01 什么是系统工程
系统工程(SE)是一个视角、一个流程、一门专业,正如以下三种代表性定义所阐明:
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系统工程是一种使系统能成功实现的跨学科的方法和手段。系统工程专注于:在开发周期的早期阶段定义客观需要与所要求的功能性,将需求文件化,然后再进行设计综合和系统确认,并同时考虑完整问题,即运行、成本、进度、性能、培训、支持、试验、制造和退出问题时,进行设计综合和系统确认。系统工程把所有学科和专业群体综合为一种团队的努力,形成从概念到生产再到运行的结构化开发流程。系统工程以提供满足用户需要的高质量产品为目的,同时考虑所有客户的业务和技术需要。(INCOSE,2004)
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系统工程是一种自上而下的综合、开发和运行一个真实系统的迭代过程,以接近于最优的方式满足系统的全部需求。(Eisner,2008)
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系统工程是一门专注于整体(系统)设计和应用的学科而不是各个部分,这涉及从问题的整体性来审视,将问题的所有方面和所有变量都考虑在内,并将社会与技术方面相关联。(FAA,2006)
02 航天系统工程典型模型
在航天领域,主流的是“金字塔”模型方法,或者“V”模型方法,NASA叫三流程法。
(“金字塔”模型方法)
(“V”模型方法)
(三流程法)
03 为什么会有这么多系统工程理论
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系统工程方法论应用非常普遍,展现了一般工业工程的基本组织实施逻辑——仰望星空、脚踏实地
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在具体实施中,有许多体会、感悟和创新—一千个人眼中有一千个哈姆雷特
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讲述者的出发点、角度不同——立场决定观点,质量、进度、成本、标准化、风险、成熟度、技术状态……
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每个人讲述的内容,都是系统工程在特定方面的投影——了解“系统工程的概念和原理”,本身就是一个系统工程
04 航天系统工程的基本认识
1、航天系统工程的起源
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1956年,为了开展航天工程研制,国防部第五研究院成立,钱学森任首任院长。1961年,国防部颁布《国防部第五研究院暂行工作条例(草案)》,是中国航天系统工程管理的开端。1962年,中国自行研制的第一枚近程导弹飞行试验失败后,钱学森组织科研人员认真总结了经验与教训,在此基础上修改了《国防部第五研究院暂行工作条例(草案)》。它的核心内容有3项:第一要强调总体设计;第二要遵循研制程序;第三要充分进行地面试验。这3条规定是对研制科学规律认识的深化,奠定了中国航天系统工程的基础。在此基础上,后续构建了“一个总体部、两条指挥线”管理机制,逐步形成了适应中国航天工程特点的组织管理方法。
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20世纪70年代初,周恩来总理嘱托钱学森将中国航天的成功经验进行总结。
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1978年9月27日,钱学森、许国志、王寿云联名在《文汇报》发表了一篇题为《组织管理的技术——系统工程》的文章。
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在文章中,钱学森对系统工程的概念、内涵、应用前景等作了说明。钱学森指出:总体设计部的实践,体现了一种科学方法,这种科学方法就是“系统工程”(systems engineering);“系统工程”是组织管理“系统”的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有“系统”都具有普遍意义的科学方法。这篇论文被认为是系统工程在中国发展的一个里程碑,并逐步掀起了全国研究和应用系统工程的热潮。
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经过六十年发展,航天系统工程形成了面向航天型号科研生产全过程、全要素、全方位的丰富内容。
05 航天系统工程的应用与创新
1、出场人物(谁参与了航天系统工程过程)
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一个总体部+两条指挥线:总师、总指挥(质量总师、标准化总师、……)、项目办。
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各分系统、单机设备、模块对应的一个总体部+两条指挥线。
·各专业所的总体室和专业室
·关键分系统总师和总指挥
2、主要情节(航天系统工程过程的大致顺序)。
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关于研制程序,1994年国家计划委员会和国防科技工业委员会、财政部、国防部发布了《常规武器装备研制程序》、《战略武器装备研制程序》,2001年,行业标准QJ3133《航天产品项目阶段划分和策划》。
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2010年,航天科技集团编制了卫星研制程序、运载火箭研制程序等文件。
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预研、立项论证、方案(模样)、初样、试/正样、定型、批产、改型升级。
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同样完成阶段1-7,要求不同,选择的方案和技术路线不同,难易程度不同。
3、道具、特效、剧务和保障
• 工程管理体系
• 责任令和考核奖惩
• 技术流程和计划流程
• 产品数据包
• 技术状态管理
• 质量与可靠性-航天产品保证
• 质量问题归零
• 风险管理
• 供应商管理
• ……
• 专业技术方法
• 标准规范
• 软硬件设施设备
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为了充分厘清和继承成熟技术,2007年开始,集团组织实施了宇航产品体系建设工程,对传统系统工程过程进行优化的同时,丰富了航天系统工程的方法论
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宇航产品体系建设