发动机协同研制管理研究

发动机协同研制管理研究

王瑞祥

中国航发沈阳发动机研究所辽宁沈阳110000

美国《国家关键技术计划》说明文件中曾经指出，航空发动机“是一个技术精深得使新手难以进入的领域，它需要国家充分保护并利用该领域的成果，长期的数据和经验积累，以及国家大量的投资”，因此，美国对中国这个航空发动机领域的竞争者高度防范，我国新型发动机的研制不可能获得任何研仿、测仿美国或者其他国家发动机产品的机会，必须依靠自主创新才能完成我国发动机的研制。

国外先进航空平台的发展历程已经无数次证明：新型航空发动机的出现决定了新型航空平台出现；发动机性能（包括作战适用性）的跨越式发展是航空平台整体技术水平实现跃升的决定性因素；航空发动机研制进度是影响航空平台研制进度的最关键环节。新型发动机研制成功，将标着我国航空发动机行业彻底摆脱了测绘仿制的低水平发展模式，进入自主创新的崭新阶段。也正因为如此，发动机研制面临着巨大的技术和管理挑战。我国航空发动机的发展起步较晚，基础薄弱，技术发展水平与国外相比还有相当大的差距。研制新一代发动机需要进行大量的设计和试验工作，传统的管理模式已无法满足时间进度和技术发展的要求，开展管理创新已成为推进项目顺利进行的关键所在。

一、协同研制是复杂发动机项目的必然要求

多单位、跨地域联合研制发动机是涉及全寿命周期各阶段的研制活动，是融合各参研单位及其相关部门相互协调、共享技术、交换资源和信息等的过程，因其具有显著的开放性、竞协性、层次性、非线性、随机性和独特性等特点，必须要实现多单位协同。

在我国发动机的研制历史上，相当长一段时间内一直采用“一所+一厂+配套单位”研制模式。原有的产业结构和运行机制，已不能完全适应多单位跨地域联合设计模式的运行要求。因此，必须要进行发动机管理升级。

二、协同研制的性质

1.流程是实现协同的根本途径

发动机总师单位作为核心主体，组织部件和系统设计所进行技术研究，再通过结构和系统的关联关系将主机厂和配套单位等参与主体连接起来，实现技术的产品化或工程化；按配套原则，组织设计所和承制厂，每一个厂所既需要其它厂所的配套，又为其它厂所提供配套服务，存在天然的协作关系。

发动机研制是典型的复杂系统工程，规模大，层次多，分工细，需要设计所、制造厂和有关部门共同参与、相互协作。工作是靠流程驱动的。因此必须建立一个跨单位联合研制的业务流程，用以指导和规范工作过程，满足现实协同的需要。

该流程概述了从可行性分析、方案论证、技术设计、详细设计、生产与装配、试验与验证共六个阶段的研制过程中的技术活动和协调过程，规定了活动内容、评审点、估计工期、交付技术资料或实物名称、紧前紧后活动、职责权限等工作内容，并随着项目进展对其进行不断的优化和完善。

2．团队构建是实现协同的基础条件

我国先进发动机的研制面临的是非常突出的技术、人才、能力不足的局面，在非常有限的工程资源条件下完成项目研制，必须实现最大程度和最高效率的资源调用。为了有效地解决机构、地域、专业分割导致的资源分割和难于协同问题，通过组建集成项目团队（IntegratedProjectTeam，IPT）来进一步推动多学科协作，各项目团队由设计、试验、工艺、材料、质量、项目管理等方面的技术和管理人员组成。实现从设计到试制及试验的密切合作和知识共享。建立强大、高效的项目研制团队，使项目具备一定的协同组织基础。

项目团队以性能、结构、强度、试验、标准化等各专业技术人员为主体，包括工艺、冶金、质量等人员参与，组员间可以实现无障碍的知识共享和沟通，主要解决技术和设计方面的问题，由于组内有成本和制造方面的人员，所以同时也能够更好的考虑成本和制造等方面的约束条件。将从要求定义到生产、部署和使用保障的各种研制活动综合起来，以便使设计、制造、使用过程和保障性达到最佳。项目团队成员在内部密切协作，可以实现跨专业领域的知识共享和交流，跨部门、跨机构、跨地域的异地协作，从而加快了项目进度，使设计和试制具有高度的协同能力。

3.信息共享是实现协同根本保证

采用自顶向下的设计过程，从整机层展开，进行统筹的、系统的、全面的要求定义，所有模型的建立控制在总体功能需求下。采用统一的数据格式和数据记录格式，实现共享信息并获取相互作用结果。实现技术信息和管理信息的实时传递，实现设计技术状态和实物技术状态的实时管控。

建立了总体牵引、部件/系统支撑的技术信息共享机制；建立了不同设计单位之间模型图样和技术文件的签署流程；建立了信息报送制度和总师系统例会制度，实现管理信息共享。通过建立上述机制、流程和制度，实现项目信息的共享、传递和利用，可以满足联合设计、技术状态管理和项目管理的需要。

4．文化融合是强化各种因素正能量的基本保障

由于组织机构壁垒会导致技术保护欲望强、项目期望差异会导致合作意愿低、互信程度低会导致协调沟通主动性差，而这些消极因素会影响项目协同的深入开展。必须要通过进行文化融合，采取项目一盘棋，树立积极向上的项目文化，强化各种因素正能量，消除或改善消极因素，有力保障项目协同运作。

三、协同的管理重点

通过流程设计、团队构建、信息共享、文化融合，会为项目协同打下坚实基础。而通过协同运作过程的影响因素及其互动和层次关系分析，将进一步帮助项目管理者找到最直接的影响因子并加以解决。

在跨单位联合研制过程中，影响协同最直接、居主导地位的影响因素是相互信任、树立权威、信息共享、工作效率4方面。这些因素产生的负面影响长期存在，并彼此交织、相互影响、共同作用，成为主要的协同瓶颈，是协同管理需要解决的关键问题。有关单位，特别是总师单位，应当采取综合的管理措施，使其转变为非关键的影响因素，最终消除，使协同顺畅运行，进而使跨单位联合设计成为一个资源和能力合理配置、紧密结合、协调一致、合力强大的生态系统，高效地圆满实现既定的项目目标。

1．推动多单位间信任度提升

相互信任至关重要。发动机研制具有显著的复杂性和不确定性，研制各方对于技术的认知和信息的掌握有限，往往导致处理和归零技术质量问题的速度不快，使得相互的信任度下降。一旦出现这种情况，后续的文件流转、硬件流动和信息共享将更加困难。

建立高度的信任，可以实现允许减少或消除产品的内部检验等活动；信誉信任则是都相信对方完全对相互的关系负责，愿意做出超出期望的事，并不期望因此而得到优先或直接的回报，于是，荣辱与共、不可分割的关系就随之产生，并且将有意识地致力于相互贡献、彼此承担，进一步提升相互间的信任程度。培育协同伙伴关系，提升单位之间的信任度显然是关键措施，可以与单位间的技术活动过程相融，同步实施。

信任度提升以单位自身管理完善为基础。各单位在内部，应当致力于建立沟通协作、灵活处理问题的机制，并培育信守承诺的文化；对外部协同伙伴，要尊重，致力于维系合作关系，以此获得其它单位的信任；站在利益共同体的高度，致力于信息充分共享，来应对复杂多变的型号研制任务；通过对单位间关系的维护、提升、优化，致力于使彼此成为“局内人”，以实现技术诚信和技术授权。

发动机的研制面临着诸多“重难点问题”，亟需参研单位集智攻关解决。共同进行技术攻关是提升信任度的催化剂。在项目研制过程中，通过联合技术攻关，在推动技术问题解决的同时，加强了技术人员的互动，实现技术的交互和能力提升。通过联合技术攻关、攻关成果共享的模式，将形成互助互利的良性循环，成为提升参研单位信任度的重要纽带和跨单位协同的实践平台。

2.推动总师单位权威度提升

总师单位从技术角度出发，应掌握总师系统内设计全过程数据，及时开展设计协调工作，以实现总体、部件方案快速迭代并形成最优化设计，利用信息化手段实现设计进展的同步沟通及掌控。掌握设计全过程的最新信息，能够确保总师单位给出最合理的指令以实现多单位工作的同步有序开展，提升总师单位的权威性。当复杂问题或故障发生时，总师单位应发挥“指挥棒”作用，对问题或故障的梳理等工作进行指挥，实现故障相关部门、单位间快速协同、对接。

3．推动技术信息共享度提升

信息共享程度低主要受外部环境影响，如基础信息平台发展缓慢、信息应用水平偏低、已有信息子系统尚未对接等客观因素等。通过采取建立技术信息共享机制、打通信息传递通道等措施，有效地促进了信息共享。

建立总体牵引、部件/系统支撑的技术信息共享机制。从发动机整机层级展开，进行统筹的、系统的、全面的要求定义，通过模型关联管理，所有模型的建立控制在总体功能需求下。分解总体布局设计要求，关联控制部件、系统设计边界、装配层级、安装位置及空间占用等因素，使得所有模型间接口信息基于一个有层次、有组织的架构，起到共享信息并获取相互作用的结果。据此，确定在项目各个研制阶段总体-部件/系统需共享的设计信息，囊括设计模型、技术图样、设计报告、计算数据、试验数据、制造信息、台份实物信息、质量信息等内容。按照跨单位联合设计业务流程，规范了技术信息传递通道。实现项目信息的共享、传递和利用，可以满足联合设计、技术状态管理和项目管理的需要。

4.推动业务流程迅捷度提升

从协同关键影响因素的关系可以得知，在跨单位联合研制中，影响协同的瓶颈因素中，相互信任、树立权威、信息共享产生的负面作用都会导致工作效率降低。因此，提升业务流程迅捷度成为协同管理中最重要的一环。显而易见，提升迅捷度的措施也应当是综合性、立体式的。要跟踪管控硬件流动的过程，收集和整理出现的问题，不断完善交接和验收标准；实现设计信息数字化，建立信息共享和统一调度平台，并将其与硬件本身结合,提升业务流程迅捷度。

改变点对点的沟通方式。信息共享应合理利用信息技术，打造信息发布、交流的平台。将团队成员之间点对点的交流模式，改变为以互通、可视的信息平台为中心，向团队成员发散信息，不仅可以降低沟通成本、防止信息错误，而且，能够实现有效知识和经验的共享。需要提高使用和驾驭信息技术的能力，信息平台开发和协同需求相吻合，克服相互共享信息的障碍，同时也要研究信息平台的使用流程和管理制度，明确责任权利，满足信息相互快速传递的需求。

四、研究展望

1.要研究培育协同伙伴关系的方法和手段

培育协同伙伴关系关系到良性生态环境的建立，是完善设计-设计协同管理的重中之重，是组织和技术举措的基础。增加相互信任，能够实现全方位信息共享和互动，可以通过公开、共享和关心行为得到好的协同效果。而当下，已有的方法和手段尚乏力，更缺乏配套性，协同运作往往可以被一个简单、不经考虑的行为破坏，影响到了合作关系的拓展、信任感的保持和增强。

2.要研究协同管理绩效的评估方法

协同管理的成绩和效应需要进行评估，在此基础上所实施的指导、监控、检验、奖励和修正将更有针对性和实效性。在当前的设计-设计协同管理中，尚缺乏这关键一环。

协同管理绩效评估可采用平衡计分卡为主要工具。通过平衡计分卡，来传达协同运作的战略目标信息。在需要单位间协调一致共同完成或交叉完成的关键环节，研究设置关键绩效指标，以衡量设计-设计协同运作的整体绩效。