高分三號衛(wèi)星項目管理實踐經(jīng)驗

齊亞琳 張慶君 王建軍 楊雙景 王濤 余恒 韓慶龍 李延

(北京空間飛行器總體設(shè)計部,北京 100094)

高分三號衛(wèi)星項目管理實踐經(jīng)驗

齊亞琳 張慶君 王建軍 楊雙景 王濤 余恒 韓慶龍 李延

(北京空間飛行器總體設(shè)計部,北京 100094)

為確保高分三號(GF-3)衛(wèi)星項目的圓滿成功,深入剖析了衛(wèi)星研制目標(biāo)和項目管理特點,運用項目管理理論,從組織、計劃、質(zhì)量、物資、風(fēng)險等各方面進行系統(tǒng)策劃,綜合管控。通過建立項目管理組織結(jié)構(gòu)、加強項目隊伍建設(shè),提升能力;通過優(yōu)化和細(xì)化流程、加強關(guān)鍵和短線項目管控、提前落實保障條件,保證進度;通過實施基于時間、要素和程序3個維度的全面產(chǎn)品保證,確保質(zhì)量;通過采用集約化及專題管理機制,保證元器件配套;通過系統(tǒng)論證、專項管理和高效溝通,保證8年設(shè)計壽命專項工作實施;通過全面動態(tài)持續(xù)的風(fēng)險管理,確保風(fēng)險識別充分、控制有效。項目管理的實施,有效保證了高分三號衛(wèi)星研制的成功。

高分三號衛(wèi)星;項目管理;實踐經(jīng)驗

1 引言

高分三號(GF-3)衛(wèi)星在2016年8月10日6時55分由長征四號丙運載火箭發(fā)射,入軌后穩(wěn)定工作,能夠全天候和全天時地實現(xiàn)全球海洋和陸地信息的監(jiān)測,并通過左右姿態(tài)機動擴大對地觀測范圍,提升快速響應(yīng)能力。其獲取的C頻段多極化微波遙感信息,是中國實施海洋開發(fā)、陸地環(huán)境資源監(jiān)測和防災(zāi)減災(zāi)的重要技術(shù)支撐[1]。在軌測試、外場定標(biāo)、在軌應(yīng)用表明,GF-3衛(wèi)星各項指標(biāo)均滿足研制要求,其綜合能力達到國際領(lǐng)先水平。

GF-3衛(wèi)星的研制充分運用現(xiàn)代項目管理理論,借鑒國內(nèi)外航天項目管理經(jīng)驗,以“保成功”為目標(biāo),以人為本,以計劃為基礎(chǔ),以控制為手段,全生命周期規(guī)劃,整體優(yōu)化,綜合協(xié)調(diào),動態(tài)管理,對項目進行高效率的計劃、組織、指導(dǎo)和控制,實現(xiàn)按期保質(zhì)成功發(fā)射、在軌穩(wěn)定運行[2]。本文介紹了GF-3衛(wèi)星的工程目標(biāo)與研制歷程,基于項目管理難點總結(jié)提煉了在隊伍、進度、質(zhì)量、元器件、風(fēng)險以及長壽命專項等方面的實踐經(jīng)驗,可為其他衛(wèi)星,尤其是合成孔徑雷達(SAR)衛(wèi)星項目管理提供參考。

2 GF-3衛(wèi)星工程目標(biāo)與研制歷程

2．1 工程目標(biāo)

根據(jù)研制總要求,GF-3衛(wèi)星的工程目標(biāo)是:研制一顆具有米級分辨率的C頻段多極化SAR成像衛(wèi)星,建立一套C頻段多極化SAR圖像數(shù)據(jù)的獲取、傳輸、處理、分發(fā)和應(yīng)用(包括定標(biāo))系統(tǒng),實現(xiàn)對海洋和陸地資源的監(jiān)測,為中國海洋、陸地、氣象領(lǐng)域內(nèi)各行業(yè)提供高質(zhì)量、高可靠、高穩(wěn)定的高分辨率SAR圖像數(shù)據(jù);突破星載SAR多極化和定量化遙感技術(shù),突破低軌遙感衛(wèi)星長壽命設(shè)計技術(shù),提高中國高分辨率SAR圖像數(shù)據(jù)自給率,推動中國微波遙感衛(wèi)星工程水平的提升。

2．2 研制歷程

GF-3衛(wèi)星于2011年2月18日正式啟動工程預(yù)研階段工作;2012年7月18日完成國防科工局和財政部的立項批復(fù),正式進入工程研制階段;2012年9月,完成9項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和方案階段設(shè)計工作,并于2013年9月17日完成轉(zhuǎn)初樣評審;2015年5月,完成衛(wèi)星初樣階段電性星、結(jié)構(gòu)星、輻射模型星、鑒定產(chǎn)品研制及機載校飛等全部研制工作,并于2015年5月26日完成轉(zhuǎn)正樣評審;2016年6月,先后完成衛(wèi)星正樣階段系統(tǒng)設(shè)計、單機研制、軟件固化落焊、整星總裝和測試,電磁兼容性(EMC)試驗、力學(xué)試驗及展開試驗、整星和SAR天線聯(lián)合熱真空試驗、磁試驗、逆合成孔徑雷達(ISAR)試驗等大型試驗,星箭對接、測控對接、數(shù)傳對接、應(yīng)用對接等大系統(tǒng)對接試驗,以及8年設(shè)計壽命專項等全部研制工作,并于2016年6月8日完成出廠評審;2016年6月16日運抵發(fā)射場開始發(fā)射場的總裝和測試工作;2016年8月10日發(fā)射升空;2017年1月16日完成在軌測試,正式交付用戶。

3 GF-3衛(wèi)星項目管理難點

GF-3衛(wèi)星的項目管理,除具備國防項目普遍具有的高科技特性、時效性、跨學(xué)科綜合性、全國大協(xié)作性、資源有限性、復(fù)雜艱巨性等特點外[3],作為中國首顆C頻段多極化高分辨率SAR成像衛(wèi)星,其項目管理難點體現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)作為首次承研SAR衛(wèi)星,研制隊伍缺少研制經(jīng)驗,尤其是SAR載荷研制隊伍較薄弱,需要有效合理的配置人力資源,加強團隊建設(shè)。

(2)從工程立項批復(fù)到衛(wèi)星完成發(fā)射只有49個月,研制周期緊張,缺乏SAR衛(wèi)星研制經(jīng)驗,載荷研制復(fù)雜,關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與方案階段并行且占用周期較長,給后續(xù)初樣階段和正樣階段帶來很大的壓力,再加上多個航天器并舉使得大型資源統(tǒng)籌協(xié)調(diào)保障難度加大、要求更加精準(zhǔn)。

(3)先進的SAR載荷指標(biāo)和國際領(lǐng)先的成像定量化水平,導(dǎo)致衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計難度大、大型天線等產(chǎn)品集成裝配復(fù)雜、測試和試驗驗證環(huán)節(jié)多等難題,對項目質(zhì)量管理提出了更高要求。

(4)由于設(shè)計壽命要求由5年提升到8年的變更,是發(fā)生在整星已基本完成方案設(shè)計并開展了部分初樣研制工作之后,因此要補充開展大量分析、論證、驗證、評估工作,時間緊、任務(wù)重、范圍廣,對衛(wèi)星研制目標(biāo)、范圍、流程和進度影響較大。

(5)為滿足先進的SAR載荷指標(biāo)及8年設(shè)計壽命要求,要開展核心微波集成電路的新研工作,尤其為提高發(fā)射/接收(T/R)組件性能采用大量裸芯片,對元器件設(shè)計、研制、質(zhì)量保證提出了更高的要求,極大地增加了元器件配套工作難度。

(6)衛(wèi)星的先進性、創(chuàng)新性、復(fù)雜性、用戶需求的迫切性等,給系統(tǒng)設(shè)計、可靠性保證、在軌飛行控制、星地一體化指標(biāo)驗證、研制周期等帶來了較大的風(fēng)險,需要加大風(fēng)險管控力度。

(7)為加速衛(wèi)星研制,需要積極探索利用數(shù)字化工具開展有關(guān)設(shè)計和制造工作,從而提高協(xié)同設(shè)計和制造能力。

4 項目管理實踐經(jīng)驗

4．1 完備研制隊伍,做好人才保證

航天器研制中隊伍組織是項目實施的基礎(chǔ)條件,人才是項目成功的根本[4]。GF-3衛(wèi)星由中國航天科技集團公司任命“兩師”系統(tǒng),作為項目管理的核心;依托北京空間飛行器總體設(shè)計部的組織結(jié)構(gòu),建立強矩陣式項目管理組織結(jié)構(gòu),組建項目研制團隊;明確計劃、組織、協(xié)調(diào)等要素的管理責(zé)任,創(chuàng)造良好的內(nèi)部管理環(huán)境;加強團隊建設(shè),提高效率。

(1)構(gòu)建項目管理組織體系。GF-3衛(wèi)星項目經(jīng)理兼項目技術(shù)經(jīng)理,由國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才擔(dān)任,統(tǒng)一指揮,同時設(shè)置項目計劃經(jīng)理、項目產(chǎn)品保證經(jīng)理、計劃助理和產(chǎn)品保證助理等,建立以項目辦公室為平臺,以指揮和技術(shù)“兩條線”為主干、以“團隊”為形式的多層次、強矩陣式項目管理組織體系,包括項目辦公室、衛(wèi)星總體單位、各分系統(tǒng)及單機承研單位組成的研制隊伍,以及在此基礎(chǔ)上成立的試驗隊、專題攻關(guān)小組、項目小組等多功能型團隊。

(2)優(yōu)化人力資源配置。GF-3衛(wèi)星根據(jù)任務(wù)量、難易度和重要性分析,統(tǒng)籌優(yōu)化、提前策劃,主動配置,建立各業(yè)務(wù)面搭配合理、人員相對穩(wěn)定、相互間密切合作、人崗匹配的人力結(jié)構(gòu),同時保持多層次的人力資源梯隊。年齡結(jié)構(gòu)上協(xié)調(diào)發(fā)展,老同志起到技術(shù)支持、把關(guān)和培育新人的作用,有研制經(jīng)驗的中青年研制人員是項目研制中堅力量,新分配來或新上崗的研制人員經(jīng)過培訓(xùn)和實踐是今后的生力軍。知識結(jié)構(gòu)上覆蓋全面,項目研制人員的專業(yè)技術(shù)涉及機、電、熱、SAR、磁、材料等眾多學(xué)科,骨干人員更具有豐富經(jīng)驗,知識結(jié)構(gòu)覆蓋項目研制涉及的主要專業(yè),能力互為補充。

(3)加強業(yè)務(wù)培訓(xùn)交流。GF-3衛(wèi)星研制過程中聘請經(jīng)驗豐富的專家人員給新上崗研制人員培訓(xùn)、講課、研討,提升研制團隊的業(yè)務(wù)能力。針對SAR載荷研制難度,通過人才引進、技術(shù)培訓(xùn)、與有關(guān)單位研制隊伍交流等多種方式,加強研制隊伍對SAR載荷的認(rèn)識和專業(yè)技術(shù)水平的提升,提高研制效率。

(4)加強團隊建設(shè),落實考核激勵機制。GF-3衛(wèi)星研制團隊統(tǒng)一目標(biāo),積極開展激勵和績效管理,強調(diào)溝通、團結(jié)、協(xié)作、信任,通過項目辦公室例會、研討交流會、骨干座談等團隊活動,培養(yǎng)團隊精神,提高凝聚力;建立科學(xué)的考評機制,規(guī)范項目管理,維護進度節(jié)點的嚴(yán)肅性,加大節(jié)點考核力度,將任務(wù)完成情況與績效掛鉤,對工作表現(xiàn)優(yōu)異的研制人員加大獎勵力度,有效激發(fā)研制人員的積極性。

4.2 精細(xì)計劃管理,確保研制進度

在航天器研制中,應(yīng)結(jié)合研制特點開展流程優(yōu)化工作,依據(jù)研制技術(shù)流程采用節(jié)點圖法、關(guān)鍵路徑法、里程碑圖法等分析方法對研制計劃進行分析,采用并行工程方法促進各階段工作有序迭代開展,加強關(guān)鍵工作、風(fēng)險項目和短線項目識別,實現(xiàn)工作逐級分解并明確責(zé)任,強化過程管控,確保各級責(zé)任有效落實,提前落實保障條件,從而保證研制進度[5]。GF-3衛(wèi)星正是通過精細(xì)的計劃管理,保證了項目進度目標(biāo)。

(1)系統(tǒng)梳理全周期工作項目,科學(xué)規(guī)劃各階段工作內(nèi)容,最大化并行開展研制工作。GF-3衛(wèi)星采取關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與平臺成熟產(chǎn)品解耦的策略,有效推進方案和初樣階段研制進度。有關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的分系統(tǒng)(如控制、SAR載荷分系統(tǒng)),采取關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)結(jié)果指導(dǎo)方案設(shè)計,方案設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)有序迭代進行;沒有關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的分系統(tǒng)或單機產(chǎn)品,提前確定技術(shù)狀態(tài)并投產(chǎn);成熟產(chǎn)品以及經(jīng)過初樣星驗證完畢且技術(shù)狀態(tài)確定的產(chǎn)品,提前投產(chǎn)正樣產(chǎn)品,將部分正樣產(chǎn)品投產(chǎn)與初樣整星大型試驗和測試并行,縮短研制周期;在整星合艙狀態(tài)無線測試前的總裝階段就開展力學(xué)試驗改裝工作,節(jié)約整個力學(xué)試驗的時間;SAR天線展開機構(gòu)在收攏壓緊后隨整星運輸,大大縮短發(fā)射場工作時間。

(2)各年度系統(tǒng)策劃、全局考慮、綜合治理,務(wù)必保證年度工作目標(biāo)完成。依據(jù)技術(shù)流程,在年初以系統(tǒng)級、分系統(tǒng)級和單機級3個層次制定年度計劃目標(biāo)。系統(tǒng)級與分系統(tǒng)級之間、分系統(tǒng)級與單機級之間的時間節(jié)點留有一定余量,以應(yīng)對突發(fā)事件。設(shè)置里程碑節(jié)點并強化控制,識別關(guān)鍵路徑和短線項目,分解編制詳細(xì)的專項計劃流程。重點關(guān)注重要單機流轉(zhuǎn)、大工序交接、多單位同時承擔(dān)工作項目,如太陽翼部裝、SAR天線總裝、數(shù)傳天線裝星等,指定專項工作項目責(zé)任人統(tǒng)籌負(fù)責(zé)技術(shù)和計劃協(xié)調(diào),同時按照工藝和工序文件開展工作結(jié)構(gòu)分解,將每一個工作單元落實到責(zé)任單位、責(zé)任人,確保責(zé)任分工明確。加強計劃執(zhí)行的過程監(jiān)控和動態(tài)調(diào)整,通過不定期的綜合調(diào)度會、專題協(xié)調(diào)會,以及月計劃會、周例會等方式,溝通研制進展、協(xié)調(diào)解決出現(xiàn)的問題,對計劃偏差予以糾正。

(3)及時跟蹤技術(shù)協(xié)調(diào)和軟件研制進度,重點關(guān)注新研分系統(tǒng)接口。方案階段重點關(guān)注SAR載荷和平臺各分系統(tǒng)的接口,組織梳理接口關(guān)系和接口需求,及時跟蹤待辦事項閉環(huán)情況。初樣階段重點關(guān)注電性星、結(jié)構(gòu)星暴露的技術(shù)問題處理和文件更改落實情況,避免落實不到位導(dǎo)致正樣產(chǎn)品投產(chǎn)狀態(tài)錯誤而影響整星研制進度;正樣階段重點關(guān)注總裝、測試與試驗(AIT)技術(shù)協(xié)調(diào)結(jié)果和處理方案,及時落實保障條件,有效推進正樣研制進度。同時,狠抓軟件研制過程控制,初樣階段即開展軟件/FPGA第三方代碼走查和靜態(tài)分析;正樣階段開展軟件/FPGA完全評測,正樣階段軟件第三方評測時間縮短約1/3。通過對各單機軟件成熟度分析,提前分批在產(chǎn)品交付、整星力學(xué)試驗和熱試驗前完成軟件固化落焊。

(4)提前落實各階段資源保障,穩(wěn)步推進研制進展。針對平面近場、EMC試驗室、力學(xué)振動臺、真空罐等大型試驗資源,根據(jù)計劃流程詳細(xì)梳理要開展的總裝、測試、試驗項目,形成大型資源使用需求計劃表,報送上級機關(guān)并與相關(guān)廠所進行協(xié)調(diào);根據(jù)研制進展情況,隨時掌握調(diào)整各項大型資源需求,對大型資源的保障落實進行動態(tài)管控,做好場地、設(shè)備等資源的保障,確保衛(wèi)星正常研制進度。

4．3 精益產(chǎn)品保證,確保產(chǎn)品質(zhì)量

航天器研制應(yīng)當(dāng)貫徹質(zhì)量管理要求,全面實施產(chǎn)品保證工作,明確產(chǎn)品保證目標(biāo),組建產(chǎn)品保證隊伍,制定和實施產(chǎn)品保證大綱、要求和計劃,確保產(chǎn)品保證工作系統(tǒng)、全面、及時、規(guī)范、有效。GF-3衛(wèi)星從時間、要素和程序3個維度開展產(chǎn)品保證工作。

(1)在時間維度上,GF-3衛(wèi)星以研制階段和研制流程為主線,確定各階段產(chǎn)品保證工作的目標(biāo)、難點和重點,分解形成方案、初樣、正樣3個階段的產(chǎn)品保證計劃,并按照關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計、單機研制、分系統(tǒng)集成、系統(tǒng)測試和大型試驗等不同方面分解成階段目標(biāo),特別是針對SAR載荷研制按照器件、部組件、單機、子系統(tǒng)、分系統(tǒng)的研制程序分階段實施產(chǎn)品保證,從而覆蓋衛(wèi)星研制全過程。

(2)在要素維度上,GF-3衛(wèi)星產(chǎn)品保證工作覆蓋產(chǎn)品保證管理、質(zhì)量保證、可靠性保證、安全性保證、空間環(huán)境適應(yīng)性保證、元器件保證、軟件/FPGA保證、材料/機械零件和工藝保證等12個一級要素。每個一級要素又細(xì)分為一系列的二級要素,充分考慮各項質(zhì)量影響因素,針對每個底層要素均制定了詳細(xì)的工作計劃,明確了工作輸入、輸出、執(zhí)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、完成時機、責(zé)任人、相關(guān)人,覆蓋衛(wèi)星研制全方面。

(3)在程序維度上,GF-3衛(wèi)星依據(jù)各級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求明確各項產(chǎn)品保證工作的執(zhí)行程序,規(guī)范技術(shù)風(fēng)險管控、設(shè)計評審、確認(rèn)/鑒定、技術(shù)狀態(tài)更改、產(chǎn)品交付驗收、質(zhì)量問題歸零等工作程序,細(xì)化每項工作的執(zhí)行過程,規(guī)范產(chǎn)品保證活動。

GF-3衛(wèi)星從源頭抓系統(tǒng)設(shè)計,做好設(shè)計輸入分析,尤其是對于SAR載荷及圖像質(zhì)量的要求進行分析和確認(rèn),充分利用專家資源加強設(shè)計把關(guān),突破關(guān)鍵技術(shù),確保設(shè)計正確[6];對中國科學(xué)院電子學(xué)研究所、中國電子科技集團公司第十四研究所等外協(xié)單位,以產(chǎn)品保證要求為抓手,層層傳遞,逐級抓起,嚴(yán)格外協(xié)管控,從元器件層面直接保證產(chǎn)品質(zhì)量,確保產(chǎn)品實現(xiàn);加強整星、太陽翼和大型在軌可展開天線等產(chǎn)品的AIT管理[7],采取AIT設(shè)計評審、FMEA、工藝文件確認(rèn)、準(zhǔn)備狀態(tài)檢查、實施過程狀態(tài)和流程控制、數(shù)據(jù)判讀比對和結(jié)果總結(jié)評價等手段,量化控制,嚴(yán)把AIT質(zhì)量;加強力學(xué)及展開試驗、SAR天線和整星聯(lián)合熱試驗等試驗方案、大綱、細(xì)則、總結(jié)的審查,以及試驗準(zhǔn)備狀態(tài)的確認(rèn),關(guān)注試驗邊界條件和極端工況,試驗過程中嚴(yán)格按照試驗大綱和細(xì)則組織,試驗結(jié)束后及時分析、總結(jié),保證試驗數(shù)據(jù)真實、完整、準(zhǔn)確,確保試驗充分、有效、過程受控。

4．4 夯實器件基礎(chǔ),確保物資配套

元器件作為航天器的最基本單元,對航天產(chǎn)品的性能和質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用,其質(zhì)量水平直接決定任務(wù)的成敗[8]。GF-3衛(wèi)星提早啟動元器件訂貨,深入分析整星元器件選用特點,確定載荷用首飛元器件、專用裸芯片為風(fēng)險控制重點,結(jié)合元器件研制技術(shù)流程,制定全周期元器件管理計劃,采用集約化管理及專題工作機制,保證元器件按照進度及質(zhì)量要求按時配套。

(1)針對GF-3衛(wèi)星承研單位和產(chǎn)品選用特點,開展全周期元器件工作策劃,明確關(guān)注重點是中國科學(xué)院電子學(xué)研究所、中國電子科技集團公司第十四研究所及其所選用的首飛元器件。組織相關(guān)專家開展元器件保證要求、宇航元器件常見多發(fā)問題等的宣貫培訓(xùn);組織相關(guān)領(lǐng)域元器件專家開展元器件選用審查,從選擇采購源頭進行管控;設(shè)計評審時,開展元器件質(zhì)量過程確認(rèn),確認(rèn)元器件質(zhì)量保證措施落實到位,嚴(yán)控元器件技術(shù)狀態(tài);產(chǎn)品交付時,開展元器件專項確認(rèn)工作,確保元器件研制過程質(zhì)量受控,元器件不帶問題裝機交付。

(2)為滿足GF-3衛(wèi)星任務(wù)指標(biāo)需要,開展SAR載荷元器件選用專題分析。針對專用微波器件外協(xié)單位涉及面廣、專業(yè)技術(shù)水平參差不齊、科研管理精細(xì)化程度不一致的現(xiàn)狀,依據(jù)外協(xié)單位集約化管理原則,通過對外協(xié)單位研制水平、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量綜合評價,有效壓縮專用微波器件型號規(guī)格、外協(xié)單位規(guī)模,優(yōu)選中國航天科技集團公司合格供方名錄內(nèi)且研制水平較高的中國電子科技集團公司第十三研究所、第五十五研究所等單位進行專用微波器件研制;同時,系統(tǒng)開展元器件過程確認(rèn)文件建設(shè),保證新研產(chǎn)品質(zhì)量過程受控、可追溯,強化元器件全研制流程的質(zhì)量過程控制。

(3)針對核心微波集成電路、波控芯片等關(guān)鍵新研芯片,深入研制單位梳理元器件研制技術(shù)流程,結(jié)合項目管理要素,落實保障條件,制定元器件全周期研制計劃,動態(tài)跟蹤管控研制進展,確保元器件研制進度。針對驅(qū)動放大器、數(shù)字衰減器等專用裸芯片,開展針對性的質(zhì)量保證工作研究,結(jié)合在軌工作環(huán)境制定針對性、差異性的質(zhì)量保證方案并予以實施,確保元器件質(zhì)量滿足任務(wù)要求;針對新研元器件,制定技術(shù)狀態(tài)管理計劃,根據(jù)對性能和可靠性的影響程度分類進行技術(shù)狀態(tài)控制,嚴(yán)格控制影響元器件功能、性能、可靠性的更改,提升核心元器件的整體質(zhì)量控制水平[9]。

(4)按照GF-3衛(wèi)星8年設(shè)計壽命要求,系統(tǒng)梳理分析整星元器件關(guān)鍵性及可靠性指標(biāo),充分調(diào)研、總結(jié)國內(nèi)外常用元器件壽命評價方法,結(jié)合衛(wèi)星元器件裝機前試驗數(shù)據(jù)特點,建立基于裝機前試驗數(shù)據(jù)的衛(wèi)星元器件壽命評價方法。對元器件裝機前的數(shù)據(jù)進行劃分,主要分成壽命數(shù)據(jù)、加速退化數(shù)據(jù)和小樣本信息源三大類。針對每類試驗數(shù)據(jù),按元器件類別選取關(guān)鍵代表性元器件進行失效機理研究;開展壽命可靠性摸底試驗及評價;形成相應(yīng)的壽命評價流程及數(shù)據(jù),依據(jù)數(shù)據(jù)及失效機理開展設(shè)計加固,提升設(shè)計可靠性,進而提高產(chǎn)品可靠性。

4．5 關(guān)注壽命專題,確保在軌8年

統(tǒng)籌考慮GF-3衛(wèi)星全生命周期研制,針對將設(shè)計壽命由5年提升到8年帶來的工作專項管理,提出分層次分析驗證的管控模式,以精細(xì)化管理為抓手,建立高效的溝通機制,強化項目過程管理,保障各項目按計劃開展,解決首顆低軌遙感衛(wèi)星8年設(shè)計壽命的難題,對其他遙感衛(wèi)星設(shè)計壽命的提升起到一定的支撐和引領(lǐng)作用。

(1)對8年設(shè)計壽命進行系統(tǒng)論證,涉及4大類共計54項工作,包括設(shè)計、分析、元器件/原材料、產(chǎn)品、試驗驗證等多個方面,對各項工作實施統(tǒng)一管理,通過詳細(xì)的工作結(jié)構(gòu)分解,明確任務(wù)分工及每項工作的輸入、輸出、完成形式、完成時機,并行實施。

(2)成立8年設(shè)計壽命專題工作領(lǐng)導(dǎo)小組、工作小組、專家組等組織機構(gòu),對各項工作的論證、實施及成果進行全過程跟蹤、指導(dǎo)和評價,加強過程的管控;加強各項壽命試驗?zāi)Ｐ秃蛥?shù)選取的確認(rèn),統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求,確保模型正確、驗證充分;開展第三方獨立評估,對影響衛(wèi)星8年設(shè)計壽命的關(guān)鍵項目實施過程進行“再確認(rèn)”,為8年長壽命提供支撐。

(3)大型專題工作,如以驗證載荷末期性能衰退對成像質(zhì)量影響的機載校飛,涉及國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心等各大用戶,中國電子科技集團公司第十四研究所和中國科學(xué)院電子學(xué)研究所等主要承研單位,以及國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等各大高校,為此建立了以衛(wèi)星系統(tǒng)總體為核心的放射型溝通結(jié)構(gòu),保證信息暢通,由項目辦公室統(tǒng)一調(diào)度,為8年長壽命論證及實施工作的順利開展提供保障。

4．6 全面風(fēng)險管控,確保任務(wù)成功

風(fēng)險分析與控制是一個策劃、識別與評價、應(yīng)對、監(jiān)控與評估的動態(tài)持續(xù)過程[10],應(yīng)當(dāng)從整星特點入手,分析系統(tǒng)需求,采取多種分析方法從不同角度識別風(fēng)險項目,對識別出的風(fēng)險進行評價,有針對性的制定消除、降低、轉(zhuǎn)移或接受的應(yīng)對措施,形成技術(shù)風(fēng)險項目清單,密切跟蹤檢查,動態(tài)更新,階段評估,反復(fù)迭代,確保風(fēng)險識別全面,分析準(zhǔn)確,措施有效。GF-3衛(wèi)星進行了全面的風(fēng)險管理,識別出了圖像質(zhì)量不可測、8年設(shè)計壽命要求驗證難、SAR載荷研制進度滯后等風(fēng)險項目,形成技術(shù)風(fēng)險項目清單,進行動態(tài)管控。

(1)始終把GF-3衛(wèi)星SAR圖像質(zhì)量作為一個重要專題,工程總體、衛(wèi)星總體和分系統(tǒng)、地面應(yīng)用系統(tǒng)單位共同參與。梳理成像質(zhì)量影響因素及各項圖像質(zhì)量的誤差傳遞模型,并制定控制措施。根據(jù)軌道參數(shù)及約束條件,完成圖像質(zhì)量指標(biāo)仿真分析,詳細(xì)分解星地一體化圖像指標(biāo)并逐級傳遞,按照分解指標(biāo)嚴(yán)控產(chǎn)品實現(xiàn),加強方向圖及通道性能測試覆蓋,各階段不斷迭代,反復(fù)核算,最終根據(jù)整星正樣階段獲取的衛(wèi)星和地面系統(tǒng)實測數(shù)據(jù),完成衛(wèi)星成像模式對應(yīng)成像能力分析,通過對分析、仿真及測試方法、數(shù)據(jù)的復(fù)核,以及業(yè)內(nèi)多位專家及用戶的聯(lián)合評審,確認(rèn)圖像質(zhì)量指標(biāo)滿足要求。

(2)從GF-3衛(wèi)星研制初始就將“長壽命、高可靠”作為一個重要專項工作和風(fēng)險進行管理,強化可靠性預(yù)計、分析、設(shè)計和驗證,依托第三方專業(yè)保證中心開展元器件、軟件/FPGA、材料和工藝、可靠性和安全性、空間環(huán)境適應(yīng)性的產(chǎn)品保證和實施過程確認(rèn),借助第三方資源積極開展風(fēng)險把關(guān)和獨立評估工作,對飛行程序和在軌故障對策進行多輪反復(fù)確認(rèn)和演練。

(3)始終關(guān)注GF-3衛(wèi)星SAR載荷研制進度,識別短線,優(yōu)化流程,落實保障條件,提前投產(chǎn)長周期產(chǎn)品,讓SAR載荷中央電子設(shè)備提前上星測試驗證,協(xié)助承研單位完成元器件到貨和復(fù)驗工作,制定部組件、單機、裝配、測試等專題管控計劃并嚴(yán)格實施,加強SAR載荷產(chǎn)品研制進度協(xié)調(diào)及調(diào)度,及時協(xié)調(diào)解決過程中出現(xiàn)的問題。

4．7 應(yīng)用數(shù)字化手段,確保協(xié)同設(shè)計

航天器研制應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)用數(shù)字化手段。GF-3衛(wèi)星研制過程中集中、系統(tǒng)地應(yīng)用數(shù)字化工具,建立完整的三維設(shè)計體系,規(guī)范總體設(shè)計流程和工作模式,保證總體設(shè)計數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性,減少設(shè)計反復(fù)與差錯,提升設(shè)計質(zhì)量,提高工作效率。

(1)建立規(guī)范統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)單(IDS)數(shù)據(jù)庫,方便各設(shè)備IDS簽署和狀態(tài)控制,并向各設(shè)計系統(tǒng)提供機、電、熱、指令等信息,支持設(shè)備的三維建模、設(shè)備布局、電纜接點設(shè)計等,取得統(tǒng)一數(shù)據(jù)、提升效率、減少差錯、全程技術(shù)狀態(tài)受控的良好效果。

(2)建立整星、艙段、艙板三級骨架模型并將其作為設(shè)計參照,通過組件間的結(jié)構(gòu)關(guān)系傳遞設(shè)計信息,通過改變骨架來實現(xiàn)整星級的設(shè)計更改?；诠羌苣Ｐ徒⑿l(wèi)星三維模型庫;建立低頻電纜網(wǎng)設(shè)計數(shù)據(jù)庫,快速完成電纜分支設(shè)計、電纜網(wǎng)接點設(shè)計;在確保數(shù)據(jù)一致性的基礎(chǔ)上,使構(gòu)型設(shè)計、總裝設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱控設(shè)計與電纜網(wǎng)設(shè)計實現(xiàn)并行、協(xié)同和信息共享。

(3)采用面向制造和總裝的三維模型設(shè)計,利用三維標(biāo)注在模型上實現(xiàn)加工信息的表達,以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)傳遞面向制造和總裝的設(shè)計信息?；诳傮w詳細(xì)設(shè)計模型,按照總裝工藝設(shè)計要求提取相應(yīng)的設(shè)計信息,并通過版本控制、基線管理等手段向總裝部門傳遞。按照生產(chǎn)工藝對結(jié)構(gòu)設(shè)計模型進行重新組織,增加相應(yīng)的尺寸、公差、技術(shù)要求等信息,打通設(shè)計-制造數(shù)據(jù)鏈路,實現(xiàn)設(shè)計、制造和總裝的協(xié)同進行。

5 結(jié)束語

GF-3衛(wèi)星項目將項目管理理論與航天器研制特點緊密結(jié)合,圍繞工程目標(biāo),針對任務(wù)特點識別項目管理難點,系統(tǒng)策劃,在組織隊伍建設(shè)、計劃進度管控、產(chǎn)品質(zhì)量保證、物資配套、風(fēng)險控制和8年長壽命專項保證等方面進行了積極的探索和實踐,在規(guī)定的時間內(nèi)又好又快地完成了研制任務(wù),可為后續(xù)航天器研制提供參考。

References)

[1]文菲．高分三號衛(wèi)星[J]．衛(wèi)星應(yīng)用,2016(8):84 Wen Fei．The GF-3 satellite[J]．Satellite Application,2016(8):84(in Chinese)

[2]白思?。F(xiàn)代項目管理[M]．北京:機械工業(yè)出版社,2016 Bai Sijun．Modern project management[M]．Beijing:China Machine Press,2016(in Chinese)

[3]沈建明,關(guān)保昌．現(xiàn)代國防項目管理[M]．北京:軍事科學(xué)出版社,2011 Shen Jianming,Guan Baochang．Modern defense project management[M]．Beijing:Military Science Publishing House,2011(in Chinese)

[4]丁榮貴,孫濤．項目組織與人力資源管理[M]．北京:電子工業(yè)出版社,2009 Ding Ronggui,Sun Tao．Project organization&human resource management[M]．Beijing:Publishing House of Electronics Industry,2009(in Chinese)

[5]王勇,張斌．項目管理知識體系指南[M]．4版．北京:電子工業(yè)出版社,2012 Wang Yong,Zhang Bin．A guide to the project management[M]．4th ed．Beijing:Electronics Industry Publishing House,2012(in Chinese)

[6]王希季,李大耀,張永維．衛(wèi)星設(shè)計學(xué)[M]．北京:中國宇航出版社,2014 Wang Xiji,Li Dayao,Zhang Yongwei．Satellite design[M]．Beijing:China Astronautics Press,2014(in Chinese)

[7]劉建新．航天器總裝測試試驗項目管理[J]．航天制造技術(shù),2011(5):47-52 Liu Jianxin．Project management for spacecraft assembly,integration and test[J]．Aerospace Manufacturing Technology,2011(5):47-52(in Chinese)

[8]朱恒靜,杜綱,張月婷,等．宇航元器件應(yīng)用驗證流程設(shè)計與優(yōu)化研究[J]．航天器工程,2012,21(z1):106-108 Zhu Hengjing,Du Gang,Zhang Yueting,et al．Research on process design and optimization of application verification for astronautic components[J]．Spacecraft Engineering,2012,21(z1):106-108(in Chinese)

[9]夏泓,毛喜平．空間級元器件及過程確認(rèn)文件[J]．質(zhì)量與可靠性,2008(5):28-31 Xia Hong,Mao Xiping．The astronautic components and process confirmation files[J]．Quality and Reliability,2008(5):28-31(in Chinese)

[10]遇今．航天器研制風(fēng)險管理[M]．北京:航空工業(yè)出版社,2012 Yu Jin．Spacecraft development risk management[M]．Beijing:Aviation Industry Press,2012(in Chinese)

Practice Experiences from Project Management of GF-3 Satellite

QI Yalin ZHANG Qingjun WANG Jianjun YANG Shuangjing WANG Tao YU Heng HAN Qinglong LI Yan
(Beijing Institute of Spacecraft System Engineering,Beijing 100094,China)

In order to successfully complete the project of GF-3 satellite,the satellite development target and project management characters are analyzed．The project management theory is implemented to realize the integrated management and control including factors such as organization,schedule,quality,resource,risk,etc．The ability of project team is promoted by establishing organizational structure and strengthening team building．The schedule is ensured by detailing and optimizing the develop processes,identifying and controlling the short-term items．The quality is ensured by means of implementing three-dimension product assurance being composed of time,element and procedure．The components to match on time are ensured by adopting intensive management and thematic working mechanism．The works of eight-year lifetime are completed by means of systemic argument,special management and efficient communicating．The risks are completed by means of continuous,dynamic and at all aspects management．Project management effectively guarantees the success of GF-3 satellite．

GF-3 satellite;project management;practice experience

2017-10-23;

2017-11-13

國家重大科技專項工程

齊亞琳,女,研究員,研究方向為航天項目管理。Email:zyqiyalin＠tom．com。

V57

A

10.3969/j.issn.1673-8748.2017.06.008

(編輯:夏光)