基于試驗(yàn)點(diǎn)的飛行試驗(yàn)項(xiàng)目精細(xì)化管理方法設(shè)計(jì)

李 靖，張興國

(中國飛行試驗(yàn)研究院，西安 710089)

0 引言

航空裝備飛行試驗(yàn)是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，實(shí)施過程中的項(xiàng)目管理一直是個難題。傳統(tǒng)做法中，一直采用基于飛行試驗(yàn)科目的方式進(jìn)行項(xiàng)目管理，這種管理方式相對粗放、易于實(shí)施，在飛行試驗(yàn)規(guī)模、復(fù)雜度不大的較長歷史時期內(nèi)，發(fā)揮了較好的管理作用。

但隨著武器裝備的不斷發(fā)展，飛行試驗(yàn)項(xiàng)目管理呈現(xiàn)新的特點(diǎn)：被試系統(tǒng)愈來愈復(fù)雜，項(xiàng)目規(guī)模與項(xiàng)目復(fù)雜度越來越大；試驗(yàn)鑒定要求越來越高，項(xiàng)目涉及的資源需求越來越復(fù)雜，項(xiàng)目進(jìn)程中的資源沖突日益嚴(yán)重；武器裝備多采用漸進(jìn)式增長研制路線，武器裝備試驗(yàn)周期內(nèi)的技術(shù)狀態(tài)管控越來越困難。這些問題，導(dǎo)致傳統(tǒng)項(xiàng)目管控方法越來越難以適應(yīng)目前裝備試驗(yàn)鑒定的管理需求，具體表現(xiàn)為：

項(xiàng)目規(guī)劃階段：由于是粗放式管理，項(xiàng)目規(guī)劃的成本、架次需求估算成分大，與實(shí)際執(zhí)行偏差越來越大；資源具體需求不清晰，多項(xiàng)目之間無法統(tǒng)籌協(xié)調(diào)；被試產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的要求不明確，試驗(yàn)不能有效拉動裝備研發(fā)。

項(xiàng)目執(zhí)行階段：試驗(yàn)科目的綜合化程度不夠，執(zhí)行過程效率低；技術(shù)狀態(tài)管控模糊，項(xiàng)目執(zhí)行不易動態(tài)調(diào)整；試驗(yàn)技術(shù)要求不明確，執(zhí)行過程質(zhì)量存在風(fēng)險；試驗(yàn)技術(shù)隱性化，不利于試飛知識的積累。

項(xiàng)目評估階段：項(xiàng)目進(jìn)展不能準(zhǔn)確量化，無法實(shí)時“曬態(tài)勢”；問題描述浮于表面，不能為技術(shù)決策提供支撐；任務(wù)狀態(tài)展示片段化，不能進(jìn)行全過程追溯。

導(dǎo)致上述問題的原因，主要在于科目是對試驗(yàn)工作的概略性描述，未能全面系統(tǒng)描述項(xiàng)目執(zhí)行所需的技術(shù)、資源、風(fēng)險等要素，由于“需求”的模糊性和不確定性，必然會給項(xiàng)目管理帶來隱患和風(fēng)險。

文中提出了基于試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)的飛行試驗(yàn)項(xiàng)目精44細(xì)化管控方法，通過將科目不斷分解為試驗(yàn)的最小技術(shù)狀態(tài)單元，以試驗(yàn)點(diǎn)為牽引，開展項(xiàng)目的精細(xì)化管控，可以較好的提高驗(yàn)證效率。

1 基于試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)的項(xiàng)目需求分析

圖1為系統(tǒng)工程“V”模型圖，系統(tǒng)工程認(rèn)為：準(zhǔn)確的系統(tǒng)需求分析是定義系統(tǒng)的依據(jù)，是構(gòu)成系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、綜合驗(yàn)證的基礎(chǔ)。需求應(yīng)具備獨(dú)立的、唯一的、清晰的、可驗(yàn)證的、可追蹤的、可行的等一系列特征，每一項(xiàng)需求的滿足都隱含成本，在項(xiàng)目生命周期的早期應(yīng)首先開展需求分析，建立完備且最小的需求集合。按照系統(tǒng)工程思維，應(yīng)在科目基礎(chǔ)上進(jìn)一步開展需求捕獲和分析，建立完備且最小的試驗(yàn)需求集合，即試驗(yàn)點(diǎn)集。

圖1 系統(tǒng)工程“V”模型圖

為了準(zhǔn)確描述某項(xiàng)裝備飛行試驗(yàn)的需求，首先給出試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)、試驗(yàn)點(diǎn)、動作點(diǎn)的定義，并對三者之間的關(guān)系進(jìn)行闡述。

試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)：定義為裝備飛行試驗(yàn)所需的最小測試狀態(tài)單元，表征了飛行試驗(yàn)對載機(jī)、資源、試驗(yàn)對象、環(huán)境等所有試驗(yàn)約束條件的具體描述，其屬性具有唯一性。

試驗(yàn)點(diǎn)：對試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，為了滿足所需的置信度可能需要多次重復(fù)驗(yàn)證，從而產(chǎn)生了樣本量，狀態(tài)點(diǎn)的1次驗(yàn)證則稱為1個試驗(yàn)點(diǎn)。

動作點(diǎn)：描述一個飛行試驗(yàn)動作的具體特征。試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)可能包含1個或多個動作點(diǎn)。

由上述定義，試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)表征了項(xiàng)目任務(wù)的復(fù)雜度，不能代表任務(wù)量；試驗(yàn)點(diǎn)表征了項(xiàng)目的工作量,試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)=∑試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)數(shù)×樣本量；動作點(diǎn)表征了驗(yàn)證過程中對關(guān)鍵動作的要求。顯然，項(xiàng)目策劃階段應(yīng)以試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)為核心；項(xiàng)目執(zhí)行階段應(yīng)以試驗(yàn)點(diǎn)為核心；試驗(yàn)具體實(shí)施以動作點(diǎn)為核心。

以超短波電臺驗(yàn)證為例，圖2表示了試驗(yàn)點(diǎn)、試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)及動作點(diǎn)的捕獲過程：首先考慮技術(shù)管理需求，分解形成的動作、資源、方法等所有要素集合描述了具體試驗(yàn)狀態(tài)，1個唯一狀態(tài)稱之為1個試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)；如果需要N次重復(fù)驗(yàn)證，則對應(yīng)的試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)數(shù)為N。為了滿足項(xiàng)目狀態(tài)管理需求，還需要對試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)增加其余的維度信息，典型包括：被試對象對應(yīng)技術(shù)狀態(tài)是否滿足要求，試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)所需計(jì)劃樣本量，實(shí)際驗(yàn)證樣本量，迭代驗(yàn)證樣本量，剩余樣本量等。

圖2 超短波電臺試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)、試驗(yàn)點(diǎn)及動作點(diǎn)的捕獲過程

2 以試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)為牽引的飛行試驗(yàn)項(xiàng)目精細(xì)化管控設(shè)計(jì)

2.1 基于項(xiàng)目管理需求的試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)要素結(jié)構(gòu)化/模型化設(shè)計(jì)

飛行試驗(yàn)項(xiàng)目管理主要包括技術(shù)管理、進(jìn)度管理、成本管理、質(zhì)量管理4項(xiàng)內(nèi)容。其中：技術(shù)管理主要涉及試驗(yàn)具體方法；進(jìn)度管理主要涉及試驗(yàn)任務(wù)總量和試驗(yàn)周期；成本管理主要涉及試驗(yàn)資源；質(zhì)量管理主要涉及飛行安全及產(chǎn)品質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)管理平臺的軟件化，通過試驗(yàn)點(diǎn)牽引上述管理內(nèi)容，需對試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。

首先，將試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)用N維向量進(jìn)行描述，P=[e11e12e13e14…e1N]，每一維表征試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)的一個屬性，可以根據(jù)管理的具體要求對屬性進(jìn)行增加或刪減。

一般情況下，可以將試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)的要素分為以下幾類：

第一類要素是技術(shù)管理要素，主要表征驗(yàn)證所需的約束條件及評估方法，例如：試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法等技術(shù)要素，包括：驗(yàn)證條款/驗(yàn)證目的、載機(jī)構(gòu)型、載機(jī)飛行狀態(tài)、載機(jī)飛行動作、載機(jī)系統(tǒng)工作狀態(tài)、配試飛機(jī)構(gòu)型、配試飛機(jī)飛行狀態(tài)、配試飛機(jī)飛行動作、配試飛機(jī)系統(tǒng)工作狀態(tài)、氣象環(huán)境、地理環(huán)境、其他保障資源、試驗(yàn)耗時、風(fēng)險等級等。

第二類要素為狀態(tài)管理要素，主要用于實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目進(jìn)展程度的定量化。例如：試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)的計(jì)劃樣本量、剩余樣本量、當(dāng)前驗(yàn)證狀態(tài)等。

第三類為類型管理要素，為滿足不同需求，將試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行以下分類：

1)基線試驗(yàn)點(diǎn)：指完成項(xiàng)目目標(biāo)所必須執(zhí)行的最小試驗(yàn)點(diǎn)集合；

2)非基線試驗(yàn)點(diǎn)：非項(xiàng)目目標(biāo)所需，根據(jù)其他需求所必須執(zhí)行的試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)。

為進(jìn)一步細(xì)分，非基線試驗(yàn)點(diǎn)又可細(xì)化為研制試驗(yàn)點(diǎn)、回歸驗(yàn)證試驗(yàn)點(diǎn)及新增試驗(yàn)點(diǎn)：

1)研制試驗(yàn)點(diǎn)是為了調(diào)整被試對象技術(shù)所需要的試驗(yàn)點(diǎn)；

2)回歸驗(yàn)證試驗(yàn)點(diǎn)是為確認(rèn)技術(shù)狀態(tài)變更不會對已驗(yàn)證項(xiàng)目產(chǎn)生不利影響所需的試驗(yàn)點(diǎn)；

3)新增試驗(yàn)點(diǎn)是項(xiàng)目過程中為了查找故障原因或識別缺陷，以便項(xiàng)目能夠繼續(xù)推進(jìn)而產(chǎn)生的試驗(yàn)點(diǎn)。

2.2 基于試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)的項(xiàng)目精細(xì)化管控內(nèi)涵

結(jié)合系統(tǒng)工程“V”模型，按照需求分析、詳細(xì)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、驗(yàn)證、確認(rèn)的思路將其與飛行試驗(yàn)的業(yè)務(wù)流程相結(jié)合，提出了基于試驗(yàn)點(diǎn)項(xiàng)目精細(xì)化管理模式，從計(jì)劃、資源、技術(shù)狀態(tài)等多個維度，實(shí)現(xiàn)基于系統(tǒng)工程理念的型號試飛精細(xì)化管理，管理模式流程示意圖如圖3所示。

圖3 基于試驗(yàn)點(diǎn)的項(xiàng)目管理模式流程示意圖

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，依據(jù)驗(yàn)證對象的技術(shù)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，按照漸進(jìn)迭代模式，完成從試驗(yàn)大綱→試驗(yàn)方案→試驗(yàn)點(diǎn)→動作卡的綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成由“面→線→點(diǎn)”的逐級驗(yàn)證設(shè)計(jì)，并根據(jù)試驗(yàn)點(diǎn)的類別構(gòu)建試驗(yàn)點(diǎn)庫；而在執(zhí)行層，一方面利用試驗(yàn)點(diǎn)的多維要素，可以從計(jì)劃、資源、進(jìn)度、技術(shù)符合性等多個方面對項(xiàng)目狀態(tài)精確把控，另一方面通過對動作卡的實(shí)施,獲取數(shù)據(jù)結(jié)論,并實(shí)時根據(jù)結(jié)論對試驗(yàn)點(diǎn)庫進(jìn)行變更。

通過試驗(yàn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、分析與統(tǒng)計(jì)，可以從技術(shù)維度、資源維度、計(jì)劃維度、試驗(yàn)機(jī)維度、架次維度系統(tǒng)辨識任務(wù)總量，切實(shí)開展試驗(yàn)機(jī)分工、資源保障、計(jì)劃控制項(xiàng)目管理工作，尤其在計(jì)劃推進(jìn)階段，通過統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)點(diǎn)的“驗(yàn)證覆蓋率、驗(yàn)證完成率、回歸驗(yàn)證率”，準(zhǔn)確掌握項(xiàng)目的進(jìn)展態(tài)勢，分析項(xiàng)目進(jìn)展不利的影響因素。

2.3 工程探索應(yīng)用情況

為進(jìn)一步研究精細(xì)化管控可行性，在某工程中開展了基于試驗(yàn)點(diǎn)型號項(xiàng)目精細(xì)化管理試點(diǎn)，在項(xiàng)目規(guī)劃階段，系統(tǒng)驗(yàn)證要求為基線，以試驗(yàn)點(diǎn)為最小驗(yàn)證元素，開展了試驗(yàn)點(diǎn)的分解與統(tǒng)計(jì)，從時間維度、試驗(yàn)機(jī)維度、架次/試驗(yàn)點(diǎn)關(guān)系方面，系統(tǒng)規(guī)劃了年度任務(wù)試驗(yàn)點(diǎn)總量和試驗(yàn)機(jī)分工，以及保障資源、傳感器/飛機(jī)狀態(tài)、軟件完善升級時間；項(xiàng)目執(zhí)行過程中以試驗(yàn)點(diǎn)為基礎(chǔ)開展了多維度項(xiàng)目進(jìn)展評估，從而直觀了解當(dāng)前各分項(xiàng)目任務(wù)占比、技術(shù)狀態(tài)、驗(yàn)證進(jìn)度。其中年度單月試驗(yàn)點(diǎn)/架次計(jì)劃圖見圖4，單架機(jī)試驗(yàn)點(diǎn)/架次計(jì)劃如圖5所示，項(xiàng)目進(jìn)展評估情況見圖6、圖7。

圖4 單月試驗(yàn)點(diǎn)/架次計(jì)劃圖

圖5 單架機(jī)試驗(yàn)點(diǎn)/架次計(jì)劃

圖6 試驗(yàn)點(diǎn)覆蓋率統(tǒng)計(jì)

圖7 試驗(yàn)點(diǎn)完成率統(tǒng)計(jì)

3 結(jié)論

總結(jié)在飛行試驗(yàn)項(xiàng)目管理中的經(jīng)驗(yàn)，分析、識別項(xiàng)目管理計(jì)劃、執(zhí)行、評估、總結(jié)4個階段對技術(shù)、成本、資源、質(zhì)量的管控要素，形成基于試驗(yàn)點(diǎn)的項(xiàng)目精細(xì)化管控辦法，并構(gòu)建完整的項(xiàng)目評估管理系統(tǒng)平臺，自動收集、生成和處理任務(wù)來源、試驗(yàn)點(diǎn)、試驗(yàn)結(jié)果、故障庫、升級計(jì)劃等信息，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目精益自動化管控。