一文了解航天系统工程

可靠性杂坛 2021-08-10 17:53

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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：

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）
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）
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）

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）

为什么会有这么多系统工程理论

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
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
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……
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

航天系统工程的基本认识

1、航天系统工程的起源

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。
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。
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。
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。
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。