括組織項目團隊例會、建立周報制度和不定期的項目現(xiàn)場檢查。組織項目團隊例會可以在會議中傳達任務(wù)和收集執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)問題一起討論尋找解決方案。

（四）實施全面質(zhì)量管理

航天類產(chǎn)品和其他產(chǎn)品不同，對于硬件加工和數(shù)據(jù)精度要求高，要在規(guī)定時間內(nèi)完成的前提下具備極高的安全性和可靠性。為了對復雜項目進行有效的控制和協(xié)調(diào)，應(yīng)該自上而下進行質(zhì)量管理，制定研制項目的質(zhì)量保障綱要、工程質(zhì)量管理規(guī)范，對研制全流程進行監(jiān)督[5]。在方案設(shè)計環(huán)節(jié)，做好需求質(zhì)量控制，組織專家對方案進行評審保證總體方案質(zhì)量。在研制環(huán)節(jié)，對軟件、硬件電路和機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行專家評審，確定設(shè)計方案可行性；對軟件代碼編制、電路板焊接和零部件加工等進行一一檢驗，完成檢驗報告，確保每一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在最終測試環(huán)節(jié)，要求對每一項測試編制對應(yīng)的測試細則，測試人員嚴格按照細則實施，并對數(shù)據(jù)進行保存，測試結(jié)束后編制測試總結(jié)報告，由項目管理小組監(jiān)督檢查。在實施質(zhì)量控制時，要求對每個崗位職責進行清晰界定和落實，并建立完善的質(zhì)量體系檔案，實施閉環(huán)管理。

（五）建立項目風險識別和規(guī)避措施

在進行項目進度、質(zhì)量管理后，建立項目風險識別和規(guī)避措施是項目管理的核心之一。項目計劃往往都是在理想狀態(tài)下的最優(yōu)安排，但是在實際項目執(zhí)行過程中會出現(xiàn)各種不確定因素。項目管理團隊應(yīng)該要提前預判風險，制定風險規(guī)避策略，以便降低風險對項目的影響。在航天地面模擬設(shè)備研制項目中，存在的風險因素包括供應(yīng)鏈因素、技術(shù)因素、設(shè)計因素、工藝因素、管理因素和質(zhì)量因素。項目負責人應(yīng)該識別各類風險因素可能造成的后果及完成初步規(guī)避措施，在項目過程中監(jiān)督實施。

四、結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，航天產(chǎn)品的研制技術(shù)不斷升級，對航天相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)周期和質(zhì)量控制要求越來越嚴格。本文對航天地面模擬設(shè)備研制項目管理方法進行了探討和研究，旨在總結(jié)出一套適合中小型企業(yè)的標準項目管理方法，以期豐富航天領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品項目管理的研究成果。