技術(shù)管理在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中的應(yīng)用研究

■ 寧懷松 張德志 王艷麗 李昌紅 談夢(mèng)妮 / 中國(guó)航發(fā)動(dòng)力所

（寧懷松，中國(guó)航發(fā)動(dòng)力所，高級(jí)工程師，主要從事系統(tǒng)工程研究和航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)體系建設(shè)）

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)涉及熱力、氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、振動(dòng)、壽命、燃燒、傳熱、控制、潤(rùn)滑、電氣、工藝、材料等眾多學(xué)科。為實(shí)現(xiàn)綜合最優(yōu)，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中普遍采用系統(tǒng)工程方法。技術(shù)管理是系統(tǒng)工程的重要組成部分，是項(xiàng)目管理和技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)之間的紐帶。

技術(shù)管理是指為保證技術(shù)過(guò)程的順利開(kāi)展而進(jìn)行的一系列管理活動(dòng)，一般用來(lái)建立、演進(jìn)和執(zhí)行計(jì)劃，管理系統(tǒng)跨界面的交流，并按計(jì)劃評(píng)估項(xiàng)目的實(shí)際成果和進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目計(jì)劃執(zhí)行情況的控制，同時(shí)輔助決策過(guò)程的開(kāi)展直至項(xiàng)目的完成。

技術(shù)管理過(guò)程偏重于產(chǎn)品系統(tǒng)工程活動(dòng)中的管理部分，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)方面建立規(guī)劃、監(jiān)控、評(píng)估、管理和控制等活動(dòng)，用于控制研發(fā)活動(dòng)的執(zhí)行，從而確保系統(tǒng)能夠成功實(shí)現(xiàn)。技術(shù)管理活動(dòng)一般具有全局性和跨階段性，即在產(chǎn)品整個(gè)生命周期或多個(gè)階段均會(huì)進(jìn)行，單獨(dú)的技術(shù)管理過(guò)程也可在全生命周期的任何時(shí)候和任何層級(jí)被引用。因此，技術(shù)管理過(guò)程是項(xiàng)目管理和技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)之間的紐帶，能夠提供統(tǒng)一、完整的技術(shù)管理方法，用于支持項(xiàng)目的有效實(shí)現(xiàn)，以保證系統(tǒng)最終能夠滿足利益攸關(guān)方的需要。

綜上可見(jiàn)，若想成功地實(shí)施系統(tǒng)工程，需要在技術(shù)和管理兩方面努力。盡管技術(shù)通常被認(rèn)為更加重要，但只有技術(shù)卻沒(méi)有良好的管理，型號(hào)也不可能取得成功。為確保型號(hào)的交付成果滿足或超出用戶(hù)期望，在型號(hào)研發(fā)中必須隨著技術(shù)工作的開(kāi)展同步進(jìn)行技術(shù)管理工作。

圖1 GJB 8113中規(guī)定的技術(shù)管理過(guò)程

技術(shù)管理的主要工作

當(dāng)前，我國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)是按照GJB 8113《武器裝備研制系統(tǒng)工程通用要求》開(kāi)展系統(tǒng)工程工作的，其中關(guān)于技術(shù)管理工作的設(shè)置包括研制策劃、需求管理、技術(shù)狀態(tài)管理、接口管理、技術(shù)數(shù)據(jù)管理、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理、研制成效評(píng)估和決策分析等（如圖1所示）。

研制策劃

應(yīng)制訂武器裝備研制計(jì)劃，明確系統(tǒng)工程過(guò)程的具體活動(dòng)和工作分解，工作分解結(jié)構(gòu)要求具體見(jiàn)GJB 2116《武器裝備研制項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)》，任務(wù)說(shuō)明要求具體見(jiàn)GJB 2742《工作說(shuō)明編寫(xiě)要求》。

需求管理

應(yīng)在武器裝備研制全過(guò)程實(shí)施需求管理，建立需求和技術(shù)要求的追溯系統(tǒng)，記錄、跟蹤技術(shù)要求的分解、分配和變更，以及維護(hù)需求與技術(shù)要求的雙向追溯。

技術(shù)狀態(tài)管理

應(yīng)在武器裝備研制全過(guò)程實(shí)施技術(shù)狀態(tài)管理，具體要求見(jiàn)GJB 3206《技術(shù)狀態(tài)管理》。

接口管理

應(yīng)明確武器裝備各組成單元之間的接口定義，以及武器裝備與其他有互連、互通、互操作要求的系統(tǒng)的接口定義，確保接口定義完整并符合相關(guān)規(guī)定，具體要求見(jiàn)GJB 2737《武器裝備系統(tǒng)接口控制要求》。

技術(shù)數(shù)據(jù)管理

針對(duì)武器裝備研制過(guò)程中生成的和使用的技術(shù)數(shù)據(jù)，應(yīng)明確其采集、訪問(wèn)、分析處理和發(fā)布使用等的程序和要求。進(jìn)行技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)制訂并實(shí)施技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃，將其納入武器裝備研制項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的整體統(tǒng)籌考慮，具體要求見(jiàn)GJB/Z 171《武器裝備研制項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理指南》。

研制成效評(píng)估

應(yīng)在武器裝備研制全過(guò)程中開(kāi)展技術(shù)審查，具體要求見(jiàn)GJB 3273《研制階段技術(shù)審查》。技術(shù)審查的安排應(yīng)納入武器裝備研制計(jì)劃：針對(duì)武器裝備的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，應(yīng)進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè)和分析預(yù)測(cè)；對(duì)于武器裝備的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵制造工藝，應(yīng)開(kāi)展成熟度評(píng)價(jià)，明確其應(yīng)用于武器裝備研制項(xiàng)目的準(zhǔn)備就緒程度。對(duì)于關(guān)鍵技術(shù)的成熟度評(píng)價(jià)，其具體要求見(jiàn)GJB 7688《裝備技術(shù)成熟度等級(jí)劃分及定義》和GJB 7689《裝備技術(shù)成熟度評(píng)價(jià)程序》。

決策分析

在擇優(yōu)選擇方案時(shí)，應(yīng)開(kāi)展決策分析，如系統(tǒng)分析、費(fèi)用—效能分析、權(quán)衡優(yōu)化研究等，決策分析貫穿于武器裝備研制的各環(huán)節(jié)、各領(lǐng)域的方案優(yōu)化和選定，對(duì)于費(fèi)用—效能分析，其具體工作要求見(jiàn)GJB 1364《裝備費(fèi)用—效能分析》。

技術(shù)管理在研發(fā)中的應(yīng)用思路

技術(shù)管理在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中的應(yīng)用，首先要確保相關(guān)工作的真正開(kāi)展，避免“兩層皮”現(xiàn)象；其次，要按照GJB 8113的要求，開(kāi)展技術(shù)管理相關(guān)方法的研究，建立指導(dǎo)文件，確保規(guī)范、高效地開(kāi)展工作；最后，還應(yīng)建立跟蹤、反饋機(jī)制，對(duì)技術(shù)管理工作的開(kāi)展情況進(jìn)行評(píng)估，確保實(shí)施效果。具體思路包括如下幾點(diǎn)。

一是確保在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)流程中包含了技術(shù)管理工作。研發(fā)流程規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中應(yīng)開(kāi)展的工作，在流程或流程文件（規(guī)范、模板、指導(dǎo)書(shū)、檢查單等）中應(yīng)完整、充分地體現(xiàn)技術(shù)管理活動(dòng)，并按照流程要求完成這些活動(dòng)。

二是建立技術(shù)管理相關(guān)指導(dǎo)文件。結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)實(shí)際，開(kāi)展技術(shù)管理方法研究，形成相應(yīng)的流程、規(guī)范、指導(dǎo)書(shū)、模板、檢查單等工作指導(dǎo)文件，并納入產(chǎn)品研發(fā)體系中，確保研發(fā)流程中技術(shù)管理工作規(guī)范、高效地完成。建立指導(dǎo)文件時(shí)，要注意從承研單位的視角充分分析軍方、飛機(jī)方用戶(hù)對(duì)技術(shù)管理工作的要求，并結(jié)合實(shí)際將這些要求轉(zhuǎn)換為承研單位需開(kāi)展的具體工作。上述過(guò)程中要確保對(duì)用戶(hù)要求的覆蓋性和追溯性，如技術(shù)評(píng)審的內(nèi)容要滿足相關(guān)國(guó)軍標(biāo)的要求，確保技術(shù)管理工作的有效、高效。

三是建立跟蹤和反饋機(jī)制。技術(shù)管理發(fā)揮著對(duì)型號(hào)研發(fā)技術(shù)活動(dòng)開(kāi)展情況的監(jiān)控作用，其開(kāi)展情況也反映了型號(hào)研發(fā)的進(jìn)展，因此有必要建立技術(shù)管理工作的跟蹤反饋機(jī)制。建議重點(diǎn)關(guān)注和研發(fā)進(jìn)程密切相關(guān)的技術(shù)管理活動(dòng)，如研制成效評(píng)估（技術(shù)評(píng)審、技術(shù)成熟度評(píng)定）、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理、需求管理、技術(shù)狀態(tài)管理、決策分析等，并結(jié)合型號(hào)研發(fā)實(shí)際，提取出需要跟蹤、反饋的重要信息（比如評(píng)審的完成情況、技術(shù)成熟度評(píng)價(jià)結(jié)果等），形成可視化的看板。

技術(shù)管理在研發(fā)中的體現(xiàn)形式

GJB 8113包含了8項(xiàng)技術(shù)管理活動(dòng)，這些活動(dòng)的開(kāi)展形式和要求并不完全相同，因此在型號(hào)研發(fā)中的體現(xiàn)形式也存在差異。

作為技術(shù)流程運(yùn)行的一種載體

這種形式主要適用于研制策劃。研制策劃關(guān)注的是型號(hào)研發(fā)中需要完成的技術(shù)活動(dòng)以及活動(dòng)的順序，采用工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）和工作說(shuō)明（SOW）進(jìn)行描述。按照GJB 2742A—2017《工作說(shuō)明編寫(xiě)要求》，SOW一般作為合同的附件，與合同起草工作協(xié)同開(kāi)展，并隨合同進(jìn)行評(píng)審和批準(zhǔn)，其內(nèi)容的范圍由WBS確定。SOW的“要求”章節(jié)包括總要求、設(shè)計(jì)工作要求、制造工作要求、試驗(yàn)工作要求、使用保障工作要求、項(xiàng)目管理工作要求、資料提交要求、交付及驗(yàn)收要求、進(jìn)度要求、信息反饋及質(zhì)量監(jiān)督要求等，內(nèi)容非常全面。其中，項(xiàng)目管理工作要求包含技術(shù)狀態(tài)管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、研制成效評(píng)估、數(shù)據(jù)管理、決策分析等工作。可見(jiàn)，研制策劃和其他7項(xiàng)技術(shù)管理工作不同，是統(tǒng)領(lǐng)型號(hào)研發(fā)工作的。

WBS編制時(shí)，應(yīng)保持和技術(shù)流程的一致性，WBS的不同層級(jí)應(yīng)和技術(shù)流程的相應(yīng)層級(jí)對(duì)應(yīng)，可以認(rèn)為，WBS是某種視角下的技術(shù)流程，按照WBS開(kāi)展工作，也即實(shí)施了技術(shù)流程。從這個(gè)角度看，研制策劃是作為技術(shù)流程運(yùn)行的一種載體存在的。

建立獨(dú)立的流程并與技術(shù)流程交互

這種形式主要適用于技術(shù)狀態(tài)管理和需求管理。型號(hào)研發(fā)中，技術(shù)狀態(tài)管理早已經(jīng)成為必須開(kāi)展的工作，近年來(lái)需求管理也得到了高度的重視。鑒于這兩項(xiàng)工作的重要性，有必要建立獨(dú)立的流程，并實(shí)現(xiàn)和技術(shù)流程的有效交互。

技術(shù)狀態(tài)管理是指應(yīng)用技術(shù)和行政管理手段對(duì)產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)識(shí)、控制、紀(jì)實(shí)和審核的活動(dòng)，是有關(guān)產(chǎn)品基線定義、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)和更改管理的規(guī)范化、文檔化的綜合過(guò)程，以確保在研制、生產(chǎn)、使用和維護(hù)的任何時(shí)刻都能使用正確的文件。技術(shù)狀態(tài)管理的主要目標(biāo)是確保產(chǎn)品能夠按預(yù)定的設(shè)計(jì)功能執(zhí)行，并且其物理技術(shù)狀態(tài)能夠被充分地標(biāo)識(shí)和文件化，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可重復(fù)生產(chǎn)，并滿足運(yùn)行、維護(hù)、修理和更換等預(yù)期的需求。技術(shù)狀態(tài)的標(biāo)識(shí)、控制、紀(jì)實(shí)、審核等4項(xiàng)活動(dòng)是相輔相成、互相促進(jìn)的，這些活動(dòng)形成了技術(shù)狀態(tài)的閉環(huán)管理，確保了技術(shù)狀態(tài)管理與監(jiān)督目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。研發(fā)單位一般會(huì)專(zhuān)門(mén)制訂技術(shù)狀態(tài)管理工作程序，明確上述4項(xiàng)活動(dòng)的具體開(kāi)展流程和要求。

需求管理主要用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)各層級(jí)上的需求捕獲，跟蹤記錄需求的分解、分配和確認(rèn)，保證需求的正確性、完整性和可追溯性；形成需求的驗(yàn)證和確認(rèn)計(jì)劃，并管控需求的驗(yàn)證和確認(rèn)過(guò)程及結(jié)果，保證發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品及其各部分的需求符合性；管控全生命周期、各層級(jí)研發(fā)對(duì)象的需求變更，保證發(fā)動(dòng)機(jī)及其各部分之間的設(shè)計(jì)結(jié)果協(xié)調(diào)一致，各循環(huán)的設(shè)計(jì)結(jié)果逐漸趨于優(yōu)化。

分布到技術(shù)流程中

這種方式主要適用于研制成效評(píng)估、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理和決策分析。按照GJB 8113的要求，應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的全過(guò)程、各層級(jí)開(kāi)展技術(shù)評(píng)審工作，且技術(shù)評(píng)審應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)系統(tǒng)工程過(guò)程的技術(shù)活動(dòng)協(xié)調(diào)一致；按照GJB / Z 171的要求，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的技術(shù)過(guò)程相結(jié)合；決策分析則是無(wú)處不在，大到發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)型選擇，小到零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，均涉及到?jīng)Q策分析。可見(jiàn)，技術(shù)評(píng)審、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理、決策分析都是對(duì)技術(shù)活動(dòng)的過(guò)程或其結(jié)果進(jìn)行評(píng)估、決策的，因此，將相關(guān)活動(dòng)分布到技術(shù)流程中，并配套相應(yīng)的規(guī)范、指導(dǎo)書(shū)、檢查單、模板等，可以確保這3項(xiàng)工作的順利開(kāi)展。

體現(xiàn)到其他技術(shù)管理工作中

這種方式主要適用于接口管理。接口管理是為了確保所設(shè)計(jì)的各種硬件、軟件之間的兼容性和共用性。飛機(jī)會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提出接口控制要求，發(fā)動(dòng)機(jī)總體專(zhuān)業(yè)承接后，會(huì)將這些要求分解、分配到部件/子系統(tǒng)，最終落實(shí)到零組件層級(jí)。這個(gè)過(guò)程和需求的分解、分配相同，所以在實(shí)踐中可將接口管理納入需求管理中。

體現(xiàn)在信息技術(shù)系統(tǒng)中

這種方式主要適用于技術(shù)數(shù)據(jù)管理。技術(shù)數(shù)據(jù)管理和其他技術(shù)管理工作存在一些不同，按照GJB 8113的描述，技術(shù)數(shù)據(jù)管理關(guān)注的是數(shù)據(jù)采集、訪問(wèn)、分析處理和發(fā)布使用等方面的要求，而隨著信息技術(shù)（IT）的發(fā)展，這些工作要求完全可以集成到IT系統(tǒng)中，而且從數(shù)據(jù)的有效使用方面，也應(yīng)將技術(shù)數(shù)據(jù)管理方面的要求體現(xiàn)在IT系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯中，這是一種常用且合理的實(shí)現(xiàn)方式。

結(jié)束語(yǔ)

技術(shù)管理工作意義重大：一是確保技術(shù)管理工作的開(kāi)展，在型號(hào)研發(fā)中，不同研發(fā)單位應(yīng)根據(jù)本單位技術(shù)管理工作現(xiàn)狀及型號(hào)實(shí)際情況、工作重點(diǎn)等，合理選擇技術(shù)管理工作的開(kāi)展方式，但應(yīng)確保真正開(kāi)展；二是進(jìn)一步開(kāi)展技術(shù)管理相關(guān)方法的研究，發(fā)動(dòng)機(jī)目前研發(fā)的技術(shù)管理方法尚未完全成熟，還需要基于承研單位視角進(jìn)一步開(kāi)展研究，并要注意方法的適用性；三是進(jìn)一步明確各技術(shù)管理工作之間的關(guān)系，GJB 8113規(guī)定的8項(xiàng)技術(shù)管理活動(dòng)之間并不是完全獨(dú)立的，為更好地開(kāi)展技術(shù)管理工作，需要明確它們之間的關(guān)系，確保相關(guān)工作不重復(fù)、不遺漏，高效、協(xié)調(diào)地開(kāi)展。