一文了解航天系統工程

可靠性雜壇 2021-08-10 17:53

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什么是系統工程

系統工程（SE）是一個視角、一個流程、一門專業，正如以下三種代表性定義所闡明：

系統工程是一種使系統能成功實現的跨學科的方法和手段。系統工程專注于：在開發周期的早期階段定義客觀需要與所要求的功能性，將需求文件化，然后再進行設計綜合和系統確認，并同時考慮完整問題，即運行、成本、進度、性能、培訓、支持、試驗、制造和退出問題時，進行設計綜合和系統確認。系統工程把所有學科和專業群體綜合為一種團隊的努力，形成從概念到生產再到運行的結構化開發流程。系統工程以提供滿足用戶需要的高質量產品為目的，同時考慮所有客戶的業務和技術需要。（INCOSE，2004）
系統工程是一種自上而下的綜合、開發和運行一個真實系統的迭代過程，以接近于最優的方式滿足系統的全部需求。（Eisner，2008）
系統工程是一門專注于整體（系統）設計和應用的學科而不是各個部分，這涉及從問題的整體性來審視，將問題的所有方面和所有變量都考慮在內，并將社會與技術方面相關聯。（FAA，2006）

航天系統工程典型模型

在航天領域，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）

為什么會有這么多系統工程理論

系統工程方法論應用非常普遍，展現了一般工業工程的基本組織實施邏輯——仰望星空、腳踏實地
在具體實施中，有許多體會、感悟和創新—一千個人眼中有一千個哈姆雷特
講述者的出發點、角度不同——立場決定觀點，質量、進度、成本、標準化、風險、成熟度、技術狀態……
每個人講述的內容，都是系統工程在特定方面的投影——了解“系統工程的概念和原理”，本身就是一個系統工程

航天系統工程的基本認識

1、航天系統工程的起源

1956年，為了開展航天工程研制，國防部第五研究院成立，錢學森任首任院長。1961年，國防部頒布《國防部第五研究院暫行工作條例（草案）》，是中國航天系統工程管理的開端。1962年，中國自行研制的第一枚近程導彈飛行試驗失敗后，錢學森組織科研人員認真總結了經驗與教訓，在此基礎上修改了《國防部第五研究院暫行工作條例（草案）》。它的核心內容有3項：第一要強調總體設計；第二要遵循研制程序；第三要充分進行地面試驗。這3條規定是對研制科學規律認識的深化，奠定了中國航天系統工程的基礎。在此基礎上，后續構建了“一個總體部、兩條指揮線”管理機制，逐步形成了適應中國航天工程特點的組織管理方法。
20世紀70年代初，周恩來總理囑托錢學森將中國航天的成功經驗進行總結。
1978年9月27日，錢學森、許國志、王壽云聯名在《文匯報》發表了一篇題為《組織管理的技術——系統工程》的文章。
在文章中，錢學森對系統工程的概念、內涵、應用前景等作了說明。錢學森指出：總體設計部的實踐，體現了一種科學方法，這種科學方法就是“系統工程”（systems engineering）；“系統工程”是組織管理“系統”的規劃、研究、設計、制造、試驗和使用的科學方法，是一種對所有“系統”都具有普遍意義的科學方法。這篇論文被認為是系統工程在中國發展的一個里程碑，并逐步掀起了全國研究和應用系統工程的熱潮。
經過六十年發展，航天系統工程形成了面向航天型號科研生產全過程、全要素、全方位的豐富內容。