阅读说明：本技术 一种基于wbs的航空发动机研发计划编制方法 (WBS-based aeroengine research and development planning method ) 是由 赵娜 于海顺 王相平 隋岩峰 王宏伟 赵明 黄涛 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本申请属于航空发动机研发计划编制方法技术领域,特别涉及一种基于WBS的航空发动机研发计划编制方法,包括如下步骤：对航空发动机的物理结构进行分解；确定航空发动机工作分解结构中的单元层级结构；分解出WBS工作包；将不同类型的WBS工作进一步分解,得到WBS一级技术活动,作为步骤三中对应的WBS工作包的下一层级；建立呈层级关系的航空发动机研发计划；建立航空发动机工作分解结构与航空发动机研发计划之间层级映射关系。本申请的基于WBS的航空发动机研发计划编制方法,实现了工作分解结构(WBS)转航空发动机研发计划的可行性和实用性；同时,提高了计划编制的完整性、准确性、可控性、可执行性和可考核性。(The application belongs to the technical field of aero-engine research and development planning methods, and particularly relates to an aero-engine research and development planning method based on WBS, which comprises the following steps: decomposing the physical structure of the aircraft engine; determining a unit hierarchical structure in an aircraft engine work breakdown structure; decomposing a WBS work package; further decomposing the WBS works of different types to obtain WBS primary technical activities as the next level of the corresponding WBS work packages in the third step; establishing an aero-engine research and development plan in a hierarchical relationship; and establishing a hierarchical mapping relation between the aero-engine work decomposition structure and the aero-engine research and development plan. The aircraft engine research and development plan compiling method based on the WBS realizes feasibility and practicability of a Work Breakdown Structure (WBS) to-aircraft engine research and development plan; meanwhile, the completeness, accuracy, controllability, performability and accountability of planning are improved.)

一种基于WBS的航空发动机研发计划编制方法

技术领域

本申请属于航空发动机研发计划编制方法技术领域，特别涉及一种基于工作分解结构(WBS)编制航空发动机研发计划的方法。

背景技术

计划管理是项目管理领域的重要管理内容，如何科学合理的编制科研计划更是科研院所一直关注的问题和难题。为了尽快提升航空发动机领域研发计划的编制质量，解决航空发动机研发计划编制中存在的各种问题，航空发动机及燃气轮机重大专项《航空发动机自主研发体系基础与应用研究》项目中专门设立了计划管理研究课题，重点针对如何基于工作分解结构(WBS)编制航空发动机研发计划方面进行探索和研究。

工作分解结构(Work Breakdown Structure，简称WBS)是以产品(航空发动机)为中心，由产品(硬件、软件)项、服务项、资料项及其他反映项目成果的内容共同构成的体系，是产品(航空发动机)研发策划重要的组成部分。它确立了项目的工作范围，并反映了所需研发的产品(航空发动机)以及工作任务之间、工作任务与最终产品之间的关系。它是产品(航空发动机)研发项目计划编制的基础，编制一个完整、合理、颗粒度适宜、适合研究所应用特点的WBS，对解决航空发动机项目研发计划不完整、责任分工不明确、测量与考核不明确等问题具有重要意义。

目前，国内外文献中关于如何基于工作分解结构(WBS)编制航空发动机研发计划的研究很少，仅为如何编制工作分解结构(WBS)的方法论研究，缺少如何将WBS转为计划的方法，且不能有效指导实际计划编制工作。近年来，各航空发动机研究院所也一直针对如何基于工作分解结构(WBS)编制研发计划进行研究，均未提出有效的指导方法将工作分解结构(WBS)与研发计划进行有效关联，且无法满足航空发动机研发计划编制质量提升的实际需求。

一直困扰航空发动机院所的航空发动机研发计划编制方面问题主要包括：

一是计划编制不完整。现有的常规计划多为基于历史经验的编制模式，这种计划编制模式往往取决于编制人的研制经验与技术水平，经常会存在计划的遗漏，导致计划编制的不完整。

二是需求分解不充分。项目立项后，不能按照正向设计思维从需求分解开始，系统性地梳理研发工作，从而不能形成项目的全部任务清单，计划编制不能完全依据研制需求，导致研发工作完整性无法保证，经常发现遗漏工作后再补充，项目进度容易受冲击。

三是研发过程不受控。计划编制缺少对项目研发工作的统筹性安排，不能合理地分配平衡各年度工作任务，研发工作缺少过程规划，导致研发计划安排的不合理，研发进度不受控。同时对计划所需资源分析不足，从而导致资源配置不到位，导致科研计划进度拖延。

四是计划主体责任不明确。计划间的工作接口不清晰，部分计划不能分解到单一责任单位，导致责任主体混乱，计划不能按要求执行，出现问题互相推脱。

五是计划考核测量难度大。计划缺少明确的完成标准(交付物)，计划完成与否无法测量，发生问题不能界定责任，导致计划考核测量难度大。

基于以上计划编制问题，如何基于工作分解结构(WBS)编制航空发动机研发计划一直是航空发动机研究院所追求探讨的课题，如何有效地、合理地将WBS转换成计划也一直是个难题。

主要存在以下问题：一是如何从拥有复杂结构和层级关系的工作分解结构(WBS)中提取研发工作计划，以及工作分解结构(WBS)如何与研发计划匹配对应；二是如何保证航空发动机研发计划的完整性；三是如何更好地配置资源和安排进度，使航空发动机研发过程处于受控状态；四是如何科学合理地确定研发计划责任主体；五是如何明确研发活动的完成标准(交付物)。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种基于WBS的航空发动机研发计划编制方法。

本申请公开了一种基于WBS的航空发动机研发计划编制方法，包括如下步骤：

步骤一、按照由整体到零组件的层级关系，对航空发动机的物理结构进行分解；

步骤二、根据所述航空发动机的物理结构的层级关系，确定航空发动机工作分解结构中的单元层级结构，其中，航空发动机工作分解结构中的单元层级与航空发动机的物理结构的层级一一对应；

步骤三、从步骤一的所述航空发动机的物理结构的层级中，分解出WBS工作包，作为步骤二中单元层级结构之后的下一层级；

步骤四、将不同类型的WBS工作包按照研制的阶段或步骤进一步分解，得到WBS一级技术活动，作为步骤三中对应的WBS工作包的下一层级；

步骤五、根据航空发动机研发计划的管理层级模式，建立呈层级关系的航空发动机研发计划；

步骤六、建立步骤一至步骤四得到的航空发动机工作分解结构与步骤五得到的航空发动机研发计划之间层级映射关系。

根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤一中，航空发动机的物理结构分解为三层架构，分别为发动机的整机层、部件或系统层以及零组件层。

根据本申请的至少一个实施方式，所述部件或系统层包括风扇、进气机匣、高压压气机、主燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、尾喷管、机械系统、控制系统中的至少一种；

所述零组件层包括各部件或系统层下的组件及零件。

根据本申请的至少一个实施方式，在所述步骤二中，航空发动机工作分解结构中的单元层级结构包括WBS单元第一级、WBS单元第二级以及WBS单元第三级，其中

WBS单元第一级对应整机层，WBS单元第二级对应部件或系统层，WBS单元第三级对应零组件层。

根据本申请的至少一个实施方式，在所述步骤三中，WBS工作包按照不同工作的性质，分为设计类、制造类、装配类、验证类。

根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤四之后，到步骤五之间还包括：

步骤4.1、根据所述WBS一级技术活动的流程或步骤，将所述WBS一级技术活动进一步分解，得到WBS二级技术活动，作为对应的WBS一级技术活动的下一层级；

步骤4.2、根据步骤4.1分解流程，对所述WBS二级技术活动以及后续依次得到的其他级别技术活动进行逐一分解，直至将航空发动机研发的工作分解到单一部门承接工作为止。

根据本申请的至少一个实施方式，在所述步骤五中，航空发动机研发计划分为三个层级，其中

一级计划为研究院所层级承接的上级考核计划；

二级计划为研究院所内部科研部门联合承担的计划；

三级计划为研究院所内部单一科研部门独立承担的计划。

根据本申请的至少一个实施方式，在所述步骤六中，航空发动机工作分解结构与航空发动机研发计划之间层级映射的对应原则为：

根据WBS中各级技术活动实际承接部门确定，直至子级技术活动由单一部门承接对应到三级计划为止。

根据本申请的至少一个实施方式，基于WBS的航空发动机研发计划编制方法还包括：

步骤七、对航空发动机研发目标节点进行分解，逐级确定提取的二级计划及其三级计划的研发节点，最终完成计划的编制。

本申请至少存在以下有益技术效果：

本申请的基于WBS的航空发动机研发计划编制方法，实现了工作分解结构(WBS)转航空发动机研发计划的可行性和实用性；同时，较传统的计划编制方法，提高了计划编制的完整性、准确性、可控性、可执行性和可考核性，在航空发动机计划管理领域具有广阔的应用前景，同时具备向其他行业推广的潜力。

附图说明

图1是本申请的基于WBS的航空发动机研发计划编制方法流程图；

图2是本申请一实施例中的航空发动机工作分解结构(WBS)层级结构示意图；

图3是本申请一实施例中航空发动机研发计划层级结构示意图

图4是本申请一实施例中基于工作分解结构(WBS)编制计划的映射关系示意图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

为了实现基于工作分解结构(WBS)编制航空发动机研发计划，本发明修正了航空发动机工作分解结构(WBS)的分解层级以及航空发动机研发计划的编制层级，通过该方法可以实现工作分解结构(WBS)层级与计划编制层级的映射对应，并依此实现了基于工作分解结构(WBS)编制航空发动机研发计划的可行性，有效解决了工作分解结构(WBS)转科研计划的难度和问题。

具体地，下面结合附图1-图4对本申请的基于WBS的航空发动机研发计划编制方法进一步详细说明。

本申请公开了一种基于WBS的航空发动机研发计划编制方法，包括如下步骤：

步骤S101、针对航空发动机项目顶层研发需求，按照由整体到零组件的层级关系，对航空发动机的物理结构进行分解。

具体地，航空发动机的物理结构分解为三层架构，分别为发动机的整机层、部件或系统层以及零组件层。其中，部件或系统层包括风扇、进气机匣、高压压气机、主燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、尾喷管、机械系统、控制系统中的至少一种；零组件层包括各部件或系统层下的组件及零件，如高压压气机下的转子、静子、机匣组件。

需要说明的是，本步骤中，可根据实际工作需要，编制航空发动机项目全寿命期工作分解结构(WBS)，也可编制航空发动机项目某一研发阶段的工作分解结构(WBS)。

步骤S102、根据航空发动机的物理结构的层级关系，确定航空发动机工作分解结构中的单元层级结构，其中，航空发动机工作分解结构中的单元层级与航空发动机的物理结构的层级一一对应。

具体地，航空发动机工作分解结构中的单元层级结构包括WBS单元第一级、WBS单元第二级以及WBS单元第三级；其中，WBS单元第一级对应整机层；WBS单元第二级对应部件或系统层，即主要包括风扇、进气机匣、高压压气机、主燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、尾喷管、机械系统、控制系统等；WBS单元第三级对应零组件层，即高压压气机下的转子、静子、机匣组件等。

步骤S103、从步骤一的航空发动机的物理结构的层级中，分解出WBS工作包，作为步骤S102中单元层级结构之后的下一层级。

具体地，WBS第四级为前三层PBS分解出的相应“WBS工作包”，每一层PBS均对应“WBS工作包”。WBS工作包主要针对不同PBS层级制定的需开展的工作，WBS工作包按照不同工作的性质，可分为设计类、制造类、装配类、验证类WBS工作包，例如高压压气机设计工作包、高压涡轮装配工作包、高压压气机转子制造工作包等，该层级的工作可以作为独立的任务单元进行分包或外委。

步骤S104、将不同类型的WBS工作包按照研制的阶段或步骤进一步分解，得到WBS一级技术活动，作为步骤S103中对应的WBS工作包的下一层级。

具体地，WBS第五级为不同类型的WBS工作包按照研制过程进一步分解的工作，称为WBS一级技术活动。由于不同类型的工作其复杂程度和步骤不同，可以依据其工作特点分阶段或分步骤分解。例如高压压气机设计工作包，可分解为可行性分析、方案设计、技术设计和详细设计四个一级技术活动。

进一步，在步骤S104之后还可以包括步骤4.1、步骤4.2；

步骤4.1、根据WBS一级技术活动的流程或步骤，将WBS一级技术活动进一步分解，得到WBS二级技术活动，作为对应的WBS一级技术活动的下一层级，也即WBS第六级。

其中，WBS第六级为依据一级技术活动继续向下分解的二级技术活动，分解方式一般按照一级技术活动的流程或步骤逐一分解。如高压压气机方案设计可分为气动方案设计、结构方案设计、强度方案评估等多个二级技术活动。

步骤4.2、根据步骤4.1分解流程，以此类推，对WBS二级技术活动以及后续依次得到的其他级别技术活动进行逐一分解，直至将航空发动机研发的工作分解到单一部门承接工作为止。

步骤S105、根据航空发动机研发计划的管理层级模式，建立呈层级关系的航空发动机研发计划。

具体地，航空发动机科研院所的科研管控模式多为偏职能型组织结构主要特征的弱矩阵式管理模式，项目计划直接下发给科研部门执行。基于这种科研管控模式，将航空发动机研发计划分为三个层级。其中：一级计划为研究院所层级承接的上级考核计划，基于航空发动机年度研发目标制定，责任主体为研究院所。二级计划为研究院所内部科研部门联合承担的计划，基于一级计划向下分解得出，责任主体为跨部门联合团队，由二级计划主责部门牵头负责。三级计划为研究院所内部单一科研部门独立承担的计划，基于二级计划向下分解得出，责任主体为单一科研部门。

步骤S106、建立步骤S101至步骤S104得到的航空发动机工作分解结构与步骤五得到的航空发动机研发计划之间层级映射关系。

工作分解结构(WBS)与研发计划的对应原则为：二级计划对应工作分解结构(WBS)中跨部门联合团队承接的技术活动内容，一般对应到WBS一级技术活动。三级计划对应工作分解结构(WBS)中单一科研部门承接的技术活动内容，一般对应到WBS二级技术活动。

具体对应关系根据WBS中各级技术活动实际承接部门确定，如二级计划对应的一级技术活动向下分解的二级技术活动仍为跨部门联合团队承接，则二级技术活动仍对应二级计划，依此类推，直至子级技术活动由单一部门承接对应到三级计划为止，即可以有多层级均为二级计划的情况存在。

一级计划多指研究院所承接的上级机关考核计划，更多地代表管理上的意义，因此我们在基于工作分解结构(WBS)提取研发计划的时候从二级计划提取，如提取的二级计划是研究院所承接的上级机关考核计划，则将计划属性调整为一级计划。

进一步地，本申请的基于WBS的航空发动机研发计划编制方法还包括：

步骤S107、基于发动机研发目标节点，由二级计划主责部门牵头组织相关部门共同完成目标节点的分解，逐级确定提取的二级计划及其三级计划的研发节点，最终完成计划的编制。可根据实际工作需要，编制航空发动机项目的跨年度计划，也可编制某一年度的项目计划。

综上所述，本发明基于WBS的航空发动机研发计划编制方法，实现了工作分解结构(WBS)转航空发动机研发计划的可行性和实用性。同时，较传统的计划编制方法，提高了计划编制的完整性、准确性、可控性、可执行性和可考核性，在航空发动机计划管理领域具有广阔的应用前景，同时具备向其他行业推广的潜力。

进一步地，还具有如下优点：

(1)航空发动机工作分解结构(WBS)层级管理方法，使WBS可以和计划进行映射，是基于工作分解结构(WBS)编制计划的基础。

(2)航空发动机研发计划层级管理方法，融入了IPT管理模式，实现了计划的分级管控和计划监控责任的逐级分解。项目经理只需关注一级考核计划，科研院所的项目经理助理(项目副总师/项目主管)只需监控二级计划，三级计划由二级计划主责部门负责监控。二级计划主责部门作为牵头部门，负责牵头组织相关研发部门完成二级计划的分解和三级计划节点设置，并对二级计划及其三级计划的完成负责。通过计划的分级管理，可以提高计划的管控力度，实现责任的逐级分解落地。

(3)基于工作分解结构(WBS)编制航空发动机研发计划的映射方法实现了基于WBS编制计划的可行性，解决了历年来无法有效从工作分解结构(WBS)提取研发计划的难题，也有效解决了发动机研发计划编制不完整、不准确、可执行性差、可考核性差等问题。具体应用效果如下：

a)工作分解结构(WBS)是对航空发动机研发全过程内容的分解，基于工作分解结构(WBS)编制计划可以确保计划分解的完整性，较传统计划编制方法提高了计划编制的准确性。

b)工作分解结构(WBS)是以项目研发需求的全面分解为基础，系统性地梳理形成的项目研发全部工作内容，从而可以保证计划与需求的对接，确保计划涵盖研制工作的全部需求内容。

c)工作分解结构(WBS)中包含航空发动机研发阶段内各年度需要开展的全部工作任务，便于各级项目管理人员掌握型号研发过程中已完成和未开展的工作内容，更有利于平衡发动机研发工作在各年度的研发任务安排。同时WBS工作说明中包含每项技术活动所需的资源信息，计划资源预测更加充分，更便于资源的统筹安排，提高了研发过程的可控性。

c)基于工作分解结构(WBS)编制计划可以将计划分解到单一责任单位，确保研发计划责任明确，较传统的计划编制方法提高了计划的可执行性。

d)在编制工作分解结构(WBS)时可以将每项研发工作的输入输出信息分解清楚，因此基于工作分解结构(WBS)提取的计划内容将包含完整的计划输出信息，较传统的计划编制方法，提高了计划完成所需交付物清晰、可考核性。

e)将航空发动机工作分解结构(WBS)一次性分解清楚后，年度计划编制只需从中提取即可，免去了每年度计划分解的迭代过程，降低了计划编制过程中耗费的人力资源投入。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。