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摘 要:随着航空电子信息系统综合化、系统化深入发展,航电系统型号研制项目管理呈现复杂性、集成性、不确定性特点。本文针对高度综合化航电系统项目管理特点,结合国内外发展现状,对高度综合化航电系统型号项目研制过程中的管理手段和工具进行了分析与研究。
关键词:综合化航电系统 项目管理 系统工程
一、引言
航空电子系统是飞行器平台的重要组成部分,是航空和电子两个学科领域的结合,包括支持飞机完成任务使命和保障飞行安全的所有与电子学相关的系统和设备,在数十年的发展历程中,先后经历了分立式、联合式、综合化和高度综合化四个发展阶段。高度综合化阶段的航电系统往往由系统、分系统、整机、组件、零件等多层级组成,涵盖结构、工艺、电子、软件、适航等多学科,系统设计、生产、集成、维护时间跨度大、团队组成复杂、管理幅度广。同时,高度综合化航电系统研制对于质量要求高,成本控制较为严格,进度周期紧张。如何有效地运用项目管理专业知识和技能,在有限的资源和时间范围内组织开展项目 研制工作是航电系统型号项目成功研制的关键因素。在组织开展航空电子型号项目管理方面,以美国为代表的发达国家已走在世界前列,以美国国防部、洛克希德·马丁“臭鼬工厂”为代表,形成了一批适应高度综合化航电系统研制的标准与方法;在我国,航电系统型号研制项目管理历经航空平台三代、三代半、四代数十年发展已形成体系,但对于高度综合化阶段的航电系统项目管理起步较晚,目前仅组织开展了为数不多的型号研制。
二、高度综合化航空电子型号项目管理特点
1.国内外研究情况。为推进装备型号研制项目管理规范性,美国国防部率先于1968年发布了MIL-STD-881标准,该标准用于指导美国国防装备项目工作目标、内容、活动分解。后续,该标准经1975(MIL-STD-881A)、1993(MIL-STD-881B)、2011(MIL-STD-881C)三次改版,在美国国防装备项目的计划、技术、费用管理中发挥了重要作用,是美国防装备研制的项目管理工作开展的依据。MIL-STD-881系列标准以产品结构分解为核心,参照具体产品的特点,对项目研制工作过程通过分解、分析、抽象、定义和汇总,形成具有可操作性、符合实际的产品设计工作分解结构,进而形成适用于同一系列产品的规范化设计流程。
以MIL-STD-881系别标准为代表的美国国防装备规定了研制过程中组织行为模式、参研单位分工划分、研制过程确定等关键环节,代表着国外航空电子领域项目管理发展水平,主要特点如下:
1.1强调层次划分:以产品为中心,层层逐级往下分解,每层产品直接对上层产品负责,同时,是下一层相关产品的集合;
1.2严格控制过程:虽然881系列标准以产品为中心进行分解,但对于研制过程的控制同样进行了详尽约定,对于技术状态管理、阶段评审、技术审查、经费使用管理等关键工作和活动内容进行了详细定义和划分;
1.3注重最终目标:项目研制的最终目标为市场成功的财务成功,881系列标准以一系列操作手册、指南、模板的形式确定了美国国防装备研制的目标导向,通过对参研单位研制过程实施强矩阵考核,确保了项目整体研制工作的可控,在民用大型项目研制中同样得到了推广应用。
我国航空电子信息系统进入高度综合化阶段起步较晚,在項目研制实施过程中具备鲜明的型号特征,强调各专业优势的充分发挥,具备开展高强度横向、纵向协调工作的组织机构。我国航空电子型号研制项目管理特点如下:(1)行政与技术分离:研制团队自顶向下设置两条指挥线、两师(行政、设计)系统,对行政线与技术线的分工作出了明确约定,便于充分发挥专业技术优势;(2)专项管理机构:针对型号研制不同层次的项目管理设置专门机构,如专项办、现场指挥部,强调工作及时协调及资源、计划统筹安排;(3)客户代表参与度高:我国国防装备研制项目过程中,军方代表全程参与进行质量、进度、成本等环节的实际监督与把控,通过不同形式的工作检查、协调,与项目团队共同推进研制工作。
2.高度综合化航空电子型号项目管理特点。航空电子信息系统已发展至高度综合化阶段,航电系统以模块化、综合化为重要特点,是信息技术高速发展的产物,具备高度的时代特征和现实意义。随着航电系统综合化进程的推进,相关项目管理工作需同步适应发展需要,满足项目研制工作所需。高度综合化航空电子型号研制项目管理特点如下:
工作繁琐、环节众多:综合化航电系统参研单位众多,涉及技术门类广,时间跨度大,过程中技术协调、管理沟通繁琐,技术、质量、财务风险不可控因素较多;
分层管理、渐次集中:相比于分立式系统,高度综合化航电系统系统集成工作量大、资源、功能综合化程度高,系统、分系统、单机呈现层次性集成特征,项目管理工作需分层逐级开展,层层予以集成和把关;
标准统一、同步推进:高度综合化系统强调软硬件复用及标准统一,对于管理工作的高效性、统一性提出更高要求。
三、管理手段与工具
航电系统项目研制的最终目标可概括为产品质量成功、市场成功以及财务成功,为达到上述目标,需借借助专业手段和工具开展航空电子信息系统研制工作。
1.项目策划。项目策划是开展航电系统研制管理的关键,是整体研制工作开展的依据。项目策划是基于当前条件,在项目实施前,运用专业的知识、技能、工具和方法,制定具体可行的管理制度和纲领性文件。项目策划的结果是形成一套纲领性文件,即项目策划书。
航空电子型号研制项目策划主要包括以下工作:(1)项目目标确定:该步骤直接对接用户需求,以对外签订的合同书或技术协议为依据,细化项目具体目标,包括项目交付目标、技术目标、财务目标等;(2)技术路线确定:以当前技术成熟度为依据,结合项目目标和外部输入,确定项目选用的技术路线及大致框架,作为后续开展项目方案设计的蓝本;(3)经费预算编制:根据项目实现所需,编制项目经费预算;(4)团队组建:根据各司其职原则,按照项目研制各环节工作设置相应岗位,并完成项目团队组建;(5)风险评估:对项目实现过程中可能出现的风险进行前期识别和预警。 由于航空电子型号项目研制工作的复杂性和长期性,项目策划书需定期/不定期进行修订和发布,以作为项目年度或阶段工作开展的依据。
2.项目计划制定。项目计划制定和管理是开展航空电子系统项目管理的抓手,按照综合化航电系统特点,项目目标制定需遵循以下原则:
明晰性:独一的、便于理解的研制目标;
量化性:项目目标可量化考核;
重点性:抓住关键环节和关键点,兼顾全面性;
结构性:按项目产品结构及研制步骤进行计划分解;
合理性:具备可调整空间,按照项目不同周期进行划分。
项目计划制定流程实际是一次对产品结构分解和项目团队职责的划分,并在此基础上以时间为基线对项目研制过程按步骤进行分解。航空电子型号项目计划制定过程如图1所示:
项目工作分解结构(Work Breakdown Structure)是开展项目计划编制的前提之一,也是开展型号研制项目管理的必要条件。WBS分解的目标是:将工作任务逐级分解至个人,从操作层面将一个复杂系统开发逐步细化为单个任务单元,指导工作内容独立、责任到人,使研发过程受控、可量化考核,达到精细化管理的要求。一个典型的高度综合化航空电子系统WBS分解需遵循以下步骤:
(1)根据系统规模确定WBS层次;
(2)按一定原则确定系统组成;
(3)采用自上而下的原则逐层分解产品结构,直至分解到具体活动;
(4)针对每项活动指定责任人,使任务得以落实。
航空电子型号项目WBS分解结构如图2所示:
3.项目风险管理。航空电子型号研制涉及单位众多、研制周期长、不可控因素较多,风险管理是项目管理工作中尤为重要的一环。在研制历程中,对可能发生的风险进行提前预测,并制定有针对性的解决措施,讲可以有效解决项目风险,直接支撑项目研制目标的顺利实现。
航空电子型号研制项目风险管理包括风险识别、风险评估、风险应对、风险监控等方面:
(1)风险识别:在项目策划及方案阶段,通过对项目技术、进度、质量等不同维度的分析判断,对项目研发过程中可能存在的风险进行体统地识别与感知,确定风险的来源及可能的影响程度,建立具备风险等级和影响因素的风险树,并在项目研发全生命周期中不定期进行更新;
(2)风险评估:针对发现的风险进行影响程度评估,衡量风险发生概率和影响因素、过程,制定相应应对措施。危害性分析(FMECA)、故障树分析(FTA)、风险评估指数(RAC)是目前最常用的三种风险分析评估方法;
(3)风险应对:在项目具体执行过程中,按照风险应对措施,针对具体出现的风险开展有针对性的活动,以解决项目风险,维护项目稳定运行。风险应对一般包括风险规避、风险转移、风险接受等活动,可从规避、转移、减轻、接受等不同层次解决或降低风险影响。
(4)风险监控:贯穿项目全生命周期及整体环节开展风险监控和预警,减少风险发生的不可预见性,降低风险对于项目研制的影响。
航空电子型号研制项目风险管理流程如图3所示
四、结语
随着航空电子信息系统综合化进程的深入发展,航空电子型号研制项目管理工作的成功开展已成为项目目标达成的的关键因素。本文分析了航空电子型号研制项目管理特点及国内外发展情况和应用现状,重点针对综合化航电系统型号研制项目管理工作所需的专业手段和工具进行了深入研究,结合工作开展实际情况分析研究了项目策划、计划制定、风险管理等具体管理措施和方法,具有较强的应用指导意义。
参考文献:
[1]张明友.雷达-通信-电子战一体化[M].北京:国防工业出版社,2010.
[2]于海鹏,王国庆,王红霞.国内外航空航天型号研制项目管理的分析与启示.价值工程[J].价值工程,2016(7):237-239.
[3]Department of Defense.MIL-STD-881C Work Breakdown Strucure of Defense Materiel Items[S].Washington:Department of Defense,2011.
[4]李慶芳,刘立萍.项目管理策划研究[J].中国科技信息,2012(6):123,139.
关键词:综合化航电系统 项目管理 系统工程
一、引言
航空电子系统是飞行器平台的重要组成部分,是航空和电子两个学科领域的结合,包括支持飞机完成任务使命和保障飞行安全的所有与电子学相关的系统和设备,在数十年的发展历程中,先后经历了分立式、联合式、综合化和高度综合化四个发展阶段。高度综合化阶段的航电系统往往由系统、分系统、整机、组件、零件等多层级组成,涵盖结构、工艺、电子、软件、适航等多学科,系统设计、生产、集成、维护时间跨度大、团队组成复杂、管理幅度广。同时,高度综合化航电系统研制对于质量要求高,成本控制较为严格,进度周期紧张。如何有效地运用项目管理专业知识和技能,在有限的资源和时间范围内组织开展项目 研制工作是航电系统型号项目成功研制的关键因素。在组织开展航空电子型号项目管理方面,以美国为代表的发达国家已走在世界前列,以美国国防部、洛克希德·马丁“臭鼬工厂”为代表,形成了一批适应高度综合化航电系统研制的标准与方法;在我国,航电系统型号研制项目管理历经航空平台三代、三代半、四代数十年发展已形成体系,但对于高度综合化阶段的航电系统项目管理起步较晚,目前仅组织开展了为数不多的型号研制。
二、高度综合化航空电子型号项目管理特点
1.国内外研究情况。为推进装备型号研制项目管理规范性,美国国防部率先于1968年发布了MIL-STD-881标准,该标准用于指导美国国防装备项目工作目标、内容、活动分解。后续,该标准经1975(MIL-STD-881A)、1993(MIL-STD-881B)、2011(MIL-STD-881C)三次改版,在美国国防装备项目的计划、技术、费用管理中发挥了重要作用,是美国防装备研制的项目管理工作开展的依据。MIL-STD-881系列标准以产品结构分解为核心,参照具体产品的特点,对项目研制工作过程通过分解、分析、抽象、定义和汇总,形成具有可操作性、符合实际的产品设计工作分解结构,进而形成适用于同一系列产品的规范化设计流程。
以MIL-STD-881系别标准为代表的美国国防装备规定了研制过程中组织行为模式、参研单位分工划分、研制过程确定等关键环节,代表着国外航空电子领域项目管理发展水平,主要特点如下:
1.1强调层次划分:以产品为中心,层层逐级往下分解,每层产品直接对上层产品负责,同时,是下一层相关产品的集合;
1.2严格控制过程:虽然881系列标准以产品为中心进行分解,但对于研制过程的控制同样进行了详尽约定,对于技术状态管理、阶段评审、技术审查、经费使用管理等关键工作和活动内容进行了详细定义和划分;
1.3注重最终目标:项目研制的最终目标为市场成功的财务成功,881系列标准以一系列操作手册、指南、模板的形式确定了美国国防装备研制的目标导向,通过对参研单位研制过程实施强矩阵考核,确保了项目整体研制工作的可控,在民用大型项目研制中同样得到了推广应用。
我国航空电子信息系统进入高度综合化阶段起步较晚,在項目研制实施过程中具备鲜明的型号特征,强调各专业优势的充分发挥,具备开展高强度横向、纵向协调工作的组织机构。我国航空电子型号研制项目管理特点如下:(1)行政与技术分离:研制团队自顶向下设置两条指挥线、两师(行政、设计)系统,对行政线与技术线的分工作出了明确约定,便于充分发挥专业技术优势;(2)专项管理机构:针对型号研制不同层次的项目管理设置专门机构,如专项办、现场指挥部,强调工作及时协调及资源、计划统筹安排;(3)客户代表参与度高:我国国防装备研制项目过程中,军方代表全程参与进行质量、进度、成本等环节的实际监督与把控,通过不同形式的工作检查、协调,与项目团队共同推进研制工作。
2.高度综合化航空电子型号项目管理特点。航空电子信息系统已发展至高度综合化阶段,航电系统以模块化、综合化为重要特点,是信息技术高速发展的产物,具备高度的时代特征和现实意义。随着航电系统综合化进程的推进,相关项目管理工作需同步适应发展需要,满足项目研制工作所需。高度综合化航空电子型号研制项目管理特点如下:
工作繁琐、环节众多:综合化航电系统参研单位众多,涉及技术门类广,时间跨度大,过程中技术协调、管理沟通繁琐,技术、质量、财务风险不可控因素较多;
分层管理、渐次集中:相比于分立式系统,高度综合化航电系统系统集成工作量大、资源、功能综合化程度高,系统、分系统、单机呈现层次性集成特征,项目管理工作需分层逐级开展,层层予以集成和把关;
标准统一、同步推进:高度综合化系统强调软硬件复用及标准统一,对于管理工作的高效性、统一性提出更高要求。
三、管理手段与工具
航电系统项目研制的最终目标可概括为产品质量成功、市场成功以及财务成功,为达到上述目标,需借借助专业手段和工具开展航空电子信息系统研制工作。
1.项目策划。项目策划是开展航电系统研制管理的关键,是整体研制工作开展的依据。项目策划是基于当前条件,在项目实施前,运用专业的知识、技能、工具和方法,制定具体可行的管理制度和纲领性文件。项目策划的结果是形成一套纲领性文件,即项目策划书。
航空电子型号研制项目策划主要包括以下工作:(1)项目目标确定:该步骤直接对接用户需求,以对外签订的合同书或技术协议为依据,细化项目具体目标,包括项目交付目标、技术目标、财务目标等;(2)技术路线确定:以当前技术成熟度为依据,结合项目目标和外部输入,确定项目选用的技术路线及大致框架,作为后续开展项目方案设计的蓝本;(3)经费预算编制:根据项目实现所需,编制项目经费预算;(4)团队组建:根据各司其职原则,按照项目研制各环节工作设置相应岗位,并完成项目团队组建;(5)风险评估:对项目实现过程中可能出现的风险进行前期识别和预警。 由于航空电子型号项目研制工作的复杂性和长期性,项目策划书需定期/不定期进行修订和发布,以作为项目年度或阶段工作开展的依据。
2.项目计划制定。项目计划制定和管理是开展航空电子系统项目管理的抓手,按照综合化航电系统特点,项目目标制定需遵循以下原则:
明晰性:独一的、便于理解的研制目标;
量化性:项目目标可量化考核;
重点性:抓住关键环节和关键点,兼顾全面性;
结构性:按项目产品结构及研制步骤进行计划分解;
合理性:具备可调整空间,按照项目不同周期进行划分。
项目计划制定流程实际是一次对产品结构分解和项目团队职责的划分,并在此基础上以时间为基线对项目研制过程按步骤进行分解。航空电子型号项目计划制定过程如图1所示:
项目工作分解结构(Work Breakdown Structure)是开展项目计划编制的前提之一,也是开展型号研制项目管理的必要条件。WBS分解的目标是:将工作任务逐级分解至个人,从操作层面将一个复杂系统开发逐步细化为单个任务单元,指导工作内容独立、责任到人,使研发过程受控、可量化考核,达到精细化管理的要求。一个典型的高度综合化航空电子系统WBS分解需遵循以下步骤:
(1)根据系统规模确定WBS层次;
(2)按一定原则确定系统组成;
(3)采用自上而下的原则逐层分解产品结构,直至分解到具体活动;
(4)针对每项活动指定责任人,使任务得以落实。
航空电子型号项目WBS分解结构如图2所示:
3.项目风险管理。航空电子型号研制涉及单位众多、研制周期长、不可控因素较多,风险管理是项目管理工作中尤为重要的一环。在研制历程中,对可能发生的风险进行提前预测,并制定有针对性的解决措施,讲可以有效解决项目风险,直接支撑项目研制目标的顺利实现。
航空电子型号研制项目风险管理包括风险识别、风险评估、风险应对、风险监控等方面:
(1)风险识别:在项目策划及方案阶段,通过对项目技术、进度、质量等不同维度的分析判断,对项目研发过程中可能存在的风险进行体统地识别与感知,确定风险的来源及可能的影响程度,建立具备风险等级和影响因素的风险树,并在项目研发全生命周期中不定期进行更新;
(2)风险评估:针对发现的风险进行影响程度评估,衡量风险发生概率和影响因素、过程,制定相应应对措施。危害性分析(FMECA)、故障树分析(FTA)、风险评估指数(RAC)是目前最常用的三种风险分析评估方法;
(3)风险应对:在项目具体执行过程中,按照风险应对措施,针对具体出现的风险开展有针对性的活动,以解决项目风险,维护项目稳定运行。风险应对一般包括风险规避、风险转移、风险接受等活动,可从规避、转移、减轻、接受等不同层次解决或降低风险影响。
(4)风险监控:贯穿项目全生命周期及整体环节开展风险监控和预警,减少风险发生的不可预见性,降低风险对于项目研制的影响。
航空电子型号研制项目风险管理流程如图3所示
四、结语
随着航空电子信息系统综合化进程的深入发展,航空电子型号研制项目管理工作的成功开展已成为项目目标达成的的关键因素。本文分析了航空电子型号研制项目管理特点及国内外发展情况和应用现状,重点针对综合化航电系统型号研制项目管理工作所需的专业手段和工具进行了深入研究,结合工作开展实际情况分析研究了项目策划、计划制定、风险管理等具体管理措施和方法,具有较强的应用指导意义。
参考文献:
[1]张明友.雷达-通信-电子战一体化[M].北京:国防工业出版社,2010.
[2]于海鹏,王国庆,王红霞.国内外航空航天型号研制项目管理的分析与启示.价值工程[J].价值工程,2016(7):237-239.
[3]Department of Defense.MIL-STD-881C Work Breakdown Strucure of Defense Materiel Items[S].Washington:Department of Defense,2011.
[4]李慶芳,刘立萍.项目管理策划研究[J].中国科技信息,2012(6):123,139.