我国自载人航天工程批复立项以来，通过项目管理实践，摸索出了一系列适合我国国情的载人航天项目管理经验。

袁家军在《神舟飞船系统工程管理》一书中提出了以完整的计划流程保证并行工程和目标管理的实施方法。

规范了质量问题归零“双五条”标准和技术状态更改控制五条标准，提炼形成了“神舟”飞船项目管理成熟度模型等。

杨保华在《神舟七号飞船项目管理》一书中深入研究了基于系统原理的项目管理策划，基于权变理论的柔性项目组织管理，基于关键链理论的项目进度管理，基于统筹优化思想的项目试验管理等。

尚志研究了“神舟”载人飞船的关键链，并基于贝叶斯网络技术，建立了“神舟”载人飞船贝叶斯网络的关键链项目管理模型。

本文将进行载人航天器系统管理模式鲁棒优化研究，为中国航天作出一份奉献。

载人航天工程特征分析

系统规模庞大，多项目并行载人航天由最初的载人飞船逐步扩展到了空间实验室、货运飞船、“天和”一号、“问天”、“梦天”、“巡天”和新一代载人飞船共 8 个类型飞行器。

设备由初期载人飞船的 600 多台设备，扩展到空间站的 1400 多台设备，管路、电连接器、软件量均翻番，要求每台设备、每个焊点、每个接插件、每行软件代码都可检测，确保不出差错。

系统工作量成几何倍数增长，并伴随载人月球探测任务的拓展，系统规模将不断扩大。

专业技术复杂，工程实现难载人航天工程是我国航天领域工程实现最复杂的项目，技术状态新，接口关系复杂，系统验证繁琐。

当前空间站工程建造任务共包含 10 个大系统 150余个分系统，技术范围涉及热控、机械、电子、信息、微波、光学、力学、医学、货物、可靠性、安全性、动力学、空间环境、生命科学、人机工效等 30 余个学科专业。

需要深厚的专业技术储备、雄厚的专业技术人才力量。3．配套单位众多，跨地域协作载人航天器的设计、研制、生产、组装、试验及发射等工作由中国空间技术研究院抓总负责。

中国航天科技集团有限公司内相关分系统和单机院所、直属公司承研，同时还涉及中国航天科工集团有限公司、中国航空工业集团有限公司及民营公司等众多外协配套单位，全国 34 个省级行政区约4700 多家单位协同参与任务。

其中载人航天器的系统总装厂由位于北京、酒泉 2 个城市，扩展到了北京、天津、上海、酒泉、文昌共 5 个城市。

从 1992 年 9 月立项到 1999 年 11 月“神舟”一号飞船发射，用时 7 年。

如今新一代载人飞船仅用3 年的时间便完成了方案设计、产品研制、整船总装、综合测试、大型试验及发射回收。

空间站建造阶段将迎来最高一年发射 5 艘 3 个类型载人航天器的任务，进度极为紧迫。高可靠性、安全性是载人航天器有别于无人航天器的显著特点。

除了保障在轨正常运行、圆满完成规定任务外，必须在发射、运行、在轨驻留、返回、着陆等各个环节确保航天员安全。

鲁棒优化管理研究

鲁棒优化的思想最早由Soyster于1973年提出，用于解决不确定问题。

2004 年，Ben-Tal 等提出了可调整鲁棒的概念，同年，Bertsimas 等提出了区间不确定的参数可调整的鲁棒优化方法。

黄娟对船舶建造生产计划鲁棒化调度进行了研究，将鲁棒优化调度应用到船舶建造计划中。

陈美蓉以动态鲁棒进化优化方法为研究方向，建立了动态多目标鲁棒进化优化框架，并给出了解决方案。

黎静华等提出了一种基于“鲁棒调度计划” “鲁棒运行区域”的多时间尺度滚动调度模式，用于应对大规模新能源并网下电力系统的多种随机因素。

姜凤珍等通过对冲突事件的网络结构进行鲁棒性分析，考察员工之间冲突行为的稳定性，建立了员工与组织对抗的博弈演化模型。

周伊佳等以多阶段生产与库存问题为研究对象，建立了更符合实际意义的共享不确定性参数鲁棒优化模型，给出了更为合理的生产和库存方案。

当前鲁棒优化方法已广泛应用到工程管理、财经管控、交通物流、自然科学等各个领域，解决不确定性问题。

其方法实施的关键是对于包含不确定数据的问题产生一个易于求解的鲁棒对应模型。

载人航天器系统管理鲁棒优化模块设置

已经全面迈进空间站工程建造阶段，系统的组成越来越复杂，关键技术的难度不断加大，协作单位的范围不断拓展，高强度、多航天器并行工作渐成常态。

而且每个载人航天型号的开始都伴随着各种干扰的开始，一旦干扰发生，就会导致型号项目的技术状态、进度、质量、风险控制等偏离策划。

2020 年的新冠肺炎疫情给人员集中程度要求高、进度紧张的型号研制工作带来了很大挑战。

确保员工健康安全和科研生产任务有序推进，坚决打赢疫情防控阻击战和科研生产任务攻坚战，高质量、高效率、高效益完成型号工作成为亟待解决的问题。

纵观型号研制的全流程，载人航天器的总装、测试、对外协作贯穿着型号研制的全周期，如何提高这 3 个过程的鲁棒性，将很大程度上提高型号研制过程的抗外界干扰能力。

1．总装过程数字化通过制定统一规范，建立型号内跨部门、跨专业、跨地域的统一规范并行快速协同设计平台。

将设计、制造、总装、仿真和试验过程数据连通，在型号研制全周期内实现载人航天器研制过程机械总体技术状态数据化、结构化和标准化的闭环管理。

建立起一套面向设计、制造、总装全过程多专业、强耦合的并行协同设计体系，形成基于统一三维模型的各专业全流程并行协同设计解决方案，研制效率大幅提升。

在全三维航天器研制过程结构化、标准化信息的基础上，自主开发基于历史设计经验的总装智能设计软件，将知识和参数驱动集成应用实现总装集成智能设计，提高设计效率，提升产品设计质量。

通过建立自上而下、组件化、结构化、全要素通用三维协同设计体系，实现设计协同、加工制造、总装集成、仿真结果等设计信息的受控管理。

2．测试模式远程化伴随空间站建造工程的深入推进，多地并行测试已成常态化，远程测试模式亟待进一步完善和推广应用，远程测试可分为远程监测模式和远程指控模式。

远程监测模式下，后方只对测试数据进行监视和判读，不具备独立测试能力。

远程指控模式下，后方可发送测试指令，遥控地面设备并控制测试状态，从而独立完成测试。作为本地测试模式的延伸，远程监测测试模式可有效减少前方人员数量，但后方作为前方的辅助，不具备独立测试能力，测试重心仍在前方。

自上而下按照阶段将载人航天器复杂的测试过程进行分解，分解后再次组合子项目，使其覆盖型号各阶段的测试要求，建立全周期自动化测试系统。

该系统可通过自动化执行程序提升测试效率，通过主动式和被动式数据判读相结合的方式保障数据判读的质量。

由主观工作转变为客观判据，将人的经验固化，降低人为控制风险，有效释放员工压力，实现高质量、高效率、高效益的“三高”测试目标。

运营模式国际化

“国际空间站”是迄今世界上建造规模最大、运营周期最长、涉及国家最多的空间国际合作项目，建造和运营管理期间涉及 16 个国家，包含俄罗斯、美国、日本、欧洲、加拿大等。

预算投资 630 亿美元，目前实际花费超 1000 亿美元，任何国家独自承担都充满压力。

相比于总质量超过 400t 的“国际空间站”，我国空间站规模适度，将以较小的规模实现科学实验支持能力的最大化，并具有突出的中国特色和核心内涵，服务于新时代国家战略。

按照美国和俄罗斯当前规划，“国际空间站”计划于 2024 年退役，届时我国空间站很可能成为唯一在轨的长期有人照料的空间站。

中国空间站设计寿命 10 年，建成后面临着长期的运营和扩展任务，将持续消耗大量资金成本。

协作模式的国际化将推进加速创新引领，进一步夯实建设航天强国的技术基础。

同时，可以牵引国际载人航天发展、节约扩展及运营成本，高质量、高效率、高效益地推动航天强国建设，为建设世界一流宇航企业奠定坚实的基础。

总结

本文在载人航天工程二步二阶段圆满收官的项目管理实践成果基础上，提出了基于数字化总装、远程化测试、自动化测试、国际化协作的型号项目研制管理模式，可有效提高载人航天工程研制的生产效率和风险防范能力。

为载人航天第三步空间站建造和运营任务、载人月球探测任务提供了一个健康的管理模式，为型号项目的顺利研制、成功发射、稳定运行提供坚强的保障。

后续，载人航天工程将通过建立可测量、可控制的数学模型，持续改进项目管理模式的智能性和自适应性，提高其鲁棒能力。

参考文献：

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