基于流程化設(shè)計(jì)的大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)管理信息系統(tǒng)淺析

孫肖芬 何偉 王成程 劉楠 魏曉峰

(中國工程物理研究院激光聚變研究中心，四川 綿陽 621900)

0 引言

技術(shù)狀態(tài)管理，是20世紀(jì)50年代在美國軍方武器裝備研制過程中應(yīng)運(yùn)而生的一門工程管理技術(shù)[1]。在歐美國家的諸多大型科學(xué)項(xiàng)目中，技術(shù)狀態(tài)管理已成功實(shí)踐，并經(jīng)過數(shù)十年的淬煉，形成了一整套成熟的、完整的管理方法和管理理論?，F(xiàn)階段，歐美國家的技術(shù)狀態(tài)管理已全面普及信息化，管理效率和效果已有大幅度提升[2]。

20世紀(jì)80年代中期，我國開始全面引入技術(shù)狀態(tài)管理的概念：“技術(shù)狀態(tài)管理是指在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)，為確立和維持產(chǎn)品的功能特性、物理特性與產(chǎn)品需求、技術(shù)狀態(tài)文件規(guī)定保持一致的管理活動(dòng)”[3]。步入21世紀(jì)，國內(nèi)軍工領(lǐng)域開始全面加強(qiáng)和規(guī)范技術(shù)狀態(tài)管理，2010年發(fā)布的《武器裝備質(zhì)量管理?xiàng)l例》和2017年更新的GJB 9001C—2017《質(zhì)量管理體系要求》均加強(qiáng)了對技術(shù)狀態(tài)管理的要求?，F(xiàn)今，我國專門針對技術(shù)狀態(tài)管理發(fā)行的國標(biāo)和國軍標(biāo)主要有GB/T 19017—1997《質(zhì)量管理 技術(shù)狀態(tài)管理指南》、GJB 3206A—2010《技術(shù)狀態(tài)管理》以及GJB 5709—2006《裝備技術(shù)狀態(tài)管理要求》。技術(shù)狀態(tài)管理現(xiàn)雖已全面引入我國，但管理手段還稍顯落后，國內(nèi)的技術(shù)狀態(tài)管理大部分仍使用紙質(zhì)化的傳統(tǒng)管理手段，在管理效率和管理效果等方面均有明顯缺陷。

1 大科學(xué)工程實(shí)施技術(shù)狀態(tài)管理的重要性

大科學(xué)工程，是指集技術(shù)、科學(xué)和工程為一體的復(fù)雜系統(tǒng)[4]。一般情況下，大科學(xué)工程的建設(shè)涉及并綜合眾多的高新技術(shù)，一般要使用大量的高新設(shè)備和大型高精密儀器，實(shí)施過程具有技術(shù)要求高、建設(shè)難度大、接口關(guān)系多、建設(shè)周期長等顯著特點(diǎn)[5]。

大多數(shù)大科學(xué)工程的建設(shè)都不是一蹴而就的，均要經(jīng)歷技術(shù)論證階段、方案設(shè)計(jì)階段、工程研制階段、設(shè)計(jì)定型階段、生產(chǎn)定型階段、交付使用階段、保障保護(hù)階段這幾大漫長的實(shí)施過程。為了維護(hù)項(xiàng)目的技術(shù)完整性、保持項(xiàng)目技術(shù)要求的可持續(xù)性、提高產(chǎn)品的性能、延長產(chǎn)品的壽命、保障項(xiàng)目的成功率，實(shí)施技術(shù)狀態(tài)管理必不可少。在大科學(xué)工程的項(xiàng)目管理中，技術(shù)狀態(tài)管理是非常重要的一個(gè)部分。目前，在眾多軍方項(xiàng)目的管理過程中，技術(shù)狀態(tài)管理已經(jīng)被視為與質(zhì)量、進(jìn)度、經(jīng)費(fèi)同等重要的一個(gè)管理維度[6-7]。

國防大科學(xué)工程項(xiàng)目管理發(fā)展趨勢如圖1所示。

圖1 國防大科學(xué)工程項(xiàng)目管理發(fā)展趨勢

2 大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)管理發(fā)展趨勢

2.1 傳統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)管理

傳統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)管理的手段為紙質(zhì)管理，技術(shù)狀態(tài)管理人員需對技術(shù)狀態(tài)文件進(jìn)行紙質(zhì)的簽署、批準(zhǔn)、發(fā)放、存檔，需耗費(fèi)大量的人力和物力。傳統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)管理管理效率較低，管理目標(biāo)較為基礎(chǔ)。其管理目標(biāo)主要包括：

(1)對建設(shè)過程每一個(gè)階段進(jìn)行完整的技術(shù)狀態(tài)描述，建立技術(shù)狀態(tài)基線。

(2)確保制造出的產(chǎn)品與技術(shù)狀態(tài)文件描述一致，即“文實(shí)相符”。

(3)對技術(shù)狀態(tài)文件(包括設(shè)計(jì)文件、制造文件和檢驗(yàn)文件等)的更改進(jìn)行有效控制。

(4)對偏離和讓步接收進(jìn)行有效控制。

(5)對技術(shù)狀態(tài)文件進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)須具有唯一性。

(6)對技術(shù)狀態(tài)管理過程進(jìn)行記錄并存檔。

2.2 信息化技術(shù)狀態(tài)管理

在大科學(xué)工程的實(shí)施過程中，一般均會(huì)產(chǎn)生種類繁多、數(shù)量巨大的設(shè)計(jì)文件，而大科學(xué)工程科研性的特點(diǎn)又決定了在其設(shè)計(jì)及建設(shè)過程中經(jīng)常會(huì)有技術(shù)路線反復(fù)迭代、設(shè)計(jì)不斷更新、技術(shù)細(xì)節(jié)實(shí)時(shí)調(diào)整等問題。在這種情況下，非常容易出現(xiàn)技術(shù)路線不清晰、技術(shù)文件版本不確定、更改不及時(shí)、協(xié)調(diào)不充分等現(xiàn)象，技術(shù)狀態(tài)更改、技術(shù)協(xié)調(diào)等工作繁復(fù)艱巨[8]。針對這種情況，傳統(tǒng)紙質(zhì)化的技術(shù)狀態(tài)管理已經(jīng)不能完全滿足大科學(xué)工程對技術(shù)狀態(tài)管理的要求，技術(shù)狀態(tài)管理信息化的引進(jìn)便成為解決上述問題的重要手段。

信息化的技術(shù)狀態(tài)管理是利用信息系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)管理，其管理手段是在信息系統(tǒng)上對技術(shù)狀態(tài)文件進(jìn)行電子簽署、電子流程發(fā)放、電子數(shù)據(jù)按指定權(quán)限進(jìn)行讀取和下載，進(jìn)行無紙化、數(shù)字化的管理。信息化的技術(shù)狀態(tài)管理管理效率較高，其擴(kuò)展目標(biāo)是：

(1)形成技術(shù)狀態(tài)文件的資源數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)更改及技術(shù)狀態(tài)文件版本更新的一致性管理，實(shí)現(xiàn)對技術(shù)狀態(tài)文件版本的動(dòng)態(tài)控制。

(2)確保項(xiàng)目建設(shè)過程中各利益相關(guān)者獲得的技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)單一數(shù)據(jù)源管理。

(3)在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)，對項(xiàng)目各級技術(shù)路線進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)各級技術(shù)路線變化軌跡的可視性。

2.3 信息化技術(shù)狀態(tài)管理優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)管理信息化相比，技術(shù)狀態(tài)管理有以下顯著優(yōu)勢：

(1)對于大科學(xué)工程，技術(shù)狀態(tài)文件的數(shù)量一般會(huì)以萬為單位，若想對其進(jìn)行全面的、深入的管理，需耗費(fèi)大量的人力和物力。信息化的技術(shù)狀態(tài)管理流程全部無紙化、自動(dòng)化，減少了技術(shù)狀態(tài)管理人員跑簽字、整理文檔的大量時(shí)間，在節(jié)省管理成本、提高管理效率上具有明顯的優(yōu)勢。

(2)大科學(xué)工程往往涉及國家秘密，為保密項(xiàng)目。信息化的技術(shù)狀態(tài)管理在保密管理方面有著顯著的優(yōu)勢：建立涉密的技術(shù)狀態(tài)管理信息化平臺(tái)，并使用物理隔離的手段將其與不涉密網(wǎng)絡(luò)環(huán)境隔離。涉密技術(shù)狀態(tài)文件從產(chǎn)生到銷毀均在涉密網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下傳輸，則可在某種程度上保證涉密技術(shù)狀態(tài)文件不外傳，外傳可控，這是傳統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)管理無法做到的。

(3)技術(shù)狀態(tài)控制是技術(shù)狀態(tài)管理中非常重要的一個(gè)管理手段。針對大科學(xué)工程而言，技術(shù)狀態(tài)更改一般會(huì)較多，在紙質(zhì)化的管理中如出現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)更改，則需要對技術(shù)狀態(tài)文件進(jìn)行換頁或者換版處理。當(dāng)同一個(gè)技術(shù)狀態(tài)文件更改次數(shù)多了，則很難記錄原文件的一個(gè)變化軌跡，利益相關(guān)者獲得的技術(shù)狀態(tài)文件的版本一致性也容易失控。運(yùn)用信息化的技術(shù)狀態(tài)管理便可以很好地解決這一問題，在很大程度上保障了技術(shù)狀態(tài)基線變化軌跡的可視性及各方的一致性。

(4)在技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實(shí)方面，信息化下技術(shù)狀態(tài)文件的電子記載、審批和歸檔，較紙質(zhì)的技術(shù)狀態(tài)管理，不但能節(jié)省較多的人力和物力，還能避免出錯(cuò)。

3 信息化技術(shù)狀態(tài)管理流程規(guī)劃

3.1 技術(shù)狀態(tài)管理培訓(xùn)

在GJB 3206A—2010《技術(shù)狀態(tài)管理》中，技術(shù)狀態(tài)管理有四大管理手段，分別是技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)、技術(shù)狀態(tài)控制、技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實(shí)以及技術(shù)狀態(tài)審核[1]。但是，要想將大科學(xué)工程的技術(shù)狀態(tài)管理做好做到位，必須重視技術(shù)狀態(tài)管理的培訓(xùn)工作。

(1)較其他項(xiàng)目管理領(lǐng)域而言，技術(shù)狀態(tài)管理是一個(gè)比較新的管理理念，也是一個(gè)比較難理解的管理范疇，每個(gè)人對技術(shù)狀態(tài)管理的重視程度也不盡相同。對于大科學(xué)工程而言，其項(xiàng)目利益相關(guān)者較為繁多和復(fù)雜，要對其進(jìn)行全面的技術(shù)狀態(tài)管理，首先要統(tǒng)一參建人員的管理思想和管理意識(shí)。

(2)技術(shù)狀態(tài)管理中的部分技術(shù)狀態(tài)控制需依靠于各參建人員的自覺性，如果基層參建人員對管理規(guī)則規(guī)范不了解，則可能會(huì)出現(xiàn)管理不統(tǒng)一、管理反復(fù)等各種問題。

(3)對于大科學(xué)工程大部分參建人員而言，技術(shù)狀態(tài)管理信息系統(tǒng)是一個(gè)全新的、較為復(fù)雜的管理系統(tǒng)，如果不對相關(guān)人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，可能會(huì)造成系統(tǒng)閑置的后果。

本文建議，技術(shù)狀態(tài)管理培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括：技術(shù)狀態(tài)管理國軍標(biāo)的具體要求；大科學(xué)工程的技術(shù)狀態(tài)管理要求、流程和規(guī)范；大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)管理信息化系統(tǒng)的概貌、使用方法及要求；大科學(xué)工程中，不同參建人員在技術(shù)狀態(tài)管理方面的權(quán)限劃分及職責(zé)分工等。

3.2 技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)

大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)工作主要包括：確定項(xiàng)目PBS、確定項(xiàng)目的技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)、根據(jù)各技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)特點(diǎn)確定其所需的技術(shù)狀態(tài)文件目錄清單、對各技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)及技術(shù)狀態(tài)文件進(jìn)行標(biāo)識(shí)(編號)、建立項(xiàng)目技術(shù)狀態(tài)基線(應(yīng)包括功能基線、分配基線和產(chǎn)品基線)[9]。圖2為大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)工作建議流程。

在大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)管理信息系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)板塊中，應(yīng)建立技術(shù)狀態(tài)文件樹形結(jié)構(gòu)。建議此樹形結(jié)構(gòu)參考項(xiàng)目PBS，樹形結(jié)構(gòu)的每一個(gè)板塊對應(yīng)一個(gè)技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)，每個(gè)技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)則鏈接技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)在整個(gè)生命周期內(nèi)所需要產(chǎn)生的技術(shù)狀態(tài)文件目錄清單，目錄中每個(gè)文件條目則鏈接這個(gè)文件從生效到每一次更改、每一次版本更新的一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。如此，便可以顯示出技術(shù)狀態(tài)基線變化的動(dòng)態(tài)過程。

3.3 技術(shù)狀態(tài)控制

大科學(xué)工程的技術(shù)狀態(tài)控制工作建議包括：技術(shù)狀態(tài)更改(設(shè)計(jì)更改)、偏離和讓步接收[10]。大科學(xué)工程往往有著建設(shè)周期長、新技術(shù)應(yīng)用多的特點(diǎn)，在大科學(xué)工程的建設(shè)過程中，可能隨時(shí)會(huì)有新技術(shù)更新成熟技術(shù)應(yīng)用于工程中，新技術(shù)的成熟度遠(yuǎn)不如成熟技術(shù)，因此大科學(xué)工程可能會(huì)產(chǎn)生大量的技術(shù)狀態(tài)更改、偏離及讓步接收。大科學(xué)工程信息化的技術(shù)狀態(tài)控制管理(包括技術(shù)狀態(tài)更改、偏離和讓步接收)，建議采用職責(zé)下放的工作模式，分層分級進(jìn)行管理。表1為大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)更改建議層級表，圖3為大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)更改建議流程，圖4為大科學(xué)工程偏離建議流程，圖5為大科學(xué)工程讓步接收建議流程。

3.4 技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實(shí)

大科學(xué)工程的技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實(shí)工作，建議需記錄所有本項(xiàng)目技術(shù)狀態(tài)管理活動(dòng)所產(chǎn)生的文件和依據(jù)，并對其進(jìn)行整理和歸納，還需維護(hù)技術(shù)狀態(tài)管理相關(guān)文件和數(shù)據(jù)的可靠性和安全性[8]。

大科學(xué)工程自項(xiàng)目建設(shè)之初，即需對技術(shù)狀態(tài)管理進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實(shí)的工作，需如實(shí)記錄所有技術(shù)狀態(tài)管理活動(dòng)的真實(shí)實(shí)施情況，需準(zhǔn)確記錄每一個(gè)技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)的現(xiàn)狀及其變化過程，保證其可追溯性。大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)管理工作繁多，技術(shù)狀態(tài)文件數(shù)量龐大，其管理紀(jì)實(shí)工作量相當(dāng)繁重。信息化的技術(shù)狀態(tài)管理即可實(shí)現(xiàn)對技術(shù)狀態(tài)全方位、全流程、全周期的紀(jì)實(shí)管理，即所有技術(shù)狀態(tài)文件均為電子版審批生效及流轉(zhuǎn)，所有技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)從基線建立到每一次更改，均可動(dòng)態(tài)記錄。更重要的是，信息化下的技術(shù)狀態(tài)管理更有利于管理過程數(shù)據(jù)的匯總、提煉和總結(jié)。圖6為大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)文件存檔、記錄工作建議流程。

圖2 大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識(shí)工作建議流程

維度類別 更改范圍影響程度接口關(guān)系質(zhì)量進(jìn)度經(jīng)費(fèi)安全Ⅰ類(重大)總體級 對其他系統(tǒng)的接口關(guān)系有影響 對總體質(zhì)量有影響 導(dǎo)致計(jì)劃進(jìn)度滯后XX天以上 導(dǎo)致預(yù)算金額上升XX萬元以上 有重大安全隱患Ⅱ類(重要) 系統(tǒng)/模塊/組件級 對其他模塊/組件/器件有影響，但不影響其他系統(tǒng)的接口關(guān)系 對系統(tǒng)/模塊/組件質(zhì)量有影響，但不影響總體質(zhì)量 導(dǎo)致計(jì)劃進(jìn)度滯后XX天以內(nèi) 預(yù)期預(yù)算金額上升XX萬元至XX萬元 有輕微安全隱患Ⅲ類(一般) 元器件級 無影響 無質(zhì)量影響 未導(dǎo)致計(jì)劃進(jìn)度滯后 預(yù)期預(yù)算金額上升XX萬元以下 無安全隱患

注：按照最高原則確定技術(shù)狀態(tài)更改類別，即只要不滿足上述任一維度，則更改類別依次上調(diào)。

圖3 大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)更改建議流程

圖4 大科學(xué)工程偏離建議流程

圖5 大科學(xué)工程讓步接收建議流程

3.5 技術(shù)狀態(tài)審核

技術(shù)狀態(tài)審核，是為確定技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)與技術(shù)狀態(tài)文件(即技術(shù)狀態(tài)基線)的一致性而進(jìn)行的專門的、正式的檢查(可與其他管理活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行)。技術(shù)狀態(tài)審核一般包括功能技術(shù)狀態(tài)審核和物理技術(shù)狀態(tài)審核，它開始于技術(shù)狀態(tài)基線確立之時(shí)，終于大科學(xué)工程項(xiàng)目驗(yàn)收完成之時(shí)。為了確保技術(shù)狀態(tài)審核的及時(shí)性和全面性，建議大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)審核分為線上審核和線下審核兩種形式。線上技術(shù)狀態(tài)審核即為各一線技術(shù)人員對技術(shù)狀態(tài)的自審，由項(xiàng)目管理部門發(fā)起自審要求，各一線技術(shù)人員按相關(guān)要求對各自負(fù)責(zé)的技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)審核；線下技術(shù)狀態(tài)審核，即在實(shí)物現(xiàn)場對照技術(shù)狀態(tài)文件對技術(shù)狀態(tài)項(xiàng)進(jìn)行審核。線下審核為技術(shù)狀態(tài)審核的重點(diǎn)，圖7為大科學(xué)工程線下技術(shù)狀態(tài)審核建議流程。

圖6 大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)文件存檔、記錄工作建議流程

圖7 大科學(xué)工程線下技術(shù)狀態(tài)審核建議流程

4 結(jié)語

在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，實(shí)施信息化的技術(shù)狀態(tài)管理是非常適時(shí)且必要的。建立信息化的技術(shù)狀態(tài)管理平臺(tái)，是時(shí)代發(fā)展的潮流，也是大科學(xué)工程自身的需求。使用信息系統(tǒng)對大科學(xué)工程進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)管理，不但可以提高其技術(shù)狀態(tài)管理的效率，還可以改善大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)管理的效果。本文對建立技術(shù)狀態(tài)管理信息系統(tǒng)的必要性進(jìn)行了闡述，并初步規(guī)劃了信息化技術(shù)狀態(tài)管理的管理流程，對大科學(xué)工程技術(shù)狀態(tài)管理具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

[1]張志珍.技術(shù)狀態(tài)管理指南[M].北京：中國計(jì)量出版社，1998.

[2]蘇清友，崔健，侯會(huì)文，等.技術(shù)狀態(tài)管理與監(jiān)督[M].北京：國防工業(yè)出版社，2014.

[3]總裝備部.技術(shù)狀態(tài)管理：GJB 3206A—2010[S].北京：總裝備部軍標(biāo)出版發(fā)行部，2010.

[4]李建明，曾華鋒.“大科學(xué)工程”的語義結(jié)構(gòu)分析[J].科學(xué)學(xué)研究，2011，11(29)：1607-1612.

[5]邢淑英.中國科學(xué)院大科學(xué)工程的管理[J].中國科學(xué)院院刊，2000(1)：33-36.

[6]田鳳欣.淺談航空產(chǎn)品型號研制生產(chǎn)中的技術(shù)狀態(tài)管理[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2014(4)：22-25.

[7]王永青.空空導(dǎo)彈研制過程中技術(shù)狀態(tài)管理問題的研究[J].機(jī)械自動(dòng)化，2004(6)：141-142.

[8]孫肖芬，王成程，劉楠，等.神光-Ⅲ主機(jī)裝置建設(shè)項(xiàng)目技術(shù)狀態(tài)管理實(shí)踐[J].項(xiàng)目管理技術(shù)，2016，14(1)：88-94.

[9]柳寧，魏傳鋒，李興乾.天宮一號技術(shù)狀態(tài)管理方法及工程實(shí)踐[J].載人航天，2015，21(1)：58-63.

[10]舒彪，韓曉建，鄧家禔.復(fù)雜工程系統(tǒng)研發(fā)中的技術(shù)狀態(tài)管理[J].航空制造技術(shù)，2008(9)：82-88.PMT