蘑菇云创客读书会第十五期《NASA系统工程手册》

蘑菇云创客读书会第十五期

《NASA系统工程手册》

 

蘑菇云创客读书会第十五期《NASA系统工程手册》

 

曾几何时我们憧憬未来,憧憬信息化和网络化可以带来更加便捷的信息检索与知识获取……未来已来,然后我们用着超过阿波罗工程登月项目巨型计算机无数倍计算能力的智能手机在碎片化的时间中碎片化的认知,似乎每个事情发生后段子手都会诸葛亮般津津乐道的娱乐化解构,却未能在之前察于未萌,防患于未然,三分钟热度后,我们又被新的热点吸走了眼球。生命和认知好像被关在了时空的囚笼之中,如西西弗斯一般每天推着石球到达山顶,第二天又徒劳的看着它出现在了山脚下。

 

蘑菇云创客读书会第十五期《NASA系统工程手册》

蘑菇云创客读书会第十期《故事形态学》的讨论中,曾让人领悟到,太阳底下没有新鲜事。那么类似的问题是不是有人曾经遇到,并系统性的解决过?

 

无意之中,我们在故纸堆中捡到了一份读书笔记,似乎为我们揭开了幕布的一角……并引出了我们本次读书会的领路人——赵金才研究员,历任国防科工委第25试验基地发射指挥,上海航天局宇航系统工程研究所研发部主任,科技委副主任,上海市宇航学会副秘书长,南航与同济大学兼职教授等职(详见文后人物介绍),带领我们吃着面包和盐,撕着俄罗斯红肠,舀着鹿肉和狗鱼罐头,一起见证中美苏等国航天历程中的系统工程丰碑,鉴往知来,探寻去中心化时代的认知逆袭!

 

蘑菇云创客读书会第十五期《NASA系统工程手册》
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 20150712 《NASA系统工程手册》书评 Rev. 1.1

 

01

书籍信息

NASA(美国航天局)1986年挑战者号航天飞机爆炸及后来的事故调查,导致了1995年版NASA系统工程手册的诞生,2007年哥伦比亚号航天飞机的解体据说导致了2007年版NASA系统工程手册的修订,这是一个相当严密而系统全面的系统工程层面的技术和管理经验的结晶。

 

蘑菇云创客读书会第十五期《NASA系统工程手册》
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曼教授等人的调查在其中起到了系统因果性挖掘的作用,其思想也在后来的系统工程手册中有所体现。

蘑菇云创客读书会第十五期《NASA系统工程手册》

02

系统工程的意义

众所周知,超值、延期、性能不达标是项目工程最常见的三个灾难性后果,而系统工程作为分析解决复杂系统的论证、设计、生产和使用中的评价决策和权衡优化问题的有效方法和手段,恰恰用于针对性的解决相关问题。

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系统工程不仅有完整的理论方法和技术手段构成的科学体系,针对各种经费预算多、研制周期长、运行使用风险高的复杂系统中的具体应用,并在其中平衡多样性和复杂性与可操作性之间的矛盾。

相对于任何一个重大的问题,我的工具和手段都是低维的,只有建立起超越问题的更高维的思维和认识模型,我们才可以游刃有余的用低维工具参数化的认识和解决中维的目标问题。而系统工程恰恰是这样一个在维度和复杂度层面进行分析和综合的管理工具。

03

 背景信息


NASA的技术储备库在美国甚至全世界都数一数二,二战后最初五到十年占有,验证,消化,发展了纳粹的大量未来科技,并在更大的深度广度上,培育很多碎片化的技术种子,建立了系统的工程和科学方法体系,为航空航天工业的爆炸式进步,以及波音,洛克希德马丁等国防承包商的长足发展做了巨大开拓性工作,没有NASA和X项目验证机体系,就没有后来臭鼬工场,SpaceX等传奇故事的出现。

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公门之中好做事,NASA的大量工程和技术经验和教训值得借鉴,比如他们老板回应南非修女关于“有人在挨饿,为啥还要去月球”的邮件,成为公众公关的典范。因果如河流之上下,国防承包商有内部创业模式激励创新,SBIR系统集成的技术根源多来自NASA。

庞大的知识体系带来了标准化,而标准化不是僵化的原因,标准化的身体之上如果没有一个随机应变的大脑才会僵化。NASA也不可救药的受到了影响。问题不在基层和技术层,而在管理和领导层,以及制度设计。惠普公司的创始人帕卡德老先生提出的以他命名的管理学定律,在HP被不幸的言中,像帕金森定律讨论了“公司病”中的官僚化,而帕卡德定律讨论了庸俗化导致精英的离开以及公司进一步的庸俗化。

终于在1986年1月28日的一个寒冷的早晨,挑战者号航天飞机在起飞后不久就爆炸解体,而部分宇航员直到高速坠到大西洋海面才死亡。调查由前国务卿领导调查委员会进行,其中包含费曼教授,最后一个物理黄金时代的大师级人物。有版本说在国会听证会上,他拿了火箭故障区域的一个密封用的o型圈,放到一杯冰水中,发现o型圈此时失去的弹性,不能够有效的密封,会导致燃料泄漏爆炸,然后他说:“我们都知道冰水的温度是0℃,而那天的o型圈所在位置的温度是-13℃”。

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挑战者航天飞机事故的调查和整顿,直接导致了88年开始编写的1995版系统工程手册,而1995到2007版本迭代的直接诱因是哥伦比亚号航天飞机的坠毁,NASA发现有规范不看不遵循的情况很普遍,本位主义的影响不小。于是借机总结时代经验和进步,强化全局观和系统化思维。

04

结论

人作为系统环节具有重大意义,关键是技术和管理不要断档,不能失去灵魂。人是不可取代的,否则只要一代人的缺失,就完全丧失进取心了。

系统工程不是工程系统本身,而是工程系统的建造和运行过程。

05

实例

系统工程的很多方法是从地球海洋学和地球物理学中抽取并特化演绎的,研究和验证的方法反过来又可以强化地球物理学和海洋学研究。比如NASA之前有个双卫星项目,潮起/潮落,在月球上一前一后,结伴在同一轨道飞行,通过测量他俩之间的距离变化,反演月球的重力场分布和地层密度分布。这个项目堪称典范,除了流程无比顺畅,层级化的设计中放入了大量的概念和方法创新。

更进一步的模型就是大型动画片、游戏和刘慈欣的《三体》故事引擎,特异化的场景没法一帧一帧的专门画,也没必要。只要所有的对象都参数化和约束化了,比如情节设定此人180cm高,180斤重,爱吃辣,每天早睡觉,天秤座,等等,他就在这个动画/游戏/故事空间里具有了生命,开发团队和作者按照这种约束规律往前推动他就可以了。于是上帝发来贺电:我花了七天开发了一个最牛的引擎!

 

06

主讲人介绍

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赵金才,1960年出生,国防科技大学火箭发动机设计专业本科毕业,研究员,南航与同济大学兼职教授。1983年8月分配至国防科委第25试验基地工作,先后任发动机组组长和动力系统指挥、发测站动力与地面设备室主任,中校军衔。 1999年人才引进由基地试验技术部总体动力室转业到上海航天局宇航系统工程研究所工作,曾创建上海宇航系统工程研究所第一个总体所研发部,先后担任研发部主任,科技委副主任(主持工作)、行政运行保障处处长,上海市宇航学会副秘书长等职。

主要社会兼职: 1.南京航空航天大学、同济大学兼职教授、南航航天学院航天总体工程专业学科带头人; 2.中国城市经济学会第五届理事,中国宇航学会深空探测专业委员会委员,《宇航学报》编委;3.上海张江战略规划委员会专家顾问,昆山市政府决策咨询顾问团成员,上海院士专家工作站闵行区首批企业驻站专家; 4.中国青少年科技创新大赛评审委员会委员,上海西虹桥国家北斗导航创新产业基地顾问,星天地创客空间创业导师; 5.上海市闵行区知识产权保护协会副会长,哈军工-国防科大校友联谊会副秘书长。

在部队18年时间里,先后参加和组织指挥了39次火箭(含战略导弹)的发射任务,承担若干项国家重大国防工程改造任务,担任技术负责人,撰写获奖优秀论文十余篇,获得九项委级和全军级二三等科技成果奖。

在团职主官任期荣获二三等功各一次,全军训练先进单位和集体三等功各一次,所带团队被国防科工委以《关于开展向以赵金才为首的排故抢险英雄群体学习的通报表彰的通知》下发全委通报表彰,其先进事迹及作为团职主管官岗位荣立二三等功和集体三等功的事迹在基地史展陈列馆列为永久性历史重大事件展示而载入史册。先进事迹先后由解放军出版社出版的报告文学集《同奏火箭轰鸣曲》和《火箭腾飞之路》所收录。

1999年人才引进转业上海航天局以后,先后承担和负责完成国家863军口重大专项课题五项,民用航天预研课题和上海市决策咨询课题十余项,其中3项荣获市级优秀决策咨询一,二等奖。并被收录在第三届上海市优秀决策咨询报告集。三次参加”十五、十一五” 国家民用航天发展战略规划和深空探测发展规划指南的编制,是新一代运载火箭国家立项报告执笔人之一,长征六号运载火箭机动发射方案的提出者和可行性论证报告组织者,嫦娥探月工程的发起者之一,探月一期工程12-24-48小时周期性奔月轨道方案的提出和组织论证者。

撰写各类文章和论文八十余篇,主编和编著出版学术专著五部,其中《凝练世博科技引领科学发展》一书和学术专著《航空-航天推进增压输送系统设计》分别获得上海科普出版图书专项基金和航天图书专项基金支助出版。

先后在上海电视台东方卫视《防务新观察》和《新闻夜线》栏目担任特约嘉宾或军事评论员做直播几十余场次。在上海科学会堂“新民科学咖啡馆“和各类学术论坛、大学讲坛举行的各类航天科普和专业学术报告会百十余场。被授予有突出贡献的航天科普贡献者,航天科普巡讲团全国优秀巡讲导师,优秀创业导师和星天地创客导师等,被上海张江国家高新科技园区战略规划委员会评聘为战略规划专家。昆山市政府决策咨询顾问团成员,南航学科工程建设委员会委员等。

 

撕开系统,却不留碎片,集成同化,来强化认知。本次读书会起来您的到来!

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07

本期食物

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蘑菇云读书会原则:不读书就不许发言只许吃!


时间:2018-11-30  19:00 – 21:00

地址:上海市浦东新区博云路111号 B1



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2013年11月9日蘑菇云首次对外开放,这是浦东第一家创客空间。【蘑菇云开放夜】每周在浦东(周四)、DIY、工作坊等创客方式向社会大众开放,让所有人感受自由自造的魅力,分享创造的喜悦!

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