黃德欣
一、實施背景
新型發動機研制成功,將標著我國航空發動機行業徹底擺脫了測繪仿制的低水平發展模式,進入自主創新的嶄新階段。也正因為如此,發動機研制面臨著巨大的技術和管理挑戰。
如果沒有性能跨越式提升的發動機,就不可能有性能跨越式提升的飛機。國外先進航空平臺的發展歷程已經無數次證明:新型航空發動機的出現決定了新型航空平臺出現;發動機性能(包括作戰適用性)的跨越式發展是航空平臺整體技術水平實現躍升的決定性因素;航空發動機研制進度是影響航空平臺研制進度的最關鍵環節。
美國《國家關鍵技術計劃》說明文件中曾經指出,航空發動機“是一個技術精深得使新手難以進入的領域,它需要國家充分保護并利用該領域的成果,長期的數據和經驗積累,以及國家大量的投資”,因此,美國對中國這個航空發動機領域的競爭者高度防范,我國新型發動機的研制不可能獲得任何研仿、測仿美國或者其他國家發動機產品的機會,必須依靠自主創新才能完成我國發動機的研制。
二、基本內涵
面向產業協同的發動機項目綜合管理,是為了應對我國新型發動機研制面臨的巨大技術和管理挑戰,全方位、高效率、多方式地調用我國航空發動機工業、航空工業、國防工業乃至整個國家工業的人才、技術、設施、資金等各方面資源而采用的全新的項目管理模式,其核心是利用項目管理的手段和工具,實現最高效率和效能的產業動員,滿足發動機空前的性能和進度雙跨越對研制資源的需求,推動實現項目研制目標的實現。
根據研制周期緊張、技術風險突出、資源投入有限、管理難度大的特點,推行面向產業協同的發動機項目綜合管理,必須遵照“戰略統籌、矩陣管理、多層互動、開放發展”的原則,全面吸收西方先進的型號研制管理思想、方法、手段和經驗,大幅度提高我國航空發動機領域的項目管理水平,有效推進產品研制。
三、主要做法
(一)集中優勢力量,全方位整合資源
是通過深入的技術、人才、管理、設施設備評估,通過系統工程的方法,全方位統籌我國航空發動機工業的戰略性資源,結合我國航空發動機發展各方面歷史經驗,提出項目運行頂層規劃,最大限度、最為合理地調用全行業資源。
利用強矩陣式項目管理模式,徹底打破多級法人機構導致的資源分割和管理阻隔,為整個項目的研制、生產和使用保障奠定堅實的資源和體制基礎。強矩陣管理模式已經為西方航空產業巨擘所廣泛使用。所謂強矩陣式管理,是強調項目部門對重要資源的優先調度權,同時強化企業內部的專業化管理,在確保項目資源配置的同時,保持各項工作的專業化組織和合理運行,最大限度地提高企業內部資源的利用率。以波音公司為例,波音商務飛機公司和綜合防務系統公司同時開展約375個研發項目,而公司內部的“工程、運營及技術”部只有2600名各領域的研發人員。波音公司的每個研發項目通過強矩陣管理模式,合理調用研發人員,通過強有力的動態組合研發團隊,波音能夠“吃”下龐大的研發任務,同時有效地壓縮了研發投入和研發規模。
(二)建立協同體制和機制,組建面向全壽命周期設計的聯合工程團隊
綜合產品組(IPT)是裝備全壽命管理實施并行工程的重要方式和工具。美防務采辦術語對綜合產品組 (Integrated Product Team, IPT)的定義是:由所有適當的功能部門的代表共同組成的旨在造就成功的項目、確定和解決問題、提出可靠和及時的建議以促進決策的小組。在項目級IPT以下,在項目辦公室內部,針對具體的工程問題,還需要組建各類IPT。
新型發動機研制項目也試圖通過綜合產品小組來推行多學科協作,將從要求定義到生產、部署和使用保障的各種采辦活動綜合起來,以便使設計、制造、商務過程和保障性達到最佳。項目吸收各廠所的各部門專業人員成立分項目設計組和分項目試制組。各組成員在分項目內部密切協作,可以實現跨專業領域的知識共享和交流,跨部門、跨機構、跨地域的異地協作,從而加快了分項目的進度。通過對分項目組織結構的功能完善和柔性化改造,使設計和試制具有高度的協同能力。
分項目設計組以性能、結構、強度、試驗、標準化等各專業技術人員為主體,包括工藝、冶金、質量等人員參與,組員間可以實現無障礙的知識共享和溝通,主要解決技術和設計方面的問題,由于組內有成本和制造方面的人員,所以同時也能夠更好的考慮成本和制造等方面的約束條件。
分項目試制組以計劃、財務、采購、生產、工藝、質量、保障等相關人員為主體,包括設計人員參與,組員間可以實現無障礙的知識共享和溝通,主要解決成本和制造方面的問題,由于組內有設計方面的人員,所以同時也能夠更好的考慮設計方面的要求。
原則上各分項目試制組與分項目設計組對應,即每個分項目設計組有相應的分項目試制組與其對應,實現每個分項目從設計到試制的密切合作和知識共享。此外,設計組和試制組間有人員交叉任職,協調和處理研制過程中的相關問題,提高組與組之間的協同能力,組內的工作方式按照矩陣式管理模式的要求進行。
如上所述,通過采用綜合產品組(Integrated Production Team,IPT)的思想,實現了分項目設計組和試制組各自內部的協同,以及分項目設計組和試制組之間的協同。
(三)實行專家復合決策模式,提高研發決策的預見性和可實施性
美國在總結F-22戰斗機研制管理經驗時,組建面向決策的前沿工作組(FOG)被認為是取得計劃成功的關鍵。F-22戰斗機在進行項目決策時,項目管理者將合同、財務、工程、管理等職能部門的專家召集起來,形成前沿工作組(FOG),組內成員可以超越職能部門的局限,了解各自職能的約束、問題,在考慮其他人的看法和約束條件的基礎上,以綜合的觀點來思考問題,從而能夠提出一種綜合的解決方案,并且容易執行。這種決策形成機制提高了決策的預見性、靈活性和可行性,并且更加有利于決策的貫徹實施。
新型發動機研制是一項高風險、高復雜度的工作,最高決策層決策的科學性對整個研制項目的成敗有重大影響,在項目決策層內設立決策支持委員會,旨在項目研制過程中遇重大問題決策時,為行政指揮系統提供決策參考意見。
決策支持委員會由項目行政總指揮和總設計師牽頭,成員有財務、技術、管理和制造等相關方面的專家。組成一個綜合研究解決問題的班子,專家間共享知識和經驗,這種組織管理模式與傳統模式的區別在于各專家不是從自己的領域出發向領導匯報數據和提出建議,而是作為一個班子,綜合考慮各方面的要求、約束、優勢和弱點,即同時從性能、進度、費用和風險等多個維度考慮一個問題,然后找出解決問題的最佳策略,對決策者形成強有力的支持。
通過采用這種方法,使各領域專家在共享知識和經驗的基礎上共同探討一個問題,豐富了思考問題的視角,提高了研發決策的協同性。如一個好的工程方案可能是負擔不起的,而財務專家可以迅速的發現這種問題;制造方面的成員可以對設計方案進行完善,使其既能滿足性能要求,同時又容易加工。
這種綜合各領域專家知識和經驗解決問題的模式不僅在最高決策層使用,而且在其下的各級管理層都得到了很好的運用。
四、實施效果
合理調動資源,加速研發進程。從目前的情況看,新型發動機研制工作的推進速度比我國傳統研制進度加速了一倍以上,與國外同類型發動機同等階段的研制進度相當。
促進知識共享,培育研發隊伍。基于協同管理的平臺,推行整個行業的知識共享和培育研發隊伍,加強了相關單位之間的技術交流,提升了研制人員的技術水平。
推進產業整合,實現主動發展。我國航空發動機領域新的產業、產品和技術發展模式正在形成,主動謀劃、快速響應、多元推進、協同發展的產業文化逐步深入到我國航空發動機行業的每一個角落。