空間站工程中的產品研制項目管理模式研究

　　1971—1985年，前蘇聯先后發射了7個“禮炮號”系列的空間站，1973年美國也成功發射了“天空實驗室”空間站，但此期間發射的空間站都為單項目的空間站，采用傳統的單項目管理模式。1986—1996年，前蘇聯/俄羅斯共發射了7個不同型號模塊，并由此組建完成了“和平號”空間站。“和平號”空間站由前蘇聯/俄羅斯一國建造，發射和組建的周期較長，且各模塊型號構型和用途各不相同，是典型的多項目管理模式。現有的國際空間站是從1998—2011年歷時13年由美國、俄羅斯、日本、加拿大和歐盟共同組建完成的，也是迄今為止最復雜的空間站，大部分模塊由不同國家設計建造，且利用跨國合作模式最終完成組建。國際空間站的項目管理特點與我國空間站工程的項目管理特點較為相似，但各國利用各自的優勢資源分別開展項目管理，與我國國情不同。

　　我國空間站工程將在未來幾年時間獨自完成在軌組建，組建期間將完成十余次載人航天器的發射任務，發射密度之高，在載人航天發展史上實屬罕見。因此，如何在短時間內完成不同類型載人航天器的研制和巨量航天產品的生產，如何解決好資源沖突嚴重、人力資源復用率低和復雜產品多專業協同效率低等問題，都是空間站工程項目管理從未涉及到的問題。此前，國內外學者從不同的角度對項目群、多項目管理方法進行了研究，項目群管理理論也趨于成熟。

　　2009年，中國海洋大學的紀曙光研究了基于復雜系統的多項目管理理論與應用，利用復雜系統理論可以解決多項目管理中的目標不協同、信息溝通不暢和資源沖突等問題。2015年，湖南大學張人龍研究了多項目關鍵鏈柔性資源配置模型及其算法，指出多項目管理的核心是如何提高項目資源配置效率。2011年，南京師范大學的江超開展了基于復雜系統理論的多項目資源沖突管理研究，研究表明，項目沖突管理是影響項目群管理成功的重要因素。這些研究和探索，對于解決我國空間站工程多任務的項目群管理模式和多線程產品研制管理中所面臨的問題具有一定的借鑒意義。

　　上海大學陳珩結合工作實踐對我國載人航天工程中的載人飛船項目管理進行了較為深入的研究，但未涉及載人飛船與貨運飛船等多種載人航天器并行研制的多項目管理。中國空間技術研究院張寶對急劇增長的通信衛星系列任務的項目群管理模式進行了探討，國內“北斗”導航衛星系統的項目群管理也給出了成功的案例，但對同時管理不同類的多個復雜的項目群管理模式沒有提及。由于空間站工程任務和研制模式的特殊性，所面臨的問題更為復雜，還不能直接應用上述這些成果。在此，筆者針對我國空間站工程的項目特點，在吸收和借鑒國內外項目管理先進經驗的基礎之上，提出一種適用于多任務、短周期、高密度發射的空間站工程的產品研制項目管理模式，以期加快項目進度、高效利用資源、合理分配成本，進而快、好、省地完成空間站工程任務。

　　一、空間站工程的項目特點

　　我國載人航天領域航天器，如載人飛船、貨運飛船、空間目標飛行器、空間實驗室等傳統的項目管理模式主要是單項目管理模式，即在組織內部設置專門的項目管理機構，按照項目管理要素開展單項目管理工作或多項目集成管理工作。分承制方一般配置專門的研制和管理隊伍，并按照項目進行矩陣式管理，有利于促進項目產品體系和項目管理系統的高效運轉。但是，空間站工程的項目管理呈現多任務、多項目的項目群管理特點。空間站工程不僅包括核心艙、實驗艙I、實驗艙II和光學載荷艙4個全新的載人航天器的研制任務，還包括多艘載人飛船和貨運飛船這些成熟型號的工程研制任務，而且各工程研制任務之間交叉并行嚴重、任務研制周期緊張、資源沖突嚴峻，原有的單項目管理模式已滿足不了空間站工程任務的需求。

　　空間站工程的產品研制呈現出“多任務、高密度、多線程”的特點，產品種類達到幾百種，每種產品投產數量多達幾十臺，有些成熟、通用化產品甚至達到上百臺的小批量量級。除了產品種類繁多、數量較多之外，產品的研制階段也不盡相同，有的處于原理樣機研制階段，有的屬于初樣產品研制，還有的是正樣產品研制。在同一時間產品設計、生產和試驗等多線程并行研制已成為常態，分承制方的資源配置問題尤為突出。此外，空間站工程的長壽命和在軌維修的需求決定了部分產品的復雜程度增大。例如，空間站中很多艙外維修需要借助機械臂等復雜產品的參與，這類復雜產品的典型特點是技術跨度大、專業覆蓋廣和過程控制難度大。

　　二、空間站工程產品研制項目管理模式

　　1.項目管理架構

　　基于對空間站工程任務和產品研制的特點分析，并從型號和產品2個維度開展項目管理。一方面，由空間站工程項目辦公室組織實施空間站工程多任務、多型號的項目群管理工作;另一方面，按照“設計與生產分離”與“新研和成熟分離”的原則開展差異化的產品研制管理。根據宇航產品的成熟度和復雜度將空間站工程的宇航產品分為通用型產品、一般新研及改進型產品和復雜新研型產品3種類型。

　　2.多任務的項目群管理

　　組建成立空間站工程項目辦公室，按照載人飛船項目群、貨運飛船項目群、空間站項目群和光學艙項目開展組織級的多任務項目群管控工作，在組織內對載人航天領域內的資源進行動態配置和管理。在型號進度和質量控制方面，每個項目群配置專職計劃管理人員，掌握型號的最新進展，確定進度的及時跟蹤;產品保證管理人員則采用交叉兼職的配置方式，確保能夠全面掌握產品過程管控質量要求的一致性。

　　在人力資源統籌方面，每個型號的每個分系統僅專職配置一名主任設計師，其他專業設計師和實施人員在不同型號、不同分系統間流動，以最大限度的人才復用實現專業共享和融合。在產品研制方面，對一般新研和改進型產品，設計之初就按照“可通用化的定制產品”進行設計，盡可能減少產品的型譜;產品生產時強調產品的“批生產性”，特別是機械類、機電類產品，采用分批次、階梯式投產的模式，使原材料、生產設備和試驗資源等滾動備份，最大限度地提高資源的利用效率，減少資源的浪費和研制周期。

　　3.通用型產品的去型號化

　　批生產管理通用型產品是指應用于多個型號且成熟度較高、技術狀態固化的產品。對于這類產品(如火工鎖、天線、熱管和熱敏電阻等)，關注的重點在于其生產過程的質量控制、產品性能的一致性和產品驗收交付。按照通用型產品“設計與生產分離”的原則組建產品辦公室，主要負責技術狀態固化的通用產品生產和集中管理。產品辦公室組織實施通用產品訂單式的采購—生產—驗收模式，開展產品精細化管理，將計劃、質量、經費等關鍵要素統一納入管理系統中，通過訂單管理實現“去型號化”組批投產。各型號根據研制任務需求，利用通用產品信息庫完成“訂單式”的產品選用需求，再由產品辦公室對各型號的需求進行分析統籌，實施組批投產，并組織實施跟產、驗收等工作，有助于有效減少不同型號在同一產品實現過程中的人員投入，大幅降低人力成本，實現通用產品的降本增效和進度保障。

　　4.復雜新研型產品的系統化項目管理

　　傳統的產品研制是以專業進行劃分的，這種模式對于復雜程度一般的產品來說，應該是可行的。然而，對于空間站工程中諸如機械臂、柔性太陽翼、壓氣機等復雜新研型產品，如果仍然以這樣的研制模式開展研制，勢必造成不同專業研制部門的接口協調量增加，造成管理的復雜化。同時，跨部門和跨單位協作過程中往往受部門利益的影響，在性能指標優化、溝通深度和頻率上都大打折扣。

　　對于空間站工程中復雜新研型產品，需要組建專門的研制部門或系統室，融合配置多個技術專業的人才隊伍，集中負責系統設計、優化和研制，并將這類產品的研制管理從單機管理模式提升為按系統工程需求構建的項目管理模式。例如，空間站機械臂就是按照系統工程需求構建的組織架構，通過建立若干個分系統，統一指揮調度各專業間的協同融合，從而大大提高該類產品開發的效率，實現產品的最優最簡目標。

　　三、應用成效

　　某航天器總體單位承擔著空間站工程的大量分系統和產品的研制工作。為適應空間站工程研制任務的需求，該單位采用了適用于多任務、短周期、高密度發射的空間站工程的產品研制項目管理模式，組建了載人航天項目辦公室、產品辦公室和機械臂研究所，項目管理架構對空間站工程中的產品研制進行了項目管理實踐。

　　載人航天項目辦公室承擔該單位全部空間站工程型號任務的管理工作，是典型的多項目管理機構，通過運用各種多項目管理方法實現項目管理目標;產品辦公室統一對火工鎖、天線、熱管和熱敏電阻等通用型產品實施組批生產管理;機械臂研究所內匯聚了總體人員和計算與控制、動力學、光學視覺、結構、機構、總裝和測試等相關專業的專業人員，負責空間站機械臂等復雜新研型產品的研制工作。

　　載人飛船、貨運飛船、空間站系統和整個空間站工程產品相對數量與人員投入相對數量比較示意圖。空間站工程與某個載人飛船相比，產品數量增加了16倍之多，而人員投入只增加了3.75倍。可以看出，通過對組織管理模式的調整，大大提高了人員利用效率，降低了人力投入成本，極大地提高了整個空間站工程的研制效果。

　　適用于多任務、短周期、高密度發射的空間站工程的產品研制項目管理模式在項目實踐中取得成功，其能實現成功應用的原因主要有3個方面：一是針對我國空間站工程項目管理特點和產品研制特點，從型號和產品2個維度改進項目管理模式，以適應空間站多任務的管理需要，減少組織內部型號間資源沖突和提高資源統籌利用效率;二是將產品按照一般新研及改進型產品、成熟通用型產品和復雜新研型產品進行差異化管理，將資源進行優化重組，提高人力的復用效率，降低產品研制成本;三是針對復雜新研型產品，按照系統工程需求構建系統級的組織架構，統一指揮調度各專業間的協同配合，提高該類產品研制效率，實現該類產品的最優管控。

　　航空論文投稿刊物：《航天工業管理》本刊是面各我國航天系統企業單位中的各級各類管理人員、軍品型號總師、項目經理、工程技術人員，探討航天科技工業體制與機制改革中的理論與方法，介紹國內外國防科技工業及航天系統科研生產、經營管理中的經驗體會、問題與解決方案。

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