0 引言
技术状态管理(CM)是系统工程管理的重要工具,是项目管理、质量管理的重要组成部分。技术状态管理涵盖了整个产品全寿命周期,包括市场需求、研发设计、生产制造、交付客户、服务等,目的是使设计结果与客户需求保持一致、制造结果与设计需求一致、交付产品与制造结果保持一致。这种一致性是由航空、航天产品研制的复杂性和特殊性决定的。
技术状态管理通常包含标识、控制、纪实、审核四项活动。四项活动贯穿于整个武器装备科研生产的全寿命周期。其中技术状态标识不仅是技术状态管理的起点,同时也是整个武器装备寿命周期保持“三个一致”的基础。
1 技术状态标识
1.1 技术状态标识的内涵
技术状态管理的前提是技术状态标识。没有完善的技术状态标识,就不可能有完善的技术状态管理。“标识”绝非“标记”,它有一个识别、确认的过程。如果将技术状态标识仅仅理解为对技术状态文件的标记,是不全面的。
技术状态标识起始于武器装备研制的方案探索阶段。客观上说,该阶段武器装备的功能、物理特性的定性功能比例远高于定量的指标。在技术状态标识的过程中,最重要的活动是选择技术状态项目和建立技术状态基线。通过技术状态标识工作,技术状态才有了“可见性”。
技术状态标识需要进行以下活动:
(1)在确定项目分解结构的基础上选择技术状态项;
(2)确定每个技术状态项所需的技术状态文档;
(3)指定技术状态项及其技术状态文档的标识;
(4)发放和保持技术状态文档;
(5)建立技术状态基线。
其中第(3)~(4)项活动是实施层面的内容,一般承(研)制单位都有设计、文档、图样的标识管理制度或办法,这里不再赘述。而第(1)~(2)项内容是型号技术状态管理必须自己指定并完成的。从某种意义上说,技术状态管理项目是事关研制项目成败的“珍珠”,将散落的珍珠汇成一条线管理,就是技术状态基线管理。而技术状态项目的选择是受技术、管理、风险、资金、进度共同约束的。第(5)是前四项工作完成后,建立技术状态基线就落实在技术状态文档中。显然,绘制项目分解结构框图(WBS)是技术状态标识的首要工作。
1.2 WBS(工作分解结构)
工作分解结构是项目管理通用和惟一的参照系。GJB2116《武器装备研制项目工作分解结构》标准给出了典型的上三级(“纲要WBS”),而技术状态项目就是从工作分解结构有关单元中选出来的。“高层次的技术状态项目应在论证阶段或方案阶段的初期选定(形成功能技术状态基线)”、“低层次的技术状态项目应在工程研制阶段初期或其之前选定(形成分配技术状态基线)”。比如方案阶段识别了若干项,形成了系统规范,到工程研制阶段合同WBS和扩延的合同WBS阶段,WBS的层数由原来的三级可能增加到五级,甚至八级,技术状态项目的选择数量肯定有所增加。所以技术状态项目的选择是一个动态、递增、要求变化的过程。
武器装备系统研制和生产的规划、实施及控制,都应有一个完整的层次体系作为贯穿整个研制生产过程的总脉络。图1是某型飞机首3级纲要WBS单元和4级以下WBS单位代码的细化示例。
图1 飞机系统WBS单元代码层次结构图示例
在WBS项目分解结构过程中,一些承(研)制单位对单元代码的标识未按国军标要求,经常出现通用单元代码和产品单元代码混淆不清。按照GJB5427规定,编码顺序是每个层级由2位十进制数字构成并递增的;常出现的错误还有:奇数位编码、编码中含字母代号、编码不能完整标识产品所在的层次等。
1.3 工程项目WBS
纲要WBS形成了在研制和生产各阶段中供制定计划和安排经费的统一框架。在飞机的工程项目的WBS表(见表1)可以看出,“0301”单元研制试验和评定有10项内容,其中的“030110”单元“调整试飞与验证试飞”中,又分解了23项不同的试验。
表1 飞机WBS表
有的承(研)制单位在项目的实际分解过程中,注重产品结构分解,对通用单元部分却没有分解细化。其直接导致的后果是通用单元中如试验、训练、文件、保障等许多事关武器综合效能发挥的研制工作因未纳入早期的技术状态项目管理而被忽视,这也将最终影响整个项目的进展和完成质量。
1.4 SOW(工作说明编写)
目前在我国新研武器系统领域,由于技术跨度大、研制周期短,新成品所占比例已经超过了风险控制范围,如果还是仅按技术协议书进行验收把关,不进行中间研制过程的控制,风险是很大的。为了规避风险,以及根据在与外方合作中的体会和感受,在签定大量的新成品技术经济合同和技术协议的同时,也都签定了一份SOW。
编制工作说明来源于工作分解结构。在工作分解结构安排下,工作说明的组成部分能得到合理的安排,并可以追踪到每一组成部分下扩展的工作项目。
工作说明明确提出工作范围和工作要求。承制方依据工作说明安排武器装备项目的研制生产,订购方按照工作说明检查承制方履行合同的情况。
工作说明一般要明确输入和输出及控制要求。在对产品控制要求逐渐明晰的技术背景下,WBS单元中那些符合作为技术状态项目控制的单元也就逐渐浮出“水面”,技术状态的选择也就是顺理成章的事了。
WBS与SOW的联系如表2所示。
表2 WBS与SOW的联系
2 技术状态项目(CI)的选择
2.1 技术状态项目一般选择准则
GJB3206将技术状态项目定义为:能满足最终使用功能,并被制定作为单个实体进行技术状态管理的硬件、软件或其集合体。一般情况下,可将下述项目选为技术状态项目:
(1)武器装备系统的系统、分系统级和跨单位、跨部门研制的项目;
(2)在风险、安全、完成作战任务等方面具有关键性的项目;
(3)采用了新技术、新设计或全新研制的项目;
(4)与其他项目有重要接口的项目和共用分系统;
(5)单独采购的项目;
(6)使用和维护方面需要考虑的项目。
如汽车或其发动机总成,变速箱部件或其中的齿轮、轴承、壳体以及仪表系统软件都可作为技术状态项目。
2.2 技术状态项目选择的约束条件
2.2.1 技术、管理约束条件
严谨的WBS分解和详细的工作说明SOW是在研制初期进行技术状态项目选择的基础,也就是其技术和管理的约束条件的外在表现形式。技术状态项目不只限于工作分解结构中的产品体系中的项目,保障体系的重点项目也应列为技术状态项目,如“专用保障设备”。
2.2.2 接口约束条件
接口是相互关联项目之间的共同边界处存在的,使系统、设备、软件和数据兼容的功能特性和物理特性,其目的是确保单独设计和采购的关联项目能共同工作。当项目发生更改时,接口所涉及的功能特性和物理特性应作为设计更改的约束条件。
在MIL-STD-973《技术状态管理》中对接口要求提出了“系统及其技术状态项目的接口要求应作为系统工程过程的一部分进行标识”、“成立接口控制工作组(ICWG),明确成员及主席”。由此看来,部分接口管理,也是技术状态项目的来源。
2.2.3 软件约束条件
在MIL-STD-973中,明确不管计算机软件如何储存,在工程项目整个寿命期内,计算机软件将视为CSCI(计算机软件配置项目)。硬件技术状态项目的缩写为HWCI,而CI就是技术状态项目的简称。所以软件也是技术状态项目来源之一。
2.2.4 数量、风险的约束条件
选择技术状态项目时,应考虑经费和人力的承受能力,技术状态项目太多,将增加管理控制费用和人力,还会增加不必要的设计约束,增加要求编制的文件总数量,增加超过订购方需要的正式试验和技术审查,限制承制方快速解决设计中的问题,拖延研制进度。技术状态项目太少,又会由于缺乏管理的清晰度而冒失控的风险和使用维护的困难。可见技术状态项目选择多少,并没有固定的规定或模式,应根据所研制的装备的具体情况考虑。
2.2.5 资金、进度约束条件
一旦成为选定的技术状态项目,按照技术状态管理要求,需要:
(1)单独编制规范;
(2)更改需经正式评审;
(3)分别记录技术状态状况;
(4)逐个进行设计审查和技术状态审核;
(5)单独进行合格鉴定试验;
(6)单独编制使用手册和用户手册。
以上工作是技术管理标准对技术状态项目的要求。在实际执行过程中,由于有的型号在研制初期并未确定技术状态项目,所以不可避免地形成全部的功能和物理参数都是技术状态控制对象的被动局面;有的型号还按照传统的A/B/C/D/E类规范控制,或1至4级控制,这些都不符合GJB对技术状态控制项的目的和要求。
综上所述,一个复杂系统按照上述准则和要求,少则几十、多则上百都是可能的。具体的数量和控制应以能实现合同双方预期为目标。
3 结束语
从GJB3206的发布实施至今已过去了十年,航空产品技术状态发展水平也已经分出了梯队。在一些新的主机型号飞机研制过程中,基本上全部实现了技术状态管理。而在发动机部分,国内企业目前还没有从技术状态管理的角度开展产品全寿命周期系统管理(PLM)的实施工作,主要还局限于CAD/PDM。在机载系统部分,技术状态管理的基础则更为薄弱。
技术状态管理基础薄弱的项目或单位,首先是对技术状态标识认识不足,对WBS、SOW重视程度不够;其次在CI的选择上,对约束条件缺乏全局的掌控。因此,除了向主机厂(所)学习外,推进技术状态标识的信息化管理也是今后工作的努力方向。
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本文标题:技术状态项目选择难点分析