多約束條件下發(fā)射場(chǎng)任務(wù)精細(xì)化管理流程優(yōu)化

孟慶豐，范婷霞，徐珊珊，謝志豐，肖 楠

（1. 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，北京，100076；2. 國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司管理培訓(xùn)中心，北京，102401；3. 北京宇航系統(tǒng)工程研究所；4. 首都航天機(jī)械有限公司，北京，100076）

0 引 言

運(yùn)載火箭是宇宙探索和空間開發(fā)的關(guān)鍵裝備，發(fā)射場(chǎng)是運(yùn)載火箭是實(shí)現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略、用戶要求的最終場(chǎng)所，發(fā)射場(chǎng)工作是有效提升產(chǎn)品質(zhì)量、確保圓滿成功的有效保障。發(fā)射場(chǎng)工作具有系統(tǒng)龐大、費(fèi)用高、安全風(fēng)險(xiǎn)大、涉及單位多、技術(shù)狀態(tài)復(fù)雜等特點(diǎn)，同時(shí)需要在明確工作時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的參試人員范圍內(nèi)，按既定的工作流程開展，不帶任務(wù)問題的前提下在預(yù)定發(fā)射窗口期完成發(fā)射的要求。多約束條件是發(fā)射場(chǎng)管理工作的主要挑戰(zhàn)。

運(yùn)載火箭發(fā)射場(chǎng)工作中長(zhǎng)期存在的靶場(chǎng)流程長(zhǎng)、工藝規(guī)范不全面、過(guò)程管控量化不夠、崗位職責(zé)不清晰、時(shí)間約束不強(qiáng)等問題突出，也必須在發(fā)射場(chǎng)管理上得到有效解決，所以精益求精、準(zhǔn)確無(wú)誤的，工作細(xì)化、管理細(xì)化的，嚴(yán)格控制偏差的發(fā)射場(chǎng)精細(xì)化管理勢(shì)在必行。精細(xì)化管理是實(shí)現(xiàn)發(fā)射場(chǎng)工作順利開展、發(fā)射圓滿成功的重要保障，是實(shí)現(xiàn)“高質(zhì)量保成功、高效率完成任務(wù)、高效益持續(xù)發(fā)展”的唯一途徑。

1 航天精細(xì)化管理

現(xiàn)代管理學(xué)認(rèn)為，科學(xué)化管理有3個(gè)層次：第1個(gè)層次是規(guī)范化，第2層次是精細(xì)化，第3個(gè)層次是個(gè)性化。從中國(guó)航天的發(fā)展歷程來(lái)看，一直以來(lái)嚴(yán)格執(zhí)行著規(guī)范化管理，但是在舉國(guó)體制下的中國(guó)航天管理還是較為粗放，近年來(lái)航天一院立足新發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，服務(wù)和融入新發(fā)展格局，深入開展精細(xì)化管理工作，整體的精細(xì)化管理得到了有效提升。航天精細(xì)化管理將決策理論、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程在內(nèi)的很多理論通過(guò)有效的控制手段引入到常規(guī)管理中，并將航天精神、航天文化、技術(shù)精華、智慧精華、型號(hào)特點(diǎn)等融入到管理工作中，形成以發(fā)射圓滿成功為最終目標(biāo)、以最大限度地減少占用的資源和降低管理成本為主要目標(biāo)的管理方式。

2 流程優(yōu)化需求

2016年前，根據(jù)公開報(bào)告數(shù)據(jù)估算中國(guó)航天液體運(yùn)載火箭發(fā)射試驗(yàn)隊(duì)平均人數(shù)超200人，發(fā)射周期 40天左右，其中，某型火箭發(fā)射試驗(yàn)隊(duì)人數(shù)可能達(dá)到400多人，發(fā)射周期長(zhǎng)達(dá)60余天，中國(guó)航天的固體運(yùn)載小火箭發(fā)射試驗(yàn)隊(duì)人數(shù)也需要150人左右，發(fā)射周期也需要40余天。同時(shí)期的固體等小型火箭民營(yíng)航天發(fā)射試驗(yàn)隊(duì)人數(shù)要接近200人，發(fā)射周期接近40天。近年來(lái)各單位試驗(yàn)隊(duì)均開展了精細(xì)化管理，人數(shù)得到了優(yōu)化。為實(shí)現(xiàn)更高發(fā)展，發(fā)射場(chǎng)流程優(yōu)化還有更高需求。

3 流程優(yōu)化方法研究

首先假設(shè)發(fā)射場(chǎng)的全部工作為F:

在系統(tǒng)工程中可以認(rèn)為F為全部系統(tǒng)工作；f為分系統(tǒng)工作或全部工作中的某一項(xiàng)工作；f為全部工作中的某一項(xiàng)獨(dú)立工作；f，f均為全部F中不可缺少的一項(xiàng)，同時(shí)f，f均為有限個(gè)，即有固定值；在工程中f之間并非完全獨(dú)立，會(huì)受到其它f的影響，存在先后順序，即f之間存在制約因素；在工程中f為獨(dú)立工作，f之間不存在相互影響，即f之間不存在制約因素。

假定每個(gè)f為獨(dú)立事件，就可以將f作為全部工作按式（1）再次進(jìn)行獨(dú)立表達(dá)直至認(rèn)為制約因素可以忽略為止；

假設(shè)f的影響因子均為、、、、等；則可以認(rèn)為f=(,,,,)；在工程中弄清楚影響因子、、、、的約束條件，就可以取得f的最優(yōu)解；工程中的影響因素主要為人、時(shí)間、設(shè)施設(shè)備等工作條件。

同理，梳理清楚不同f之間的制約因素，在f的最優(yōu)解的基礎(chǔ)上就可以取得的最優(yōu)解。

在實(shí)際工程實(shí)踐中需要認(rèn)真分析制約因素的影響，同時(shí)控制為獲取制約因素和影響因子而引入的其它的影響因子，盡量減少迭代次數(shù)，確保的真值趨近于最優(yōu)解為最終目標(biāo)。

4 流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

為弄清楚工作項(xiàng)目、影響因子和制約因素需要先開展發(fā)射場(chǎng)流程梳理，基于現(xiàn)狀，提出流程清單，對(duì)每一個(gè)流程劃清人員和崗位責(zé)任，建立流程文件體系。通過(guò)應(yīng)用3個(gè)維度：流程過(guò)程維度、崗位工作維度、質(zhì)量管控維度，明確f、f工作項(xiàng)目間的基本關(guān)系和整體數(shù)量情況，通過(guò)應(yīng)用4個(gè)梳理：過(guò)程和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)梳理、控制要素梳理、崗位人員梳理、工作時(shí)間梳理，進(jìn)一步明確每個(gè)f的重要性及主要占比情況，通過(guò)應(yīng)用8個(gè)步驟：流程梳理分解、流程問題分析、流程優(yōu)化完善、流程有效控制、流程效果評(píng)價(jià)、流程要素固化、流程配套設(shè)計(jì)、流程迭代改進(jìn)，再對(duì)影響因子、、、、的約束條件進(jìn)行分析明確，結(jié)合5要素：多系統(tǒng)多崗位協(xié)同作業(yè)、工作項(xiàng)目串并行交替開展、工作場(chǎng)地前后端同步進(jìn)行、工作協(xié)調(diào)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜、時(shí)間跨度相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)制約因素進(jìn)行分析及確認(rèn)顆粒度。

通過(guò)對(duì)發(fā)射場(chǎng)工作流程開展再梳理、再分析以及精細(xì)化設(shè)計(jì)。然后結(jié)合發(fā)射場(chǎng)的工作特點(diǎn)，提煉出發(fā)射場(chǎng)工作流程的基本要素作為切入點(diǎn)，按照“5個(gè)規(guī)范統(tǒng)一”開展具體的發(fā)射場(chǎng)工作流程精細(xì)化實(shí)施工作，逐漸推斷出在當(dāng)前技術(shù)水平下較為合適的F最優(yōu)解。

4.1 3個(gè)維度

a）流程過(guò)程維度。

系統(tǒng)策劃、全面梳理分解發(fā)射場(chǎng)工作過(guò)程和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注流程的邏輯關(guān)系、控制要素及節(jié)點(diǎn)要求。針對(duì)火箭發(fā)射全流程，梳理每日所有系統(tǒng)不同時(shí)段的詳細(xì)工作項(xiàng)目、具體工作內(nèi)容、詳細(xì)的工作程序，并梳理出各系統(tǒng)間的基本邏輯關(guān)系。

b）崗位工作維度。

全面梳理分解發(fā)射場(chǎng)工作過(guò)程中涉及到的人員，重點(diǎn)關(guān)注崗位設(shè)置、崗位職責(zé)及崗位控制要求。針對(duì)不同型號(hào)，設(shè)置崗位代號(hào)，梳理出各系統(tǒng)每一項(xiàng)工作的崗位人員，將工作落實(shí)到每一個(gè)崗位。

c）質(zhì)量管控維度。

全面梳理發(fā)射場(chǎng)質(zhì)量管控工作中的評(píng)審和質(zhì)量確認(rèn)環(huán)節(jié)，重點(diǎn)針對(duì)雙想項(xiàng)目設(shè)置時(shí)間和復(fù)查內(nèi)容，配合現(xiàn)場(chǎng)工作進(jìn)展和隊(duì)員工作情況穿插完成。

4.2 4個(gè)梳理

針對(duì)發(fā)射場(chǎng)流程運(yùn)行中普遍存在的問題，圍繞精細(xì)化流程管控所需的諸多要素，詳細(xì)從以下4個(gè)方面梳理有關(guān)工作及要求。

a）梳理發(fā)射場(chǎng)工作的過(guò)程和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，關(guān)注開展的工作項(xiàng)目在整個(gè)流程體系下，內(nèi)在邏輯關(guān)系、崗位人員需求、必須的關(guān)鍵設(shè)備、設(shè)施設(shè)備周轉(zhuǎn)情況等內(nèi)容，形成細(xì)化的工作項(xiàng)目列表，梳理流程中各節(jié)點(diǎn)間的詳細(xì)順序關(guān)系，編制工作流程圖，指定具體檢查點(diǎn)建立檢查表格；

b）梳理每項(xiàng)工作的目標(biāo)及詳細(xì)控制要素，細(xì)化每項(xiàng)工作的實(shí)施步驟、表格化順序，針對(duì)關(guān)鍵工序編制相應(yīng)的具體作業(yè)書，提出具體工作內(nèi)容和控制要求；

c）梳理參與每個(gè)工作步驟及每項(xiàng)工作的崗位人員，做好崗位設(shè)置，測(cè)算好人員需求數(shù)量，可以用代號(hào)的方式進(jìn)行編排，把人員、崗位、項(xiàng)目融入到一個(gè)表內(nèi)容確保責(zé)任到人；

d）梳理時(shí)間軸把每項(xiàng)工作的人員、流程、邏輯關(guān)系、項(xiàng)目結(jié)合在一起，在同一時(shí)間軸下盡量多的利用全部資源并行開展工作項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)工作流程優(yōu)化。

4.3 8個(gè)步驟

發(fā)射場(chǎng)流程精細(xì)化工作分為流程梳理分解、流程問題分析、流程優(yōu)化完善、流程有效控制、流程效果評(píng)價(jià)、流程要素固化、流程配套設(shè)計(jì)、流程迭代改進(jìn)8個(gè)步驟。在完成流程梳理、分析和優(yōu)化后，需經(jīng)過(guò)多次飛行試驗(yàn)任務(wù)的實(shí)踐檢驗(yàn)，作為完成后續(xù)步驟的依據(jù)如圖1所示。

圖1 八個(gè)步驟流程精細(xì)化分析法Fig.1 Eight Step Process Refinement Analysis Method

4.4 5個(gè)要素

發(fā)射場(chǎng)工作流程有其獨(dú)有的特點(diǎn)：多系統(tǒng)多崗位協(xié)同作業(yè)、工作項(xiàng)目串并行交替開展、工作場(chǎng)地前后端同步進(jìn)行、工作協(xié)調(diào)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜、時(shí)間跨度相對(duì)較長(zhǎng)。

因此，在進(jìn)行發(fā)射場(chǎng)工作流程的精細(xì)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合航天發(fā)射任務(wù)的特點(diǎn)，把握對(duì)5個(gè)要素的控制：工作流程、工作單元、技術(shù)狀態(tài)、保障資源以及崗位作業(yè)書，通過(guò)對(duì)以上5個(gè)要素做到精細(xì)化控制，即可實(shí)現(xiàn)流程精細(xì)高效運(yùn)轉(zhuǎn)、工作一次把事情作對(duì)、資源安排合理高效、質(zhì)量管控措施落地有效。

5 流程優(yōu)化實(shí)施

在進(jìn)行工作流程精細(xì)化設(shè)計(jì)及實(shí)施時(shí)，為確保流程的精細(xì)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)盡量集中，過(guò)程盡量簡(jiǎn)化，全型號(hào)梳理工作量可以在較短時(shí)間完成，效果有效提升，按“五個(gè)規(guī)范統(tǒng)一”開展工作：流程設(shè)計(jì)過(guò)程規(guī)范統(tǒng)一、項(xiàng)目執(zhí)行目標(biāo)規(guī)范統(tǒng)一、崗位作業(yè)指導(dǎo)書編制規(guī)范統(tǒng)一、過(guò)程控制管理規(guī)范統(tǒng)一、優(yōu)化迭代方法規(guī)范統(tǒng)一。

5.1 實(shí)施原則

a）標(biāo)準(zhǔn)化原則：以流程化思路開展發(fā)射場(chǎng)工作流程的梳理，做到有規(guī)范可循，做到“五個(gè)規(guī)范統(tǒng)一”；

b）可落地原則：型號(hào)制定保障措施、制度，確保發(fā)射場(chǎng)工作據(jù)此開展；

c）可迭代原則：流程在初始設(shè)計(jì)階段，通過(guò)接口、參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，可通過(guò)數(shù)字化等輔助手段完成流程的迭代、優(yōu)化、更新；

d）工作量不新增原則：精細(xì)化流程體系建立完成后，不再新增設(shè)計(jì)人員額外的工作量，按該體系的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)及崗位作業(yè)書的編寫即可。

5.2 制約因素梳理

發(fā)射場(chǎng)工作流程根據(jù)顆粒度的不同可以細(xì)分為主流程、一級(jí)流程、二級(jí)流程、三級(jí)流程等，各級(jí)流程又是由多個(gè)工作項(xiàng)目所組成，理論上，工作項(xiàng)目根據(jù)需要可以進(jìn)行多步的細(xì)分，直至細(xì)化成一個(gè)個(gè)具體的操作或測(cè)試。但考慮到工作項(xiàng)目的連續(xù)性、完整性以及時(shí)間與效率的平衡，將發(fā)射場(chǎng)主要工作流程分為主流程、一級(jí)工作流程、二級(jí)工作流程，最小單元為基本工作單元。

主流程是整個(gè)任務(wù)的宏觀流程，以任務(wù)工程完成的要素進(jìn)行安排，對(duì)飛行器、運(yùn)載器、測(cè)控系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)等任務(wù)相關(guān)各工程大系統(tǒng)進(jìn)行流程規(guī)劃，基本在任務(wù)之初就已經(jīng)確立。

一級(jí)工作流程是各工程大系統(tǒng)（各型號(hào)）內(nèi)的流程規(guī)劃，二級(jí)流程是對(duì)組成各型號(hào)的各功能分系統(tǒng)的流程規(guī)劃，基本工作單元是對(duì)每個(gè)分系統(tǒng)甚至具體工作的工作內(nèi)容敘述，基本工作單元是“建筑”發(fā)射場(chǎng)工作流程大廈的“基本原材料”，是進(jìn)行流程精細(xì)化設(shè)計(jì)的主要對(duì)象、流程優(yōu)化的主要依據(jù)。其顆粒度是綜合考慮工作項(xiàng)目的連續(xù)性、完整性以及時(shí)間與效率的平衡。為減少工作量及迭代效率需要選取一個(gè)在當(dāng)前技術(shù)手段下較為合理的顆粒度。

以基本工作流程包括一級(jí)流程、二級(jí)流程和基本工作單元為抓手，分別對(duì)應(yīng)不同的發(fā)射場(chǎng)工作人員，由于不同層次的人員關(guān)注重點(diǎn)不同，對(duì)3種流程的顆粒度進(jìn)行控制。

a）一級(jí)工作流程以主要的工作階段為劃分，對(duì)重要時(shí)間點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、測(cè)發(fā)周期進(jìn)行明確，作為發(fā)射場(chǎng)全周期的流程，指導(dǎo)整個(gè)操作、測(cè)試、指揮流程的開展；主工作流程由總體人員和調(diào)度人員共同編制，各系統(tǒng)、各單位確認(rèn)，由調(diào)度、總指揮、總師、副總指揮、副總師等使用，發(fā)射場(chǎng)的測(cè)發(fā)流程可參照該流程制定。

b）二級(jí)流程作為主工作流程的細(xì)化，將主工作流程的階段性工作進(jìn)行細(xì)化，指導(dǎo)1～2個(gè)工作日的工作開展，主要由指揮人員所使用。

c）基本工作單元主要指導(dǎo)本系統(tǒng)內(nèi)部每天的操作、測(cè)試、數(shù)據(jù)判讀流程的開展。主要由工作人員使用。

通過(guò)編寫崗位作業(yè)書，將面向崗位的通用要求和專用要求凝練歸集成為“一本通”式的崗位作業(yè)書；作為基本工作單元的1個(gè)要素，用于指導(dǎo)崗位人員在開展某一項(xiàng)具體的基本工作時(shí)。完成某項(xiàng)基本工作單元，系統(tǒng)所具備的“特定的”技術(shù)條件，該技術(shù)條件是進(jìn)行后續(xù)工作的基礎(chǔ)。該技術(shù)狀態(tài)可以是某幾項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試的集合、某幾項(xiàng)測(cè)試或操作的集合，表明完成了該項(xiàng)工作后，所工作對(duì)象所具備了一個(gè)特定的技術(shù)狀態(tài)。特定的技術(shù)狀態(tài)有唯一的命名，從而逐一明確了制約因素。

5.3 影響因子梳理

發(fā)射場(chǎng)保障資源主要包括參試人員、參試設(shè)備、保障條件等。

a）對(duì)于參試人員，專指火箭試驗(yàn)隊(duì)的參試人員，每個(gè)參試人員有標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一編號(hào)；

b）參試設(shè)備主要指火箭試驗(yàn)隊(duì)配套和負(fù)責(zé)的設(shè)備設(shè)施，每個(gè)參試設(shè)備有標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一編號(hào)；

c）保障條件主要指發(fā)射場(chǎng)提供的保障服務(wù)，包括人員、設(shè)備、技術(shù)狀態(tài)準(zhǔn)備等。

構(gòu)建信息化智能平臺(tái)，建立動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，及時(shí)將最新的崗位要求納入崗位工作文件體系和崗位作業(yè)書中。將優(yōu)化后的生產(chǎn)流程和“一本通”式的崗位作業(yè)書嵌入信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程和崗位操作要求的剛性約束，通過(guò)采集不同工作單元需要的時(shí)間、人員和設(shè)備需求明確到流程中，從而明確了影響因子的約束條件。

6 流程優(yōu)化效果與不足

根據(jù)流程優(yōu)化方法、設(shè)計(jì)和實(shí)施步驟，結(jié)合某型號(hào)任務(wù)特點(diǎn)及發(fā)射場(chǎng)的工作特點(diǎn)，持續(xù)對(duì)發(fā)射場(chǎng)流程進(jìn)行精細(xì)化再造，通過(guò)流程梳理分解、問題分析、優(yōu)化完善、有效控制反復(fù)迭代過(guò)程，形成基本工作單元的邏輯關(guān)系，據(jù)此開展了發(fā)射場(chǎng)實(shí)踐，形成一級(jí)流程、二級(jí)流程、基本工作單元、崗位作業(yè)書，最終形成三套流程和三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建了發(fā)射場(chǎng)工作流程。在任務(wù)翻倍的情況下，發(fā)射場(chǎng)人員需求下降10%，發(fā)射周期縮短15天，可節(jié)約經(jīng)費(fèi)200萬(wàn)元。

同時(shí)在流程優(yōu)化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)諸多不足。

a）當(dāng)前信息化設(shè)備有待提高，信息反饋及時(shí)性有待加強(qiáng)，確保后續(xù)流程能順利銜接，減少制約因素的影響。

b）流程固化后，參試人員利用信息化智能平臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行流程迭代優(yōu)化意愿較低，需要在體制機(jī)制上進(jìn)行調(diào)整。

c）信息化智能平臺(tái)功能有待增加，如果能定向?qū)崟r(shí)推送崗位知識(shí)和工具包，為不同崗位工作人員提供及時(shí)有效的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)支撐，可以有效的降低影響因子的不確定度。

7 結(jié) 論

通過(guò)發(fā)射場(chǎng)工作精細(xì)化管理流程優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)流程設(shè)計(jì)、崗位作業(yè)書、質(zhì)量控制要點(diǎn)的一體化，通過(guò)對(duì)流程的優(yōu)化組合，形成精細(xì)化流程，與信息化設(shè)備結(jié)合，以“一本通”式的崗位作業(yè)書指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程的具體環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)流程的落地實(shí)施和信息反饋，以基本工作單元作為流程優(yōu)化的主要對(duì)象和主要著力點(diǎn)。順利完成建設(shè)覆蓋發(fā)射場(chǎng)工作全流程的統(tǒng)一規(guī)范制度、流程順序優(yōu)化、銜接合理工作強(qiáng)度適度、崗位職責(zé)要求明確、全要素過(guò)程管控、信息充分精細(xì)、整體流水線式高效運(yùn)轉(zhuǎn)的航天型號(hào)發(fā)射場(chǎng)全流程，確保了一次就把事情做對(duì)、做好，切實(shí)提高了發(fā)射場(chǎng)工作效率、工作質(zhì)量，做到對(duì)工作流程、資源的精細(xì)化管理和配置。

后續(xù)需要對(duì)信息化智能平臺(tái)進(jìn)行更大的提升，使智能化平臺(tái)支撐更為有力，當(dāng)其能自動(dòng)進(jìn)行流程迭代、優(yōu)化、升級(jí)，就能使流程更精簡(jiǎn)、工作質(zhì)量更高、資源利用效率更高。繼續(xù)進(jìn)一步提升航天產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量管控水平，杜絕低層次問題發(fā)生。

發(fā)射場(chǎng)任務(wù)精細(xì)化管理流程優(yōu)化為一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，需要型號(hào)的大力保障、全型號(hào)隊(duì)伍的全員參與，才能保證達(dá)到流程設(shè)計(jì)精細(xì)化、設(shè)計(jì)成果落地實(shí)施、實(shí)施效果可評(píng)估量化、流程自動(dòng)迭代優(yōu)化的初衷，確?！叭摺蹦繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)。