李金鑫、王立揚、博偉、金煜、徐騰 /上海宇航系工程研究所

中國航天科技集團有限公司第七次工作會深入貫徹落實黨的“十九大”精神和習(xí)近平總書記“8.26”重要批示，提出“高質(zhì)量保證成功、高效率完成任務(wù)、高效益推動航天強國和國防建設(shè)”工作要求，亟需運載火箭領(lǐng)域積極探索、構(gòu)建運載火箭型號發(fā)射管理體系，提高運載發(fā)射可靠性和發(fā)射效率。同時，“十三五”期間，航天科技集團完成了144 次運載火箭發(fā)射任務(wù)，“十四五”期間，發(fā)射量將達到200次以上，運載火箭高密度發(fā)射已成為航天事業(yè)發(fā)展的新常態(tài)。隨之而來，運載火箭的發(fā)射場工作強度與日俱增，原有的發(fā)射場工作多以串行安排工作為主，主要靠人力投入實現(xiàn)發(fā)射任務(wù)成功。按目前型號的人員配置和工作方法，會導(dǎo)致任務(wù)量更多，保成功壓力更大，資源保障壓力更大。作為運載火箭總體院所，積極探索運載火箭“高質(zhì)量、高效益、高標準”工作新模式，構(gòu)建“全級次、全流程、全要素”的運載火箭發(fā)射管理體系，適應(yīng)高密度發(fā)射任務(wù)的需求，實現(xiàn)運載火箭“高質(zhì)量、零缺陷、發(fā)發(fā)成功”的目標。

一、運載火箭發(fā)射管理體系構(gòu)建的方法

在當前高密度發(fā)射形勢下，傳統(tǒng)的發(fā)射管理體系已經(jīng)不能滿足高密度發(fā)射要求，必須重塑運載火箭發(fā)射管理體系，構(gòu)建一個流程簡潔、工作高質(zhì)高效的發(fā)射場工作機制，適應(yīng)當前高密度發(fā)射任務(wù)的需求。發(fā)射場工作機制主要包括：構(gòu)建橫向到邊、縱向到底的運載火箭發(fā)射管理新體系，建立3 層2 維的全級次發(fā)射場業(yè)務(wù)架構(gòu)，形成“A+B+X”模式發(fā)射場工作規(guī)范體系；構(gòu)建以風(fēng)險識別與控制為核心的全流程發(fā)射場管理手段；以發(fā)射場工作為主線，風(fēng)險管理為重心，質(zhì)量檢查確認為抓手，形成全要素發(fā)射場管控方法；組建“遠程測發(fā)+專職測試”的發(fā)射隊伍，建成“前方指揮測試和操作、后方數(shù)據(jù)判讀和分析”的運載火箭型號全新測發(fā)模式。

以發(fā)射場全級次工作為基礎(chǔ)，開展全流程發(fā)射場策劃和管理；實施全要素的發(fā)射場工作實施和檢查確認，確保發(fā)射場工作層次分明、流程精簡、風(fēng)險可控、系統(tǒng)全面。通過信息化收集、結(jié)構(gòu)化整理、模塊化比對發(fā)射場測試數(shù)據(jù)，構(gòu)建了運載火箭產(chǎn)品的數(shù)據(jù)包絡(luò)線和成功包絡(luò)線；遠程測發(fā)支持系統(tǒng)配合專職測發(fā)隊伍，優(yōu)化了發(fā)射場崗位人員和測試工作，緩解了發(fā)射任務(wù)和研制工作之間的矛盾；通過強制檢驗點、易差錯項目控制、關(guān)鍵參數(shù)比對等措施實施重要關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制，進一步降低發(fā)射工作風(fēng)險，確保高質(zhì)量完成發(fā)射任務(wù)，為“全級次、全流程、全要素”的發(fā)射場管理提供平臺支撐、組織保障和控制手段，從而提升組織保成功的能力，運載火箭發(fā)射管理體系如圖1 所示。

圖1 運載火箭發(fā)射管理體系思路

二、構(gòu)建全級次發(fā)射場業(yè)務(wù)架構(gòu)

1.構(gòu)建3 層2 維的全級次發(fā)射場工作架構(gòu)

為克服以往運載火箭型號發(fā)射場工作串行開展，工作內(nèi)容交叉、不分層級等弊端，總體所系統(tǒng)梳理發(fā)射場工作項目，構(gòu)建3層2 維的全級次矩陣式發(fā)射場工作架構(gòu)?！凹墶睘榭傮w、分系統(tǒng)、單機3 個層級構(gòu)成的發(fā)射場“主線+輔線”工作內(nèi)容，“次”為“歷發(fā)、歷次”2 個維度的數(shù)據(jù)比對，構(gòu)成了運載火箭型號測試結(jié)果的數(shù)據(jù)包絡(luò)線和成功包絡(luò)線，運載火箭發(fā)射管理體系整體架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 運載火箭發(fā)射管理體系整體架構(gòu)圖

2.建立“A+B+X”模式發(fā)射場標準規(guī)范體系

為強化全級次的管理，總體所自頂向下建立一套逐層細化、系統(tǒng)性強、針對性強的“A+B+X”模式發(fā)射場標準規(guī)范體系（見圖3），從運載領(lǐng)域通用要求，到型號頂層要求，最終落實到具體實施操作層面，建立了一套貫穿于運載火箭發(fā)射全周期的工作標準，為發(fā)射工作的標準化、規(guī)范化、系統(tǒng)化奠定了基礎(chǔ)。

圖3 運載火箭型號“A+B+X”標準規(guī)范體系

三、構(gòu)建全流程發(fā)射場管理手段

1.基于技術(shù)風(fēng)險控制與識別方法，形成發(fā)射場全流程策劃

技術(shù)風(fēng)險識別與控制貫穿型號全周期的研制過程，是一個不斷深入、迭代更新的動態(tài)過程。防范和控制風(fēng)險是開展發(fā)射場工作的核心目標。依據(jù)“‘兩總’抓總、分級實施、逐級落實”的原則，形成以技術(shù)風(fēng)險識別與控制為核心的發(fā)射場“研制技術(shù)、研制計劃和產(chǎn)品保證”全流程工作策劃。全流程管理使得風(fēng)險識別更充分、風(fēng)險項目更齊全，風(fēng)險控制措施更具體，將風(fēng)險控制措施作為關(guān)鍵重要控制點納入到發(fā)射場全流程工作中，確保運載火箭在發(fā)射場工作的順利實施。

2.促進“三個流程”的統(tǒng)一，控制發(fā)射場風(fēng)險

總體設(shè)計師根據(jù)本發(fā)火箭技術(shù)狀態(tài)特點，結(jié)合技術(shù)狀態(tài)變化及與衛(wèi)星、發(fā)射場、測控等外系統(tǒng)協(xié)調(diào)的結(jié)果，形成本發(fā)火箭發(fā)射場技術(shù)流程；各崗位根據(jù)技術(shù)流程，結(jié)合運載火箭常規(guī)風(fēng)險清單，進場后根據(jù)發(fā)射場系統(tǒng)的變化主要從環(huán)境、地面設(shè)備、極性、易差錯、多余物及“九新”等方面開展新增風(fēng)險項目清單及控制措施，并將質(zhì)量控制點嵌入到技術(shù)流程中，實現(xiàn)技術(shù)+產(chǎn)保流程的結(jié)合；調(diào)度系統(tǒng)按照技 術(shù)+ 產(chǎn) 保流程，按“崗位到分鐘”的要求對每天的工作項目及內(nèi)容進行細化分解，形成詳細的工作計劃表，實現(xiàn)高度統(tǒng)一的“技術(shù)+產(chǎn)保+計劃”三流程，確保發(fā)射場全周期任務(wù)的順利實施。

四、構(gòu)建全要素發(fā)射場管控方法

1.實施全要素的質(zhì)量檢查與確認

依據(jù)運載火箭發(fā)射場的工作策劃，嚴格按照“有依據(jù)、按依據(jù)、留記錄、再確認”要求，對各階段的工作進行檢查與確認，并在此基礎(chǔ)上圍繞風(fēng)險控制項目，開展實施全過程、全要素的質(zhì)量檢查與確認，體現(xiàn)事中控制；開展發(fā)射場要求落實情況的確認和過程、結(jié)果的準確性、正確性的確認，強化事后確認，確保全要素的質(zhì)量檢查與確認落到實處。

2.組織發(fā)射流程演練，確保發(fā)射狀態(tài)正確性

發(fā)射和飛行是運載火箭發(fā)射任務(wù)的核心環(huán)節(jié)，運載火箭型號充分分析任務(wù)特點，制定飛行試驗方案和大綱，并與發(fā)射場協(xié)同組織發(fā)射流程的演練，做到全員參與、全過程演練、全要素覆蓋。射前狀態(tài)設(shè)置又是整個發(fā)射階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，運載火箭型號組織對發(fā)射前4h 至發(fā)射階段的操作項目進行系統(tǒng)梳理、分析統(tǒng)計，形成射前操作項目匯總表，精準定位到射前的各項操作內(nèi)容，責(zé)任到人，確認結(jié)果，確保射前狀態(tài)正確性。

發(fā)射和飛行是運載火箭發(fā)射任務(wù)的核心環(huán)節(jié)，運載火箭型號充分分析任務(wù)特點，制定飛行試驗方案和大綱，并與發(fā)射場協(xié)同組織發(fā)射流程的演練，做到全員參與、全過程演練、全要素覆蓋。射前狀態(tài)設(shè)置又是整個發(fā)射階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，運載火箭型號組織對發(fā)射前4h 至發(fā)射階段的操作項目進行系統(tǒng)梳理、分析統(tǒng)計，形成射前操作項目匯總表，精準定位到射前的各項操作內(nèi)容，責(zé)任到人，確認結(jié)果，確保射前狀態(tài)正確性。

3.推進“日清制”和“四化”措施，實現(xiàn)精細化管理

根據(jù)高標準和持續(xù)改進的要求，總體所組織各系統(tǒng)和各單位相關(guān)人員廣泛討論，系統(tǒng)總結(jié)成功經(jīng)驗，在發(fā)射場任務(wù)中推行當日工作當日確認的“日清制”和強制檢驗點聲像記錄模板化、班前會表格化、測試操作標準化、崗位責(zé)任精細化的“四化”措施，內(nèi)容覆蓋“人、機、料、法、環(huán)、測”等全要素發(fā)射場工作，細化和提升工作標準。

五、建立信息化保障手段

信息化是支撐運載火箭發(fā)射體系建設(shè)的重要組成部分。通過數(shù)據(jù)包管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了發(fā)射測試數(shù)據(jù)的信息化收集、結(jié)構(gòu)化整理和模塊化比對，建立發(fā)射測試數(shù)據(jù)的成功包絡(luò)線。遠程測發(fā)支持系統(tǒng)打破了總體所與發(fā)射場的空間距離障礙，解決了發(fā)射任務(wù)激增帶來的各項資源配置壓力和挑戰(zhàn)。

1.數(shù)據(jù)包管理系統(tǒng)的應(yīng)用

質(zhì)量與可靠性數(shù)據(jù)包管理系統(tǒng)建立了一個多層次、多流程相互協(xié)同的一體化數(shù)據(jù)信息管理平臺，完成對產(chǎn)品研制全過程質(zhì)量與可靠性數(shù)據(jù)的信息化采集、存儲、處理和監(jiān)控，并實現(xiàn)對運載火箭產(chǎn)品“歷次測試數(shù)據(jù)、歷發(fā)測試數(shù)據(jù)”自動化判讀、比對。通過全面應(yīng)用數(shù)據(jù)包管理系統(tǒng)，形成了運載發(fā)射場檢查測試項目齊全、檢查要求明確清晰、過程記錄完整規(guī)范、測試數(shù)據(jù)比對充分的質(zhì)量與可靠性數(shù)據(jù)包，如實記錄了型號在發(fā)射場工作規(guī)范、量化控制、數(shù)據(jù)比對的全過程，形成了運載火箭產(chǎn)品的檢查、測試和操作結(jié)果累積的數(shù)據(jù)包絡(luò)線和成功包絡(luò)線，為高效率完成工作提供保障。

2.遠程測發(fā)支持系統(tǒng)的建設(shè)

遠程測發(fā)支持系統(tǒng)將原有的發(fā)射場集成的指揮操作和判讀分析工作一分為二，前方開展操作和測試工作，后方進行數(shù)據(jù)判讀，形成前后方協(xié)作、后方支持前方的遠程測試與支持工作模式，遠程測發(fā)支持系統(tǒng)還支持發(fā)射場測試數(shù)據(jù)實時采集、遠程發(fā)送和判讀、遠程故障診斷及處理，最后構(gòu)建了“前方指揮測試和操作、后方數(shù)據(jù)判讀和分析”的航天發(fā)射全新測發(fā)模式，以提升航天發(fā)射整體技術(shù)水平，保障運載火箭常態(tài)化高密度發(fā)射的順利進行。

六、組建專業(yè)化測試隊伍

為優(yōu)化發(fā)射工作流程和項目，精簡崗位人員，解決研制和發(fā)射之間資源配置的矛盾，總體所建立了專業(yè)化的測試隊伍，并配合遠程測發(fā)支持系統(tǒng)，為發(fā)射場全流程工作提供了組織保障。

1.組建“遠程測發(fā)+專職測試”的發(fā)射隊伍

為提高運載火箭型號發(fā)射隊伍人力資源利用效率，緩解高密度發(fā)射任務(wù)和科研生產(chǎn)的矛盾，建立運載火箭型號專職測發(fā)隊伍，配合遠程測發(fā)支持系統(tǒng)，形成了一套前后方協(xié)作、后方支持前方的遠程測試與支持運載火箭測發(fā)模式，與以往的按發(fā)射任務(wù)需求、臨時組建發(fā)射試驗隊相比，“遠程測發(fā)+專職測試”發(fā)射隊伍的人員更穩(wěn)定、崗位更精簡、反應(yīng)更迅速、專業(yè)技術(shù)能力更強，確保運載火箭型號發(fā)射任務(wù)順利實施?！斑h程測發(fā)+專職測試”管理方案如圖4 所示。

圖4 “遠程測發(fā)+專職測試”管理方案

2.推動技術(shù)改進，實現(xiàn)測試自動化、隊伍專業(yè)化

根據(jù)“遠程測發(fā)+專職測試”的發(fā)射隊伍建設(shè)思路，發(fā)射場專職測試隊伍推行 “箭上指揮+技術(shù)負責(zé)”的管理模式 、以“總體測試+總裝操作”為主的工作模式，實現(xiàn)試驗隊伍的專業(yè)化，大力推動型號內(nèi)專業(yè)、人員的融合，實現(xiàn)“一人多崗、一人多能”。同時，提高發(fā)射場使用測試設(shè)備的自動化程度，實現(xiàn)部分測試崗位與發(fā)射場的移交，改進前置終端，實現(xiàn)交互指令、數(shù)據(jù)的實時存儲功能，并可通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到后端，取消各系統(tǒng)前置終端崗位；改進后端指揮/判讀終端的顯示、判讀功能，測試數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動化判讀，精簡判讀人員。

七、實施重要、關(guān)鍵點控制

在實施全要素的質(zhì)量檢查與確認的基礎(chǔ)上，運載火箭型號系統(tǒng)梳理了發(fā)射工作中的重要、關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如重要操作、易差錯項目、關(guān)鍵參數(shù)比對等，實施重點控制，建立強制檢驗點點長負責(zé)的制度，確保重要操作無差錯，關(guān)鍵數(shù)據(jù)有比對。

1.強制檢驗點點長負責(zé)制

梳理發(fā)射場工作環(huán)節(jié)中重要關(guān)鍵的操作和項目，作為強制檢驗點，并設(shè)置了強制檢驗點點長，要求對發(fā)射場階段各個重要關(guān)鍵點的完成情況、測試數(shù)據(jù)等進行詳細檢查，確認滿足要求，并按聲像記錄要求對相關(guān)過程、狀態(tài)進行了拍照和錄像記錄，其中對具 有I、II 類故障模式的強制檢驗點由副總師擔任點長，參與確認，最終形成模板化的強制檢驗點和極性聲像記錄，提高強制檢驗點確認的規(guī)范性和有效性。

2.發(fā)射場易差錯的控制及確認

梳理發(fā)射場各階段的操作項目及工序，針對外場操作過程的工作項目及風(fēng)險點，梳理出易錯操作項目及數(shù)量、高難度操作項目及數(shù)量、盲操作項目及數(shù)量、高風(fēng)險操作項目及數(shù)量、難檢和不可檢操作項目及數(shù)量，根據(jù)對易差錯項目的影響分析，將識別出的風(fēng)險項目進行星級評定，并提出現(xiàn)場管理措施。其中對于星級較高的風(fēng)險項目，需設(shè)置強制檢驗點點長，并由點長編制項目實施措施、檢查確認要素表，嚴格執(zhí)行多媒體記錄和現(xiàn)場檢查確認記錄。

3.關(guān)鍵參數(shù)比對確認

梳理發(fā)射場測試中的關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵性能指標。開展“橫向”和“縱向”2 個維度的數(shù)據(jù)比對工作。一方面是發(fā)射場測試數(shù)據(jù)與總裝測試階段的桌面聯(lián)試、電性能綜合測試進行比對；另一方面是發(fā)射場測試數(shù)據(jù)與其他發(fā)次的發(fā)射場測試數(shù)據(jù)的比對。充分利用成功數(shù)據(jù)包絡(luò)線的分析方法，對測試參數(shù)的變化趨勢、臨界等情況進行復(fù)核確認，從而確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

梳理發(fā)射場測試中的關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵性能指標。開展“橫向”和“縱向”2 個維度的數(shù)據(jù)比對工作。一方面是發(fā)射場測試數(shù)據(jù)與總裝測試階段的桌面聯(lián)試、電性能綜合測試進行比對；另一方面是發(fā)射場測試數(shù)據(jù)與其他發(fā)次的發(fā)射場測試數(shù)據(jù)的比對。充分利用成功數(shù)據(jù)包絡(luò)線的分析方法，對測試參數(shù)的變化趨勢、臨界等情況進行復(fù)核確認，從而確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

八、實施效果

1.適應(yīng)高密度發(fā)射的趨勢，高質(zhì)量、高效率完成發(fā)射任務(wù)

經(jīng)過1 年的運載火箭發(fā)射管理體系重構(gòu)和實踐，運載火箭型號在發(fā)射場的有效工作時間從33 天縮短為15 天，壓縮54.5%；進場人員配置從140 人精簡至75 人，縮減46.4%。優(yōu)化后的發(fā)射場技術(shù)、質(zhì)量、計劃、成本管理更加扁平化，內(nèi)部溝通協(xié)調(diào)、信息共享效率更高。2018年，上海航天技術(shù)研究院圓滿完成了15 次運載火箭發(fā)射任務(wù)，“長征”二號D 運載火箭在40天內(nèi)完成4 次發(fā)射；2020 年，上海航天技術(shù)研究院成功完成了17 次運載火箭發(fā)射任務(wù)，創(chuàng)歷史新高，應(yīng)對高密度發(fā)射能力顯著加強。

2.運載火箭型號發(fā)射場管控能力顯著提升

通過構(gòu)建橫向到邊、縱向到底的發(fā)射場管理體系，運載火箭型號在發(fā)射場的組織管理簡潔、流程高效，隊伍專業(yè)化水平和人員利用率顯著提高，“A+B+X” 規(guī)范體系統(tǒng)一了運載火箭型號在發(fā)射場的工作標準，做到發(fā)射場工作標準化、模塊化、系列化。信息化建設(shè)、型號隊伍建設(shè)及過程方法建立提升了組織保成功的能力，運載火箭型號在發(fā)射場全流程策劃、全級次工作、全要素確認方面的能力進一步加強，適應(yīng)高密度發(fā)射形勢下的型號保成功能力顯著提升。

3.提升了企業(yè)競爭力，技術(shù)發(fā)展牽引能力顯著提升

通過運載火箭型號發(fā)射流程和周期的縮短、效率的提高，企業(yè)成本顯著降低，資源充分釋放，使其他型號在任務(wù)立項、產(chǎn)品研制、技術(shù)改進及新技術(shù)研究方面有足夠的資源投入，進一步提升了企業(yè)的競爭力。建成以標準化、信息化、專業(yè)化為支撐的運載火箭發(fā)射管理體系，進一步夯實了進入空間、利用空間和服務(wù)空間的能力，有力支撐航天強國建設(shè)。