許哲等 /北京空間飛行器總體設計部、空間智能機器人系統技術與應用北京市重點實驗室

2012年6月,北京空間飛行器總體設計部在載人三期空間站機械臂項目的激烈競爭中脫穎而出,贏得了該項目的研制任務。新的任務形勢的到來,必將帶來新的任務需求,也必將給承擔新任務的單位帶來新的挑戰。總體部根據中國航天科技集團有限公司推進我國由航天大國向航天強國邁進和中國空間技術研究院“五個轉型”的工作要求,并結合自身“締造創新型國際一流宇航總體部”的總要求,于2012年8月創造性地成立了總體部空間機械臂系統研究所,以提升系統抓總能力,深入推進以空間機械臂系統為代表的空間智能機器人領域發展,實現我國空間站建設工程任務的成功。
新的組織機構的成立,必然面臨著新的管理體系的建設。因此,要在深入學習和理解科學發展觀的基礎上,從航天系統工程的要求出發,以推進我國空間站工程建設及航天事業發展為目標,通過借鑒以往的成功經驗,解放思想,積極構建并完善適應我國空間站建設工程這一新任務形勢下的研究所多項目綜合管理體系。
研究所以科學發展觀為指導,圍繞航天科技集團、研究院戰略要求以及總體部“十三五”戰略發展規劃,并結合自身多任務、多項目的綜合管理特點,構建適應新任務形勢下的多項目綜合管理體系。該體系的構建應遵循以下基本原則:
以科學發展觀為根本要求,發揚航天系統工程方法,圍繞研究所“確保成功、掌握核心、提升能力、造就人才、構建品牌”的發展目標,合理科學地構建研究所各業務單位組織結構與項目綜合管理體系。
結合型號研制任務、預先研究項目、系統級專業技術、型號項目管理以及人才隊伍建設等方面的具體需求,全面梳理、建立與完善研究所、研究室兩級業務管理模式,明確任務分工與協作關系,合理配置隊伍、優化資源設置、規范工作流程,提高工作效率。
以加強系統與專業技術人才培養、提升隊伍研制能力為目標,建立與研究所組織結構、項目管理體系相適應的人才隊伍結構,不斷完善隊伍配置,優化人才培養途徑,逐步建立領域專家與技術領軍人才的培養體系。
以型號研制任務需求為目標,集中研究所內外部優勢資源,不斷完善項目綜合管理體系建設,實現科學發展。
研究所基于體系構建原則,并結合自身戰略發展規劃與特點,構建了適應研究所實際運行的多項目綜合管理體系,主要包括項目團隊與項目負責人制、多項目計劃與質量綜合管理機制、多項目綜合管理體系構建等3個方面。
隨著對空間智能機械系統及各項相關專業技術研究的逐步深入,研究所將承擔更多空間智能領域型號任務。為做好后續科研任務人員儲備,充分發揮廣大員工的積極性,提高所內人力資源的有效利用率,研究所制定了項目團隊責任制和項目執行人負責制。
根據研究所承擔的任務情況,在明確任務目標、進度目標、預期成果的前提下,經研究所中層干部聯席會討論通過,由研究所任命項目執行人,配置相關研究團隊(按照所內各研究室專業分工抽調相關人員組成),落實必要的保障條件,匹配相關的研制經費,同時定期進行監督與考核,以確保項目研制進展滿足要求。
研究所按專業分工設置了系統設計與研發、系統策略與計算、執行機構設計、視覺與傳感設計、系統總裝設計與試驗、系統測試與在軌應用等多個專業化班組,專業特點明顯,隊伍組成力量完備。在有效支撐研究所現有型號及預研項目、鍛煉隊伍、提升能力的同時,能根據研究所后續承擔的任務迅速組建項目團隊,明確項目負責人,以快速開展項目研制工作,提升研究所快速高效承擔研制任務的能力。
目前,研究所已建立“嫦娥”5號表取采樣機械臂項目團隊、在軌服務機械臂項目團隊、面向空間服務的人機系統項目團隊以及火星車項目團隊,相關項目研制工作均得到有效的開展和快速推進。
研究所原有計劃管理流程為在任務單位下達月計劃后,所內各研究室自行分解。隨著研究所承擔型號、預研等項目日益增多,原有單一型號月計劃管理模式存在的弊端逐步顯現。例如,項目間人力資源沖突嚴重,難以提前協調;型號、預研、系統能力建設等月計劃來源眾多,存在月計劃分解漏項風險;研究所無法及時掌握承擔全部月計劃,使管控工作存在較大難度等。
為此,研究所建立了集中式月計劃管理模式(見圖1),主要包含集中分解和集中管控2個方面。

圖1 多項目月計劃集中管理體系
集中分解是將原有的眾多型號、預研等項目統一管理,各項目月計劃由綜合辦公室集中分解,做到統一進所入口。
集中管控是利用現有月計劃統計功能,及時查看計劃完成情況,對于快到期計劃要及時提醒設計師,已提交計劃要及時提醒相關項目辦公室確認,以實現研究所月計劃及時管控、有效閉環的效果,做到統一計劃出口。
多項目計劃管理機制的提出,從根本上解決了分布式月計劃管理帶來的問題。同時,隨著研究所承擔空間智能機械領域相關產品的逐漸增多,專業方向的不斷發展,還呈現出領域產品型譜化的特點。因此,可將研究所承擔的各項空間智能機器人領域產品按類型進行歸類,制定類型產品的研制標準,明確類型產品的研制單位(2~3家),安排專門類型產品保證工程師對產品的整體研制過程進行管控,強化領域型譜化產品的綜合管理,保證類型產品的研制質量及進度。
研究所圍繞載人航天工程空間站機械臂研制任務和深空探測領域表取采樣裝置2項重要型號研制任務,開展項目綜合管理與型號研制工作,并兼顧火星探測、在軌服務與應用等多類項目,構建研究所多型號、多領域、多任務的項目綜合管理體系。
研究所項目綜合管理體系(見圖2)主要由行政綜合管理體系與項目管理體系構成。
一是優化綜合管理模式。綜合管理體系主要由專家委員會、管理部門和研制部門構成。專家委員會主要由型號“兩總”及兼職專家組成,負責空間智能機器人領域的戰略規劃、技術顧問、重要技術方案把關等;管理部門設立綜合辦公室,負責研究所內部行政、市場、研發、進度、質量的綜合管理等工作,同時兼具載人三期空間機械臂項目辦公室職能;研制部門設立系統總體與研發室、系統核心部件研究室、系統集成測試與在軌應用研究室以及空間智能機器人系統實驗室,主要負責型號任務系統設計、核心產品研發、系統集成測試及系統仿真試驗等專業工作。

圖2 項目綜合管理體系
行政綜合職能由綜合辦公室統籌保障并確保高效(管理支持中心),所內各研究室領導兼具組織職能和專業技術職能(任務完成與技術發展載體)。
二是探索多任務綜合管理機制。研究所承擔多項空間智能機器人領域型號任務和預研任務,雖然每項任務均有不同特點,但不同產品間在專業分工、核心部件研制技術特點等方面仍有很多共性之處。為此,研究所建立了以型號任務為牽引、專業分工為基礎的多任務管理機制(見圖3),讓不同“專業人”承擔各項任務的“專業事”,以發揮專業優勢,提高工作效率,全面掌控研制任務。

圖3 多任務綜合管理機制
三是構建多任務經費統籌管理機制(見圖4)。研究所以空間站機械臂為核心,發揮型號優勢作用,在保證型號研制前提下統籌規劃,有效支持空間智能機械系統領域未來任務發展;以領域預研任務為引領,不斷拓展領域規模,積極開展領域內各類產品研究與開發,做到與型號任務的有機結合,引領領域發展;以基礎能力建設為平臺,利用基礎能力建設平臺的普遍性與適用性,有效支持領域任務的不斷發展。
自成立以來,研究所多項目綜合管理體系的建立與平穩運行有效地保證了多型號任務的研制進展。但隨著研究所承擔型號任務及其它方面工作的增多,航天產品研制要求的提高,以及航天產品研制任務技術競爭的日益激烈化,研究所目前的多項目綜合管理體系也逐漸顯現出一些不足之處。
空間機器人領域相關產品的研制突破了傳統的機電單機產品研制流程和管理范圍,參研單位多、專業覆蓋廣、復雜程度高、技術狀態新、過程控制難度大,在技術難度、多專業融合、技術跨度與管理難度等方面不亞于航天器系統級任務。而空間機器人任務管理模式仍相對傳統,與研制特點呈現出不匹配的問題。

圖4 多任務經費統籌管理機制
后續,研究所將建立空間機器人領域多任務綜合管理機制,進一步完善多項目綜合管理體系;針對各型號任務及攻關項目設立相應的技術負責人、計劃與質量管理人員(可兼職),負責相關任務的抓總研制工作;統一控進度、統一抓外協、統一抓質量、統一做驗收,確保任務成功,并在人員有限的情況下最大限度釋放人力資源;進一步強化多項目間橫向聯系與協調,強化項目協作、人員合理使用、經驗教訓共享,兼顧型號任務、技術儲備和專業發展。

目前,研究所承擔的各項型號研制任務涉及機、電、熱、光、控、視覺、傳感等多種專業,技術復雜,人員需求高。研究所隊伍結構年輕化,具有工作熱情高、能打硬仗的優勢,但是工作經驗匱乏,經歷過型號產品全周期研制經驗的人員比重小,專業視野較狹窄,需進一步提高對分系統、系統層面的各項要求的理解;系統設計、研發與集成測試等隊伍組織模式和人員配置工作仍需研究與優化,并進一步加強適應產品研發、工程設計、產品生產等多階段不同任務特點的隊伍組織模式;還需提高隊伍在工程產品研制方面的質量意識、過程控制能力,強化對產品及創新研發等骨干人才的激勵作用,有效發揮骨干人才的積極性與能動性。
總體部空間機械臂系統研究所結合多領域、多型號、多任務的研制特點以及空間智能機器人領域戰略規劃,不斷探索激發活力、高效運行的項目綜合管理模式,不斷總結和沉淀研究所的項目綜合管理體系,構建了多項目綜合管理體系,在提高專業技術隊伍研制水平、增強技術創新與市場開拓能力的同時,有效提高了型號研制保障能力,提升了新技術研發和新產品開發能力,加強了項目與行政的精細化管理,促進了研究所資源的優化配置,提高了項目團隊的綜合管理能力與水平,推進了系統工程能力與專業技術能力的綜合發展,實現了由項目與行政雙重管理模式向完成型號任務與綜合發展并重的項目綜合管理模式轉變。▲