技術管理在航空發(fā)動機研發(fā)中的應用研究

■ 寧懷松 張德志 王艷麗 李昌紅 談夢妮 / 中國航發(fā)動力所

（寧懷松，中國航發(fā)動力所，高級工程師，主要從事系統(tǒng)工程研究和航空發(fā)動機研發(fā)體系建設）

航空發(fā)動機的研發(fā)涉及熱力、氣動、結(jié)構(gòu)、強度、振動、壽命、燃燒、傳熱、控制、潤滑、電氣、工藝、材料等眾多學科。為實現(xiàn)綜合最優(yōu)，在航空發(fā)動機研發(fā)中普遍采用系統(tǒng)工程方法。技術管理是系統(tǒng)工程的重要組成部分，是項目管理和技術開發(fā)團隊之間的紐帶。

技術管理是指為保證技術過程的順利開展而進行的一系列管理活動，一般用來建立、演進和執(zhí)行計劃，管理系統(tǒng)跨界面的交流，并按計劃評估項目的實際成果和進度，實現(xiàn)對項目計劃執(zhí)行情況的控制，同時輔助決策過程的開展直至項目的完成。

技術管理過程偏重于產(chǎn)品系統(tǒng)工程活動中的管理部分，通過對產(chǎn)品的技術方面建立規(guī)劃、監(jiān)控、評估、管理和控制等活動，用于控制研發(fā)活動的執(zhí)行，從而確保系統(tǒng)能夠成功實現(xiàn)。技術管理活動一般具有全局性和跨階段性，即在產(chǎn)品整個生命周期或多個階段均會進行，單獨的技術管理過程也可在全生命周期的任何時候和任何層級被引用。因此，技術管理過程是項目管理和技術開發(fā)團隊之間的紐帶，能夠提供統(tǒng)一、完整的技術管理方法，用于支持項目的有效實現(xiàn)，以保證系統(tǒng)最終能夠滿足利益攸關方的需要。

綜上可見，若想成功地實施系統(tǒng)工程，需要在技術和管理兩方面努力。盡管技術通常被認為更加重要，但只有技術卻沒有良好的管理，型號也不可能取得成功。為確保型號的交付成果滿足或超出用戶期望，在型號研發(fā)中必須隨著技術工作的開展同步進行技術管理工作。

圖1 GJB 8113中規(guī)定的技術管理過程

技術管理的主要工作

當前，我國的航空發(fā)動機研發(fā)是按照GJB 8113《武器裝備研制系統(tǒng)工程通用要求》開展系統(tǒng)工程工作的，其中關于技術管理工作的設置包括研制策劃、需求管理、技術狀態(tài)管理、接口管理、技術數(shù)據(jù)管理、技術風險管理、研制成效評估和決策分析等（如圖1所示）。

研制策劃

應制訂武器裝備研制計劃，明確系統(tǒng)工程過程的具體活動和工作分解，工作分解結(jié)構(gòu)要求具體見GJB 2116《武器裝備研制項目工作分解結(jié)構(gòu)》，任務說明要求具體見GJB 2742《工作說明編寫要求》。

需求管理

應在武器裝備研制全過程實施需求管理，建立需求和技術要求的追溯系統(tǒng)，記錄、跟蹤技術要求的分解、分配和變更，以及維護需求與技術要求的雙向追溯。

技術狀態(tài)管理

應在武器裝備研制全過程實施技術狀態(tài)管理，具體要求見GJB 3206《技術狀態(tài)管理》。

接口管理

應明確武器裝備各組成單元之間的接口定義，以及武器裝備與其他有互連、互通、互操作要求的系統(tǒng)的接口定義，確保接口定義完整并符合相關規(guī)定，具體要求見GJB 2737《武器裝備系統(tǒng)接口控制要求》。

技術數(shù)據(jù)管理

針對武器裝備研制過程中生成的和使用的技術數(shù)據(jù)，應明確其采集、訪問、分析處理和發(fā)布使用等的程序和要求。進行技術風險管理應制訂并實施技術風險管理計劃，將其納入武器裝備研制項目風險管理的整體統(tǒng)籌考慮，具體要求見GJB/Z 171《武器裝備研制項目風險管理指南》。

研制成效評估

應在武器裝備研制全過程中開展技術審查，具體要求見GJB 3273《研制階段技術審查》。技術審查的安排應納入武器裝備研制計劃：針對武器裝備的關鍵技術參數(shù)，應進行持續(xù)的監(jiān)測和分析預測；對于武器裝備的關鍵技術和關鍵制造工藝，應開展成熟度評價，明確其應用于武器裝備研制項目的準備就緒程度。對于關鍵技術的成熟度評價，其具體要求見GJB 7688《裝備技術成熟度等級劃分及定義》和GJB 7689《裝備技術成熟度評價程序》。

決策分析

在擇優(yōu)選擇方案時，應開展決策分析，如系統(tǒng)分析、費用—效能分析、權(quán)衡優(yōu)化研究等，決策分析貫穿于武器裝備研制的各環(huán)節(jié)、各領域的方案優(yōu)化和選定，對于費用—效能分析，其具體工作要求見GJB 1364《裝備費用—效能分析》。

技術管理在研發(fā)中的應用思路

技術管理在航空發(fā)動機研發(fā)中的應用，首先要確保相關工作的真正開展，避免“兩層皮”現(xiàn)象；其次，要按照GJB 8113的要求，開展技術管理相關方法的研究，建立指導文件，確保規(guī)范、高效地開展工作；最后，還應建立跟蹤、反饋機制，對技術管理工作的開展情況進行評估，確保實施效果。具體思路包括如下幾點。

一是確保在發(fā)動機研發(fā)流程中包含了技術管理工作。研發(fā)流程規(guī)定了發(fā)動機研發(fā)中應開展的工作，在流程或流程文件（規(guī)范、模板、指導書、檢查單等）中應完整、充分地體現(xiàn)技術管理活動，并按照流程要求完成這些活動。

二是建立技術管理相關指導文件。結(jié)合發(fā)動機研發(fā)實際，開展技術管理方法研究，形成相應的流程、規(guī)范、指導書、模板、檢查單等工作指導文件，并納入產(chǎn)品研發(fā)體系中，確保研發(fā)流程中技術管理工作規(guī)范、高效地完成。建立指導文件時，要注意從承研單位的視角充分分析軍方、飛機方用戶對技術管理工作的要求，并結(jié)合實際將這些要求轉(zhuǎn)換為承研單位需開展的具體工作。上述過程中要確保對用戶要求的覆蓋性和追溯性，如技術評審的內(nèi)容要滿足相關國軍標的要求，確保技術管理工作的有效、高效。

三是建立跟蹤和反饋機制。技術管理發(fā)揮著對型號研發(fā)技術活動開展情況的監(jiān)控作用，其開展情況也反映了型號研發(fā)的進展，因此有必要建立技術管理工作的跟蹤反饋機制。建議重點關注和研發(fā)進程密切相關的技術管理活動，如研制成效評估（技術評審、技術成熟度評定）、技術風險管理、需求管理、技術狀態(tài)管理、決策分析等，并結(jié)合型號研發(fā)實際，提取出需要跟蹤、反饋的重要信息（比如評審的完成情況、技術成熟度評價結(jié)果等），形成可視化的看板。

技術管理在研發(fā)中的體現(xiàn)形式

GJB 8113包含了8項技術管理活動，這些活動的開展形式和要求并不完全相同，因此在型號研發(fā)中的體現(xiàn)形式也存在差異。

作為技術流程運行的一種載體

這種形式主要適用于研制策劃。研制策劃關注的是型號研發(fā)中需要完成的技術活動以及活動的順序，采用工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）和工作說明（SOW）進行描述。按照GJB 2742A—2017《工作說明編寫要求》，SOW一般作為合同的附件，與合同起草工作協(xié)同開展，并隨合同進行評審和批準，其內(nèi)容的范圍由WBS確定。SOW的“要求”章節(jié)包括總要求、設計工作要求、制造工作要求、試驗工作要求、使用保障工作要求、項目管理工作要求、資料提交要求、交付及驗收要求、進度要求、信息反饋及質(zhì)量監(jiān)督要求等，內(nèi)容非常全面。其中，項目管理工作要求包含技術狀態(tài)管理、風險管理、研制成效評估、數(shù)據(jù)管理、決策分析等工作?？梢?，研制策劃和其他7項技術管理工作不同，是統(tǒng)領型號研發(fā)工作的。

WBS編制時，應保持和技術流程的一致性，WBS的不同層級應和技術流程的相應層級對應，可以認為，WBS是某種視角下的技術流程，按照WBS開展工作，也即實施了技術流程。從這個角度看，研制策劃是作為技術流程運行的一種載體存在的。

建立獨立的流程并與技術流程交互

這種形式主要適用于技術狀態(tài)管理和需求管理。型號研發(fā)中，技術狀態(tài)管理早已經(jīng)成為必須開展的工作，近年來需求管理也得到了高度的重視。鑒于這兩項工作的重要性，有必要建立獨立的流程，并實現(xiàn)和技術流程的有效交互。

技術狀態(tài)管理是指應用技術和行政管理手段對產(chǎn)品技術狀態(tài)進行標識、控制、紀實和審核的活動，是有關產(chǎn)品基線定義、產(chǎn)品標識和更改管理的規(guī)范化、文檔化的綜合過程，以確保在研制、生產(chǎn)、使用和維護的任何時刻都能使用正確的文件。技術狀態(tài)管理的主要目標是確保產(chǎn)品能夠按預定的設計功能執(zhí)行，并且其物理技術狀態(tài)能夠被充分地標識和文件化，以實現(xiàn)產(chǎn)品的可重復生產(chǎn)，并滿足運行、維護、修理和更換等預期的需求。技術狀態(tài)的標識、控制、紀實、審核等4項活動是相輔相成、互相促進的，這些活動形成了技術狀態(tài)的閉環(huán)管理，確保了技術狀態(tài)管理與監(jiān)督目標的實現(xiàn)。研發(fā)單位一般會專門制訂技術狀態(tài)管理工作程序，明確上述4項活動的具體開展流程和要求。

需求管理主要用于控制發(fā)動機各層級上的需求捕獲，跟蹤記錄需求的分解、分配和確認，保證需求的正確性、完整性和可追溯性；形成需求的驗證和確認計劃，并管控需求的驗證和確認過程及結(jié)果，保證發(fā)動機產(chǎn)品及其各部分的需求符合性；管控全生命周期、各層級研發(fā)對象的需求變更，保證發(fā)動機及其各部分之間的設計結(jié)果協(xié)調(diào)一致，各循環(huán)的設計結(jié)果逐漸趨于優(yōu)化。

分布到技術流程中

這種方式主要適用于研制成效評估、技術風險管理和決策分析。按照GJB 8113的要求，應在發(fā)動機研發(fā)的全過程、各層級開展技術評審工作，且技術評審應與發(fā)動機研發(fā)系統(tǒng)工程過程的技術活動協(xié)調(diào)一致；按照GJB / Z 171的要求，技術風險管理應與發(fā)動機研發(fā)的技術過程相結(jié)合；決策分析則是無處不在，大到發(fā)動機的構(gòu)型選擇，小到零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，均涉及到?jīng)Q策分析?？梢?，技術評審、技術風險管理、決策分析都是對技術活動的過程或其結(jié)果進行評估、決策的，因此，將相關活動分布到技術流程中，并配套相應的規(guī)范、指導書、檢查單、模板等，可以確保這3項工作的順利開展。

體現(xiàn)到其他技術管理工作中

這種方式主要適用于接口管理。接口管理是為了確保所設計的各種硬件、軟件之間的兼容性和共用性。飛機會對發(fā)動機提出接口控制要求，發(fā)動機總體專業(yè)承接后，會將這些要求分解、分配到部件/子系統(tǒng)，最終落實到零組件層級。這個過程和需求的分解、分配相同，所以在實踐中可將接口管理納入需求管理中。

體現(xiàn)在信息技術系統(tǒng)中

這種方式主要適用于技術數(shù)據(jù)管理。技術數(shù)據(jù)管理和其他技術管理工作存在一些不同，按照GJB 8113的描述，技術數(shù)據(jù)管理關注的是數(shù)據(jù)采集、訪問、分析處理和發(fā)布使用等方面的要求，而隨著信息技術（IT）的發(fā)展，這些工作要求完全可以集成到IT系統(tǒng)中，而且從數(shù)據(jù)的有效使用方面，也應將技術數(shù)據(jù)管理方面的要求體現(xiàn)在IT系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯中，這是一種常用且合理的實現(xiàn)方式。

結(jié)束語

技術管理工作意義重大：一是確保技術管理工作的開展，在型號研發(fā)中，不同研發(fā)單位應根據(jù)本單位技術管理工作現(xiàn)狀及型號實際情況、工作重點等，合理選擇技術管理工作的開展方式，但應確保真正開展；二是進一步開展技術管理相關方法的研究，發(fā)動機目前研發(fā)的技術管理方法尚未完全成熟，還需要基于承研單位視角進一步開展研究，并要注意方法的適用性；三是進一步明確各技術管理工作之間的關系，GJB 8113規(guī)定的8項技術管理活動之間并不是完全獨立的，為更好地開展技術管理工作，需要明確它們之間的關系，確保相關工作不重復、不遺漏，高效、協(xié)調(diào)地開展。