Projekty o budżetach przekraczających miliard USD i czasie trwania 10 lat. Czy da się tym zarządzać? NASA udowadnia, że tak, chociaż oczywiście zdarzają się opóźnienia i przekroczenia budżetu. W tym artykule zabieram Cię w podróż do świata zarządzania kosmicznymi projektami. Wybrałem kilka ciekawostek i przydatnych wskazówek do przeniesienia na Ziemię i zaaplikowania w dowolnym projekcie.


Możemy zaczynać? 3… 2… 1… lecimy!

Standard planowania i kontrolowania projektów w NASA

NASA udostępnia publicznie swoje standardy, checklisty czy szablony. Bez problemu znajdziesz je, wpisując odpowiednie frazy w wyszukiwarce, lub na stronach nasa.gov. Przeanalizowałem kilka z nich i w dalszej części podzielę się tym, co było szczególnie zaskakujące i warte zapamiętania. Skupiłem się głównie na zarządzaniu projektami, czyli dokumencie NASA Space Flight Program and Project Management Handbook1. Pomijam więc standardowe elementy w zarządzaniu projektami, co nie znaczy, że ich w tych procedurach nie ma. 

Projekty w NASA są zwykle częścią programów lub rozwiązują konkretny problem. Całość realizowana jest kaskadowo, chociaż poszczególne etapy mogą być dostarczane iteracyjnie w sposób zwinny czy eksploracyjny. 

Fazy i bramki decyzyjne

Projekty są podzielone na fazy od A do E, a właściwie od Pre-A, czyli etapu budowania wstępnej koncepcji. Ta przedwstępna faza może się zacząć nawet do 10 lat przed planowanym uruchomieniem projektu. To jest dopiero wyzwanie w planowaniu!

Rozpoczęcie kolejnej fazy wymaga pozytywnego przejścia przez punkt decyzyjny (Key Decision Point). Standard dość precyzyjnie określa warunki, jakie na każdym etapie trzeba spełnić. KDP to nie jedyne punkty kontrolne. Każda faza projektu wymaga również zaliczenia wielu przeglądów na poziomie prowadzenia projektu, budowy systemu czy podsystemów.

Wymagania w projektach

Projekty w NASA mają dwa niezależne organy nadzorcze. Jedna komórka weryfikuje wpływ projektu na działalność i interesy NASA. Druga prowadzi weryfikację z perspektywy programu.

Taki podział na starcie rodzi dwa niezależne źródła wymagań. Dalej robi się jeszcze bardziej skomplikowanie. Dochodzą wymagania od działów bezpieczeństwa, cyberbezpieczeństwa, technologii, zdrowia, medycyny itd. 

Ważne jest to, że każde wymaganie ma właściciela. Jeżeli ktoś chce usunąć jakieś wymaganie, to musi uzgodnić to z właścicielem. Istnieją również wymagania, których nie można usunąć. Są to zapisy wynikające z przepisów prawa. 

W procedurze jest też osobny rozdział na temat dostosowywania i zmieniania wymagań (Tailoring Requirements). W całym cyklu zarządzania projektami istotne jest to, aby realizować tylko te wymagania, które faktycznie są konieczne. 

Co ważne, każde wymaganie obowiązkowo musi być określone z perspektywy realizowanego celu, przy wykorzystaniu precyzyjnych, mierzalnych wyrażeń. Wymaganie musi mieć również połączenie do wymagań wyższego rzędu, aż do poziomu celów programowych. 

Fazy projektu

Faza pre-A

Na tym etapie zespół weryfikuje czy w ogóle będzie możliwe rozwiązanie postawionych problemów. Następnie wybierane są te najbardziej obiecujące koncepcje. Budowany jest pierwszy WBS. Oczywiście według określonego standardu2.

Kiedy wstępny plan jest już dojrzały, to przeprowadzana jest analiza wykonalności pod względem dostępności odpowiednich osób, zarówno w NASA, jak i we współpracujących agencjach. Powstaje też strategia pozyskiwania niezbędnych zasobów do zrealizowania projektu. 

Faza A

W tej fazie formowana jest koncepcja i projekt. Faza A ma udowodnić, że da się zrobić to, co pozwoli osiągnąć cel w założonym czasie i budżecie. Praca wykonywana jest głównie iteracyjnie.

Jeżeli budżet wynosi ponad 250 mln USD, to kierownik projektu musi przygotować wersję planu ekstremalnie pesymistyczną. Taką, która zakłada, że wszystko, co najgorsze wydarzy się w tym projekcie (wartości nieprzekraczalne).

Zespół między innymi zbiera i analizuje szczegółowo wymagania względem projektu. Ważnym krokiem w tym działaniu jest przeglądanie lessons learned z poprzednich projektów. Poza ponownym użyciem pewnych wymagań czy dokumentów określane jest też, w jakim stopniu możliwe będzie wykorzystanie posiadanego już sprzętu i oprogramowania.

Przygotowywany jest też plan awaryjny, czyli co można usunąć z zakresu (tzw. descope) i ile się na tym zyska czasu, pieniędzy, oraz jakie to wygeneruje nowe zagrożenia. 

Przygotowywany jest również Education Plan, aby określić, jak można wykorzystać wiedzę z projektu do poprawy edukacji z zakresu technologii, inżynierii czy matematyki.

Konieczna jest też analiza partnerów i dostawców pod kątem tego, czy mogą używać jednostek miar SI. Jest to istotne, gdyż NASA powinna maksymalnie możliwie korzystać z dostawców z rynku lokalnego, na którym dominuje system jednostek imperialnych. 

Kierownik projektu musi również zaplanować zarządzanie kosmicznymi odpadami, tak aby ograniczyć zaśmiecanie naszej orbity. Także i na to jest procedura3, która między innymi obliguje PM-a misji kosmicznej do poinformowania swoich zwierzchników nie później niż na 48 godzin przed wykonaniem operacji, które mogą zakończyć się pozostawieniem śmieci na orbicie. 

Czymś, czego nie spotkasz zarządzając innymi projektami, jest planowanie zabezpieczenia Ziemi przed potencjalnym szkodliwym wpływem wszelkich organizmów żywych oraz materiałów przywiezionych z kosmosu. 

Faza B

Na tym etapie przygotowany jest wstępny projekt i powstają rozwiązania techniczne. Działania bazują więc głównie na Systems Engineering Handbook4. Faza B to raczej zestaw iteracyjnych działań, a nie seria liniowych kroków. 

Celem jest utworzenie wersji bazowej planu projektu oraz zapewnienie, że projekt techniczny jest na tyle gotowy, aby można było przejść do implementacji. 

Zespół projektowy zobowiązuje się zrealizować określone cele w założonym czasie i budżecie. A jeżeli szacowany koszt przekracza 250 mln USD, to PM składa zobowiązanie przed Kongresem Stanów Zjednoczonych. Analogicznie, jeżeli koszty wzrosną o min. 15%, to przy projektach z kategorii > 250 mln USD, taki fakt musi być od razu przedstawiony przed Kongresem.

Faza C

Na tym etapie powstaje ostateczna wersja projektu oraz rozpoczyna się produkcja i testy niezbędnych urządzeń i komponentów. 

Powstaje też instrukcja przeprowadzenia misji. Dokumenty te opisują jakie czynności są konieczne do wykonania, aby zakończyć misję z sukcesem. Zawierają też informacje na temat dostarczania i uruchamiania poszczególnych obiektów, sprzętu czy oprogramowania.

Do kontroli projektu często stosowana jest metoda mierzenia wartości wypracowanej. I tu oczywiście z pomocą przychodzi odpowiedni standard: Earned Value Management (EVM) Implementation Handbook5.

Faza D

Łączenie wszystkich elementów w całość, testowanie i przygotowanie operacyjne do startu. 

Przejście do kolejnej fazy zależy od charakteru misji. Jeżeli będzie to misja z udziałem ludzi, to koniecznie jest przejście wielu formalnych przeglądów. Dla misji w pełni zautomatyzowanych wykonywane są próby orbitalne. 

Faza E

Startujemy – czyli uruchomienie misji i ciągłe wsparcie (utrzymanie). W fazie E kierownik projektu oraz zespół realizują plan projektu i plan operacyjny misji. W niektórych przypadkach zespół projektowy jest rozwiązywany na tym etapie, a dalsze działania w fazie E przejmuje zespół specjalizujący się w pracy operacyjnej.

Przed przejściem do kolejnego kroku zespół musi wykazać, że zamknięcie projektu i rozmontowanie wszelkich fizycznych elementów zostanie wykonane zgodnie ze standardami bezpieczeństwa. 

Faza F

Ostatnia faza to zakończenie, demontaż i zamknięcie projektu. W tym kroku zespół realizuje plan zakończenia projektu przygotowany w kroku E. Zespół demontuje i utylizuje zbudowane systemy i urządzenia. Zamykane są wszelkie aktywności projektowe oraz organizowany jest końcowy przegląd gotowości do zakończenia projektu.

Ważne jest też zbieranie i katalogowanie przywiezionych z kosmosu próbek. Równie istotne jest archiwizowanie zebranych danych inżynieryjnych. Uzupełniany jest raport końcowy misji, zbierane są lekcje z projektu oraz aktualizowany jest plan zarządzania wiedzą. 

Wyniki

Jak te metody sprawdzają się w praktyce? Podsumowanie przygotowane przez U.S. Government Accountability Office nie pozostawia złudzeń. Spośród 21 trwających, kluczowych projektów, aż 15 z nich wygenerowało łączne przekroczenie kosztów o 12 miliardów USD i sumaryczne opóźnienie o 28 lat6. To naprawdę sporo. 

Pozostaje tylko zapytać, jakie byłby wyniki, gdyby nie stosowano opisanych zasad i procedur?

Jeżeli temat Cię zainteresował i chcesz spróbować swoich sił w tej branży, to niestety, ale pracę w NASA mogą otrzymać wyłącznie obywatele Stanów Zjednoczonych. Możliwa jest jedna współpraca poprzez partnerskie agencje jak choćby Europejską Agencję Kosmiczną.

1 NASA Space Flight Program and Project Management Handbook, NASA/SP-2014-3705

2 NASA Work Breakdown Structure (WBS) Handbook, NASA/SP-2016-3404/REV1

3 NASA Procedural Requirements for Limiting Orbital Debris and Evaluating the Meteoroid and Orbital Debris Environments, NPR 8715.6B

4 NASA System Engineering Handbook

5 Earned Value Management (EVM) Implementation Handbook, NASA/SP-20210024466

6 NASA: Assessments of Major Projects, GAO-22-105212