閻 君,張志強(qiáng),方建平,李 亮
(中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院,北京,100076)
航天某重大科技工程是從概念出發(fā)的原創(chuàng)性項(xiàng)目,探索性強(qiáng)、風(fēng)險性高,面臨技術(shù)深度不確定、管理高度復(fù)雜和研制時間窗口期極為有限等多重挑戰(zhàn),是公認(rèn)的世界性難題。技術(shù)層面的深度不確定性表現(xiàn)在:領(lǐng)域認(rèn)知不充分、基礎(chǔ)理論不成熟、關(guān)鍵技術(shù)存在空白、設(shè)計方法尚缺乏、核心材料仍欠缺、保障條件不健全;管理層面的高度復(fù)雜性表現(xiàn)在:工程需將管理特征迥異的基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、飛行演示驗(yàn)證和保障條件建設(shè)4 條任務(wù)主線(以下簡稱4 條任務(wù)線)高度融合、一體推動,傳統(tǒng)上尚無先例。
研制團(tuán)隊(duì)以“國家的、科技的、以工程為背景的”為指導(dǎo)思想,積極應(yīng)對科學(xué)原理突破、攻關(guān)路線選擇、多任務(wù)線研制策略確定等工程管理問題,繼承和發(fā)展航天系統(tǒng)工程理論,面對管理特征迥異的4 條任務(wù)線,確定了“一體統(tǒng)籌和分類精準(zhǔn)管理多任務(wù)主線,以并行研制支持多路徑探索從而提高研制效率,以全程評估支持分段決策從而有效辨識和化解風(fēng)險”的管理策略,全面、高效、快速推進(jìn)工程研制,有效化解工程面臨的各種風(fēng)險,為完成工程目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.1.1 澄清邏輯關(guān)系,確定某工程研制管理的總體思路
該工程集探索、預(yù)先研究和工程研制為一體,4條任務(wù)線相輔相成、有機(jī)融合、有效銜接,其邏輯關(guān)系為:關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)是研制的核心,基礎(chǔ)理論研究為關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供原理支撐、指引攻關(guān)探索方向,攻關(guān)過程中如果發(fā)現(xiàn)模型不準(zhǔn)、需要補(bǔ)充認(rèn)知時,需反饋到理論研究任務(wù)線,推動理論成果的修正和完善;地面和飛行試驗(yàn)為關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供驗(yàn)證手段,關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)則為演示驗(yàn)證中的技術(shù)難點(diǎn)提供解決方案;關(guān)鍵技術(shù)先經(jīng)地面集成演示驗(yàn)證,成功后再經(jīng)真實(shí)飛行環(huán)境進(jìn)行演示驗(yàn)證,同時反饋支撐基礎(chǔ)理論的完善和關(guān)鍵技術(shù)成熟度的提升,最終完成技術(shù)的全面突破,持續(xù)夯實(shí)領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ),逐漸完成領(lǐng)域知識體系的構(gòu)建。保障條件建設(shè)需同步形成能力,為基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)驗(yàn)證提供支撐。根據(jù)4 條任務(wù)線并行創(chuàng)新探索的需要,將研制管理總體思路確定為“三準(zhǔn)則一策略”,即:
a)面臨高度復(fù)雜性,遵循“復(fù)雜性降解”準(zhǔn)則,通過在思維層面建立工程要素屬性及關(guān)聯(lián)的邏輯體系,“降低”和“分解”工程的固有復(fù)雜性,從而獲得認(rèn)知啟發(fā),把握科學(xué)與工程規(guī)律;
b)面臨深度不確定性,遵循“適應(yīng)性選擇”準(zhǔn)則,通過動態(tài)應(yīng)變來不斷探索和驗(yàn)證工程解決方案;
c)面對多任務(wù)線的差異化管理需求,遵循“多尺度管理”準(zhǔn)則,在對問題做出整體性把握的基礎(chǔ)上,實(shí)行精細(xì)化、針對性管理,回應(yīng)工程管理的現(xiàn)實(shí)需求;
d)面對高難度、目標(biāo)難以一次達(dá)成的技術(shù)攻關(guān)任務(wù),遵循“迭代式生成”策略,把問題的整體復(fù)雜性分解到方案生成過程中的多個階段,每個階段只應(yīng)對整體復(fù)雜性的一部分,并通過多次適應(yīng)性迭代形成方案序列,逐漸逼近最終方案。
1.1.2 一體部署研制管理實(shí)施策略,制定總體與分階段目標(biāo)
基于上述管理思路,對各任務(wù)線活動及所涉及要素的管理特征加以識別,確定的研制管理策略為“一體統(tǒng)籌、分段迭代、異步并行、分類精準(zhǔn)”,即:一體統(tǒng)籌全面規(guī)劃和制定實(shí)施方案,相輔相成,協(xié)同推進(jìn)4條任務(wù)線;以全程評估和分段決策支持迭代式生成最優(yōu)方案,“邊探索、邊研究、邊驗(yàn)證、邊研制,總體漸進(jìn)、局部螺旋”地迭代式推進(jìn),確保工程能夠動態(tài)應(yīng)變和穩(wěn)步推進(jìn);全面踐行異步并行理念,并行開展多任務(wù)線的相關(guān)研制活動,以化解路線選擇和進(jìn)度風(fēng)險;針對各任務(wù)線存在顯著差異的獨(dú)特管理需求,為了控制風(fēng)險和強(qiáng)化評估,分類精準(zhǔn)、差異化管理各任務(wù)線上的研制活動。
為了配合研制管理策略的落地實(shí)施,立項(xiàng)之初,以全面突破關(guān)鍵技術(shù)、具備背景型號立項(xiàng)條件為目的制定總目標(biāo),圍繞總目標(biāo)制定全壽命周期實(shí)施方案,全面規(guī)劃和一體部署4 條任務(wù)線的實(shí)施路線。
將工程整個研制周期劃分為年限不等的3 個研制階段,立足研制條件和技術(shù)水平,將總規(guī)劃目標(biāo)分解為環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的階段性目標(biāo)。將工程全壽命周期劃分為“打牢基礎(chǔ)、攻關(guān)集成和飛行驗(yàn)證”3 個階段,圍繞工程總目標(biāo),設(shè)定3 個階段的分目標(biāo)(見表1)分別為:a)“打牢基礎(chǔ)”階段,建立領(lǐng)域基礎(chǔ)理論體系,明確各系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)目標(biāo)和方案,確定飛行試驗(yàn)總體規(guī)劃,開展設(shè)計仿真和急需保障條件建設(shè);b)“攻關(guān)集成”階段完成基礎(chǔ)理論應(yīng)用研究、單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)突破并經(jīng)地面集成試驗(yàn)驗(yàn)證(部分核心關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)過若干飛行試驗(yàn)驗(yàn)證)、關(guān)鍵技術(shù)收斂并具備開展集成飛行試驗(yàn)條件,同時完成設(shè)計、制造和試驗(yàn)?zāi)芰w系建設(shè);c)“飛行驗(yàn)證”階段,將所有經(jīng)地面試驗(yàn)驗(yàn)證的關(guān)鍵技術(shù)按工程條件開展產(chǎn)品研制,完成真實(shí)集成飛行試驗(yàn)考核,并完成補(bǔ)充能力建設(shè),為量產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
表1 某工程的總體目標(biāo)和分階段實(shí)施規(guī)劃Tab.1 Overall Goal and Phased Implementation Plan of a Project
以全面的基礎(chǔ)理論研究成果促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)突破,以飛行試驗(yàn)驗(yàn)證單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破,以單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破支撐飛行演示驗(yàn)證,以飛行演示驗(yàn)證全面考核關(guān)鍵技術(shù),經(jīng)過3 個階段的扎實(shí)攻關(guān),一步一個腳印地穩(wěn)步推進(jìn),為工程轉(zhuǎn)入型號研制奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.2.1 以分段迭代各個擊破攻關(guān)難題,扎實(shí)推進(jìn)化解實(shí)施風(fēng)險
工程需要在目標(biāo)、路徑和結(jié)果未知的情況下開展科學(xué)探索和技術(shù)攻關(guān),待突破的關(guān)鍵技術(shù)多,為化解工程實(shí)施風(fēng)險,依據(jù)“復(fù)雜性降解”準(zhǔn)則,需要開展分階段決策、迭代式探索最優(yōu)方案。
在基礎(chǔ)理論研究任務(wù)線,集國家優(yōu)勢力量、開放創(chuàng)新,從概念原理探索起步,按照原理探索→完善理論→深化理論的迭代路線,逐步深入、形成科學(xué)認(rèn)知,為關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供方向,并經(jīng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)逐步驗(yàn)證,通過多輪迭代、回歸,推動理論的不斷深化。
在關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)任務(wù)線,通過迭代的螺旋上升過程,按單項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)→地面集成演示驗(yàn)證→飛行試驗(yàn)驗(yàn)證的迭代路線,在采用多方案并舉的同時,在工程的第1、第2 研制階段末設(shè)置決策點(diǎn),對單項(xiàng)技術(shù)、產(chǎn)品、制造和系統(tǒng)等實(shí)施多層次、多維度、全過程的成熟度評估,依據(jù)技術(shù)成熟度評估提供的量化依據(jù),對各任務(wù)線在各階段的任務(wù)完成情況加以評估,結(jié)合對后續(xù)工作的預(yù)判分析,多方案迭代,動態(tài)調(diào)整下一階段的規(guī)劃目標(biāo)和篩選下一階段的技術(shù)路線,以分階段決策實(shí)現(xiàn)工程方案的逐步聚焦、工程難題的各個擊破。
在飛行試驗(yàn)驗(yàn)證任務(wù)線,按照研究性飛行試驗(yàn)→集成飛行試驗(yàn)兩步開展。在第2 階段中后期部分單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)取得突破時,按照先行先試原則,采用成熟的試驗(yàn)平臺對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究性飛行試驗(yàn)驗(yàn)證,待第2 階段結(jié)束,全部關(guān)鍵技術(shù)取得突破、關(guān)鍵核心技術(shù)經(jīng)研究性飛行試驗(yàn)驗(yàn)證后,將全部關(guān)鍵技術(shù)集成,瞄準(zhǔn)最終使用性能目標(biāo),開展集成飛行試驗(yàn)驗(yàn)證。這樣,既可以化解關(guān)鍵技術(shù)一次集成飛行的重大風(fēng)險,又能夠促進(jìn)領(lǐng)域技術(shù)的遞進(jìn)迭代突破,為后續(xù)工程化研制奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。
1.2.2 以分段試驗(yàn)求證全程,摸邊探底、回歸迭代提高驗(yàn)證效能
工程待驗(yàn)證的試驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量多、狀態(tài)多,且飛行產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長、飛行試驗(yàn)的窗口期短,必須大幅度提高驗(yàn)證效能才能達(dá)成工程目標(biāo),必須革新驗(yàn)證理念,才能突破飛行試驗(yàn)驗(yàn)證的條件限制。
為此,工程引入“研究性飛行試驗(yàn)”驗(yàn)證新理念,改變將固化產(chǎn)品和型號的技術(shù)狀態(tài)、推進(jìn)定型批產(chǎn)作為飛行試驗(yàn)驗(yàn)證目標(biāo)的傳統(tǒng)做法,將驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)突破作為飛行試驗(yàn)的核心任務(wù),以關(guān)鍵技術(shù)突破牽引試驗(yàn)驗(yàn)證,利用有限的飛行產(chǎn)品,探索和驗(yàn)證更多的專業(yè)特性及關(guān)鍵技術(shù),為完成總體方案閉合提供支撐,并在確保做到“控制風(fēng)險保成功”的同時,努力實(shí)現(xiàn)“摸邊探底觸極限”,提升飛行試驗(yàn)的驗(yàn)證效能。
工程引入“分段驗(yàn)證、求證全程”的驗(yàn)證理念,在工程研制的不同階段采取差異化的驗(yàn)證策略,以解決客觀條件對考核的限制難題。將整體考核目標(biāo)分解為飛行初段、中段和末段3 個目標(biāo),將飛行試驗(yàn)剖面進(jìn)行相應(yīng)劃分和設(shè)計,再按照“一體化分步推進(jìn)”策略設(shè)計飛行試驗(yàn)方案,在集成飛行演示驗(yàn)證之前,先開展“研究性飛行試驗(yàn)”來認(rèn)識領(lǐng)域環(huán)境、解決地面試驗(yàn)無法驗(yàn)證或無條件驗(yàn)證的關(guān)鍵技術(shù),為各項(xiàng)地面集成演示驗(yàn)證試驗(yàn)提供較準(zhǔn)確的環(huán)境條件依據(jù);再結(jié)合仿真分析,對無法在飛行試驗(yàn)中得到考核的關(guān)鍵技術(shù),綜合集成飛行演示驗(yàn)證和地面加嚴(yán)考核試驗(yàn)等結(jié)果,做出是否滿足總體方案閉合的相關(guān)結(jié)論。
在飛行試驗(yàn)開展初期,將完整飛行作為驗(yàn)證目標(biāo),賦予任務(wù)團(tuán)隊(duì)寬松的環(huán)境;在飛行試驗(yàn)后期,將識別問題、摸清設(shè)計邊界、掌握設(shè)計裕度作為驗(yàn)證目標(biāo),通過增加“探索飛行段”,在完成飛行試驗(yàn)的“規(guī)定動作”、飛行試驗(yàn)判據(jù)“圓滿成功”后,設(shè)計新的飛行動作,以有效利用有限的飛行試驗(yàn)子樣,大膽驗(yàn)證飛行方案參數(shù)裕度和產(chǎn)品性能余量,探索驗(yàn)證更多專業(yè)特性和關(guān)鍵技術(shù),回歸修正理論和設(shè)計模型,直接提高工程設(shè)計水平,并為制定后續(xù)飛行試驗(yàn)方案提供依據(jù)。采用這種回歸迭代、層層遞進(jìn)的策略,為全程考核奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),化解全程考核的巨大技術(shù)和管理風(fēng)險。
1.3.1 貫通基礎(chǔ)理論到工程研制的創(chuàng)新鏈,異步并行推進(jìn)四條任務(wù)線
基于對四條任務(wù)線邏輯關(guān)系的認(rèn)知,突破“沿創(chuàng)新鏈依次開展理論研究、技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)驗(yàn)證”的傳統(tǒng)研制路徑,提出異步并行、協(xié)同推進(jìn)基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、飛行試驗(yàn)驗(yàn)證和保障條件建設(shè)四條任務(wù)線(見圖1),快速打通理論研究到工程乃至型號研制的創(chuàng)新鏈條,將20~30 年的傳統(tǒng)串行研制周期縮短為10年左右,推動中國快速占領(lǐng)該領(lǐng)域的科技制高點(diǎn)。
圖1 四條任務(wù)線并行協(xié)同推進(jìn)Fig.1 Four Task Lines Advance in Parallel
a)第1 階段理論先行,以厘清領(lǐng)域科學(xué)和理論問題為目標(biāo),聯(lián)合全國優(yōu)勢力量,專業(yè)覆蓋全面地開展理論研究,探索關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的方向;隨著攻關(guān)和理論研究深入;第2 階段以理論應(yīng)用為目標(biāo),在深化基礎(chǔ)理論研究的同時,通過關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和飛行試驗(yàn)開展理論驗(yàn)證;第3 階段進(jìn)一步聚焦,在經(jīng)過第2 階段研究和驗(yàn)證基礎(chǔ)上完善理論和模型,實(shí)現(xiàn)理論研究的回歸迭代。3 個階段中,基礎(chǔ)理論研究任務(wù)線是一個逐漸聚焦、收斂和深化的過程。
b)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)是工程研制的核心,3 個階段按照制定攻關(guān)方案→多路線單項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)→地面集成演示驗(yàn)證→飛行試驗(yàn)驗(yàn)證的順序開展,各系統(tǒng)技術(shù)方案從不確定到確定、技術(shù)成熟度從低到高逐步進(jìn)階,集成范圍和規(guī)模逐步從小到大,多攻關(guān)方案逐漸收斂,通過一系列地面關(guān)鍵技術(shù)集成試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破和成熟度進(jìn)階。
c)飛行試驗(yàn)驗(yàn)證是關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證手段,基于成熟度評估,隨著基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)成熟度的逐漸提升,對達(dá)到一定成熟度標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)通過研究性飛行試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,并逐漸擴(kuò)展研究性飛行試驗(yàn)所囊括和驗(yàn)證的技術(shù)范圍,最終在所有關(guān)鍵技術(shù)取得地面集成試驗(yàn)成功、核心關(guān)鍵技術(shù)通過研究性飛行試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,集成工程的所有關(guān)鍵技術(shù),通過真實(shí)環(huán)境下的系列集成飛行試驗(yàn)的全面考核,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)全面突破、工程目標(biāo)全部達(dá)成。
d)保障條件建設(shè)是工程實(shí)施的能力基礎(chǔ),改變“先審批后建設(shè)”的傳統(tǒng)做法,通過“統(tǒng)籌規(guī)劃、急需先行、分步實(shí)現(xiàn)”,確保保障條件建設(shè)與其余三條研制任務(wù)線進(jìn)度相匹配,最大限度地滿足研制需要。
1.3.2 優(yōu)化流程、革新理念,高效開展技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)驗(yàn)證
傳統(tǒng)上,航天型號采取串行流程開展研制活動,在前一階段的研制任務(wù)完成后才進(jìn)入下一個研制階段。為在有限的時間窗口期內(nèi)開展創(chuàng)新度極高的前沿性探索,工程瞄準(zhǔn)最終研制與飛行考核目標(biāo),采用并行工程方法對傳統(tǒng)研制流程加以優(yōu)化,將初樣和試樣階段合并為工程研制階段,同步開展研究性飛行試驗(yàn)促進(jìn)和加快關(guān)鍵技術(shù)突破。同時,采用異步并行研制理念,根據(jù)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的成熟度等級差異,異步開展關(guān)鍵技術(shù)的研究性飛行試驗(yàn)驗(yàn)證,先成熟先驗(yàn)證、直到全部關(guān)鍵技術(shù)完成集成飛行試驗(yàn),從而大幅度提高關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)驗(yàn)證的效率,形成了基于異步并行的研制流程,其要點(diǎn)包括:
a)異步并行開展不同成熟度等級的各分系統(tǒng)(單機(jī))研制。量化評估各單機(jī)和分系統(tǒng)所依托關(guān)鍵技術(shù)的成熟度等級,對成熟度等級較高的單機(jī)和分系統(tǒng),跨越方案階段直接從工程階段開展相關(guān)研制工作,將節(jié)約的時間用于提前開展更高等級技術(shù)的突破,以降低研制風(fēng)險和節(jié)約研制經(jīng)費(fèi)。
b)并行產(chǎn)品投產(chǎn)。在方案研制后期、轉(zhuǎn)段前,依據(jù)技術(shù)、產(chǎn)品成熟等級分類開展研制階段工作和試驗(yàn)產(chǎn)品備料、投產(chǎn)。在整個研制過程中,全面實(shí)施IPT的產(chǎn)品集成開發(fā),對系統(tǒng)、單機(jī)、部段結(jié)合制造工藝并行開展詳細(xì)設(shè)計,在方案階段及早暴露設(shè)計問題,提前確定產(chǎn)品的元器件和原材料選用方案;完成技術(shù)審查后,提前開展飛行產(chǎn)品的元器件和原材料采購、備料和投產(chǎn);方案轉(zhuǎn)段完成后,在對設(shè)計進(jìn)行確認(rèn)的基礎(chǔ)上,快速將產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計模型以及相關(guān)要求下達(dá)給生產(chǎn)單位開展生產(chǎn),從而大幅節(jié)約研制周期。
c)并行、組拼開展大型試驗(yàn)。改變傳統(tǒng)的基于串行研制流程的管理模式,在工程研制試驗(yàn)尚在進(jìn)行中即并行投產(chǎn)飛行試驗(yàn)產(chǎn)品。將大型試驗(yàn)中耗時最久、參與系統(tǒng)最多的兩整發(fā)產(chǎn)品試驗(yàn),作為大型地面試驗(yàn)的兩條主研制線;在兩整發(fā)產(chǎn)品的包絡(luò)時間內(nèi),依據(jù)試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)方案,對其余產(chǎn)品按照“一品多試、一試多效”的原則開展試驗(yàn),以縮短大型地面試驗(yàn)周期、減少配套產(chǎn)品當(dāng)量,從而減少資源沖突、節(jié)約成本和避免產(chǎn)品進(jìn)度拖延,確保大型地面試驗(yàn)按時完成。
1.4.1 拓寬成熟度評估作用域,構(gòu)建四維一體成熟度評估體系
成熟度評估是一種應(yīng)用廣泛、行之有效的風(fēng)險管理工具。為解決決策問題、化解研制風(fēng)險,工程拓寬成熟度評估的作用域,構(gòu)建技術(shù)成熟度、制造成熟度、產(chǎn)品成熟度和系統(tǒng)成熟度四維一體的多層次全過程成熟度評估體系,對傳統(tǒng)的成熟度評估理念加以拓展,改變依據(jù)成熟度評估結(jié)果事后檢查技術(shù)攻關(guān)的階段性或整體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的通行做法,將成熟度評估的作用域從事后確認(rèn),拓展為事先策劃和全程監(jiān)測,包括:有效識別某項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的初始等級水平、確定后續(xù)攻關(guān)的問題與風(fēng)險,確定技術(shù)等級提升的工作內(nèi)容和技術(shù)路線,為攻關(guān)策劃和分段決策、過程檢查和改進(jìn)、調(diào)整提供量化依據(jù)和手段(見圖2)。
圖2 四維一體的多層次、全過程成熟度評估體系Fig.2 Four Dimensional Integrated Multi-level and Whole Process Maturity Evaluation System
依據(jù)全過程評估理念,工程策劃構(gòu)建具有多層次、多維度特征的成熟度評估體系。系統(tǒng)分析單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、地面集成演示驗(yàn)證、飛行試驗(yàn)驗(yàn)證等活動中的技術(shù)風(fēng)險控制重點(diǎn)及難點(diǎn),確定技術(shù)攻關(guān)過程中的大型試驗(yàn)與技術(shù)成熟等級的映射關(guān)系,設(shè)置若干技術(shù)狀態(tài)基線的確認(rèn)節(jié)點(diǎn),作為成熟度評估的實(shí)施點(diǎn);設(shè)定六級成熟度標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定:一旦某項(xiàng)技術(shù)在某個節(jié)點(diǎn)的評估中達(dá)到五級成熟度水平,即可部署對該項(xiàng)技術(shù)開展飛行驗(yàn)證。在每個確認(rèn)節(jié)點(diǎn)上,將評估結(jié)果與事前策劃時確定的攻關(guān)工作要求進(jìn)行比較,明確進(jìn)展情況和存在的差距,為制定關(guān)鍵決策和精準(zhǔn)管理措施提供量化依據(jù)。
1.4.2 基于成熟度評估,對核心任務(wù)線實(shí)施分類精準(zhǔn)管理
基于成熟度評估,對基礎(chǔ)理論研究逐步收斂聚焦。在工程實(shí)施伊始,梳理出若干項(xiàng)科學(xué)和基礎(chǔ)理論問題,全國各大高校和科研院所同步開展研究,針對理論的高度不確定性,部分課題選擇若干家同時開展。在第1階段末期對各課題進(jìn)行成熟度評估,評估結(jié)果分成3類:a)理論的技術(shù)成熟度沒有提升、對關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)作用不明顯且有替代方案的,直接終止研究;b)理論的技術(shù)成熟度有所提升,但未達(dá)到直接應(yīng)用的TRL3級,且工程急需的,安排開展專題研究;c)理論的技術(shù)成熟度達(dá)到TRL3 級以上,直接轉(zhuǎn)入單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),并在攻關(guān)中進(jìn)一步驗(yàn)證和修正理論模型,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論的迭代和螺旋上升。經(jīng)過逐步聚焦收斂,基礎(chǔ)理論研究項(xiàng)目逐步減少、方向不斷聚焦,并與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和飛行驗(yàn)證緊密結(jié)合。
基于成熟度評估,對關(guān)鍵技術(shù)實(shí)施“分類差異化”管理。提出技術(shù)關(guān)鍵程度概念和識別方法,確定3 級分類和差異化管理準(zhǔn)則,將待突破的關(guān)鍵技術(shù)劃分為重大(A 類)、重點(diǎn)(B 類)和一般(C 類)3 類,確定3 類技術(shù)的差異化攻關(guān)目標(biāo)為:重大技術(shù)關(guān)乎工程總體目標(biāo)實(shí)現(xiàn),技術(shù)指標(biāo)必須100%嚴(yán)格實(shí)現(xiàn);重點(diǎn)技術(shù)影響總體方案閉合,技術(shù)指標(biāo)允許部分調(diào)整;一般技術(shù)不影響總體方案閉合,技術(shù)指標(biāo)可做適應(yīng)性微調(diào)。
以技術(shù)成熟度評估指導(dǎo)單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的分類和差異化過程管理:通過規(guī)范和量化的技術(shù)辨識,避免漏選和錯選關(guān)鍵技術(shù);通過技術(shù)分類,對攻關(guān)目標(biāo)實(shí)行量化管理,使攻關(guān)工作更聚焦、要求更明確;及時掌握關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的進(jìn)展情況,有效識別技術(shù)與制造的薄弱環(huán)節(jié)和風(fēng)險點(diǎn),避免不成熟技術(shù)的提前轉(zhuǎn)段;精準(zhǔn)把握技術(shù)的成熟規(guī)律,系統(tǒng)策劃、梳理和清晰技術(shù)路線,科學(xué)合理制定規(guī)劃,牽引攻關(guān)工作的整體協(xié)調(diào)發(fā)展。
技術(shù)成熟度評估貫穿關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)全過程。經(jīng)評估達(dá)到TRL4 的單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)才能具備進(jìn)入地面集成演示驗(yàn)證條件;先行達(dá)到TRL5 的部分關(guān)鍵技術(shù)才能安排研究性飛行試驗(yàn)驗(yàn)證驗(yàn)證;第2 階段結(jié)束,對全部關(guān)鍵技術(shù)開展評估,全部關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到TRL5 以上,開展集成飛行試驗(yàn)。通過對關(guān)鍵技術(shù)的成熟度評估,不斷促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)成熟度水平提升,加速了背景型號的立項(xiàng)研制和能力形成,超額完成了工程目標(biāo)。
基于成熟度評估,對地面和飛行試驗(yàn)實(shí)施“分類定制化”管理。將地面試驗(yàn)項(xiàng)目分為兩類:考核性試驗(yàn)項(xiàng)目,必須試驗(yàn)通過才能確定方案和技術(shù)狀態(tài),否則就會面臨較大技術(shù)風(fēng)險;驗(yàn)證性試驗(yàn)項(xiàng)目,為提高技術(shù)成熟度而安排,即便試驗(yàn)未通過,一般也不會引起方案性顛覆。面向總體方案閉合,通過總體統(tǒng)籌,每發(fā)飛行試驗(yàn)均策劃目的不同的、分屬不同類型的多項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目,只要全部考核性試驗(yàn)通過,則立即確定產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài),并按所確定的狀態(tài)進(jìn)行產(chǎn)品備料投產(chǎn),從而充分利用有限的飛行產(chǎn)品開展驗(yàn)證,并大幅度加快研制進(jìn)度,確保在最短時間內(nèi)齊套飛行試驗(yàn)產(chǎn)品、按計劃完成驗(yàn)證任務(wù)。
某工程緊密回應(yīng)重大科技創(chuàng)新工程帶來的巨大管理挑戰(zhàn)和獨(dú)特管理需求,提出指導(dǎo)重大科技創(chuàng)新工程管理的“三準(zhǔn)則一策略”總體思路,形成一套差異化聚焦又一體化并行推進(jìn)、以分段科學(xué)決策達(dá)成整體高效的新型工程研制管理模式,突破傳統(tǒng)工程型號對成功嚴(yán)苛要求,立足國情、大膽探索,確保前沿理論探索不斷深入、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)不斷推進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量受控、飛行試驗(yàn)成功等多重目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),使中國該領(lǐng)域技術(shù)水平邁入世界前列。同時,豐富了航天系統(tǒng)工程理論的實(shí)踐內(nèi)涵,為科技創(chuàng)新工程管理提供了重要的實(shí)踐參考。