火工品去型號化研究探討

川南機械廠 孫泉等

火工品去型號化研究探討

川南機械廠 孫泉等*

由于火工品一直走型號定制路線，導(dǎo)致產(chǎn)品種類的急劇增加，呈現(xiàn)出“多品種、小批量”的局面。在當(dāng)前各型號高密度發(fā)射的新形勢下，工廠產(chǎn)能緊張問題日益凸顯，產(chǎn)品交付進(jìn)度日益緊張，質(zhì)量形勢也日益嚴(yán)峻，已嚴(yán)重影響到工廠的可持續(xù)發(fā)展。其問題的癥結(jié)在于型號定制模式下產(chǎn)品種類多、通用性差。因此，筆者就如何開展火工品去型號化，從產(chǎn)品型譜構(gòu)建、貨架構(gòu)建與推廣應(yīng)用，以及去型號化生產(chǎn)模式等方面給出了可實現(xiàn)途徑。

早期由于型號總體在各系統(tǒng)上下級接口設(shè)計、生產(chǎn)廠家在單機結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對“三化”設(shè)計思想認(rèn)知不足，同時又過多專注于型號研制費用，產(chǎn)生了很多結(jié)構(gòu)類似、功能相近的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在型號研制過程中做了大量重復(fù)性工作，延長了產(chǎn)品研制和生產(chǎn)周期，影響了產(chǎn)品交付進(jìn)度。另外，由于各型號驗收要求不統(tǒng)一，使得同一產(chǎn)品面向不同型號出現(xiàn)多本驗收技術(shù)條件的現(xiàn)象，無形增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量管理難度。

火工品去型號化即實現(xiàn)火工品的型譜化和貨架化，滿足不同型號和用戶需求，并通過優(yōu)化合并現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格，減少產(chǎn)品種類和數(shù)量，再結(jié)合火工品“三化”設(shè)計成果，構(gòu)建產(chǎn)品型譜和貨架，支撐型號選用；同時研究以產(chǎn)品需求為牽引，工廠提前生產(chǎn)產(chǎn)品供用戶選用的模式，實現(xiàn)產(chǎn)品的貨架式供應(yīng)，提升產(chǎn)業(yè)化能力。

一、研究內(nèi)容及實現(xiàn)途徑

1.產(chǎn)品型譜構(gòu)建

按照“總結(jié)過去、支撐現(xiàn)在和引領(lǐng)未來”的基本原則構(gòu)建產(chǎn)品型譜，主要從3個方面著手：

一是成熟產(chǎn)品型譜選用。

選用的成熟產(chǎn)品應(yīng)既能支撐現(xiàn)在型號的使用，又能滿足未來新型號的需求。因此，將多型號廣泛使用、且經(jīng)歷多次飛行考核的典型產(chǎn)品直接納入產(chǎn)品型譜，如非電傳爆系統(tǒng)常用起爆器、限制性導(dǎo)爆索、彈/箭級間分離常用切割索和柔性導(dǎo)爆索等。

二是基本型產(chǎn)品選用。

現(xiàn)有成熟產(chǎn)品并不能覆蓋用戶可預(yù)見到的全部使用要求，因此將基于產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢分析、結(jié)合“三化”設(shè)計成果的基本型產(chǎn)品也納入產(chǎn)品型譜，如基本型起爆器、點火器，標(biāo)準(zhǔn)爆炸螺栓等。

以基本型點火器為例，點火器基本型的設(shè)計思想是立足于工廠現(xiàn)有產(chǎn)品，選擇成熟度高的產(chǎn)品作為原型產(chǎn)品，繼承原型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。點火器電連接結(jié)構(gòu)選用防水、防鹽霧、防霉菌（簡稱“三防”）能力和自鎖能力更好的水密插頭作為產(chǎn)品基本型設(shè)計的唯一標(biāo)準(zhǔn)接口，取代工廠現(xiàn)有的7型系列插頭匹配的多種電連接接口；點火器的主裝藥選取鋁/高氯酸鉀作為標(biāo)準(zhǔn)裝藥，取代工廠現(xiàn)有的多種不同藥量的多種煙火裝藥；點火器的輸出連接統(tǒng)一為M14×1螺紋接口，取代工廠現(xiàn)有的多種螺紋接口。在上述基本型結(jié)構(gòu)不能滿足需求的情況下，可采用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)火管+裝藥體的組合化方式進(jìn)行設(shè)計。

三是“模塊化”標(biāo)準(zhǔn)件選用。

由于總體接口的特殊需求存在無法直接選用現(xiàn)有成熟產(chǎn)品或設(shè)計單機層面基本型產(chǎn)品的情況，因此將“模塊化”設(shè)計的內(nèi)裝組件、成品件納入組件級產(chǎn)品型譜。例如非電傳爆系統(tǒng)，由于型號任務(wù)需求不同，其傳爆路數(shù)和工作終端均不盡相同，無法形成貨架產(chǎn)品。但其非電傳爆組件的各型歧管、各類輸出接頭均可通過“模塊化”設(shè)計，單獨形成標(biāo)準(zhǔn)零件庫，用戶有需求時可以直接選用。火工品生產(chǎn)單位已完成了四型標(biāo)準(zhǔn)歧管和五型標(biāo)準(zhǔn)輸出接頭的基本型研制，能夠滿足從二路至十六路傳爆路數(shù)及切割索、爆炸螺栓、分離螺母、固體小火箭和火工作動裝置等多種工作終端的非電傳爆系統(tǒng)的使用需求。

2.產(chǎn)品貨架構(gòu)建與推廣應(yīng)用

一是產(chǎn)品貨架構(gòu)建。

將成熟度達(dá)到5級以上（含5級）的型譜產(chǎn)品列入通用產(chǎn)品推薦目錄，形成產(chǎn)品貨架供不同型號和用戶選用。因此，成熟度5級是型譜產(chǎn)品升級為貨架式產(chǎn)品的必要條件。除基于型號參加3次以上飛行試驗考核外，產(chǎn)品成熟度5級提升重點開展以下2個方面工作：

首先，按照成熟度定級相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求開展產(chǎn)品FMEA和關(guān)重特性分析、薄弱環(huán)節(jié)梳理和改進(jìn)分析驗證、不可量化環(huán)節(jié)的過程控制等可靠性分析和驗證工作，開展貯存壽命分析與驗證工作，提升產(chǎn)品的可靠性與使用壽命。

其次，按照總體要求開展通用環(huán)境條件的補充鑒定試驗工作，提升產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性。補充鑒定試驗通過后，后續(xù)交付產(chǎn)品即可按照統(tǒng)一的環(huán)境條件進(jìn)行驗收，驗收合格后各型號根據(jù)需求直接采購選用。目前，火工品生產(chǎn)單位正在與中國運載火箭技術(shù)研究院合作開展基于彈箭火工品系統(tǒng)研制—試驗要求的一部擬重點推薦使用的典型火工品的補充鑒定試驗。該項工作是一部典型火工品具備貨架資質(zhì)，面向不同型號選用的重要基礎(chǔ)，也對推動火工品多型號選用時環(huán)境條件及驗收技術(shù)狀態(tài)的統(tǒng)一具有重要的指導(dǎo)意義。

型譜產(chǎn)品具備成熟度5級評定條件，按照成熟度定級相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求向院級總體單位提出申請，開展定級評定工作；院級總體審查通過后，將產(chǎn)品納入院級貨架目錄。

如今，去豫園的南翔饅頭店“打卡”幾乎是每個來上海旅游的人必做的事情之一。10月26日，豫園九曲橋畔的南翔饅頭店在歷經(jīng)半年升級改造后重新開業(yè)，向世界各地的游客展示最經(jīng)典的“上海味道”。

二是貨架產(chǎn)品推廣應(yīng)用。

產(chǎn)品貨架構(gòu)建的最終目的是引導(dǎo)用戶新型號產(chǎn)品選用。

一方面，聯(lián)合總體共同構(gòu)建各自火工品選用目錄，以便為總體火工系統(tǒng)方案設(shè)計時提供便利資源。比如，火工品生產(chǎn)單位協(xié)同總體單位編制了彈箭火工裝置選用目錄。該目錄對規(guī)范總體單位各總體未來新型號產(chǎn)品選用具有重要的指導(dǎo)意義。

另一方面，火工品生產(chǎn)單位對各類火工品的設(shè)計驗證檢驗、鑒定檢驗和質(zhì)量一致性檢驗要求進(jìn)行規(guī)范，制定了各類火工裝置通用規(guī)范，以規(guī)范設(shè)計人員產(chǎn)品設(shè)計、提高產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性。比如，火工品生產(chǎn)單位協(xié)同總體單位制定了傳爆組件產(chǎn)品規(guī)范，對規(guī)范總體單位非電傳爆組件結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高設(shè)計質(zhì)量水平、推動產(chǎn)品快速成熟、加快新型號研制效率具有重要的指導(dǎo)意義。

3.產(chǎn)品貨架式供應(yīng)模式研究

一是研究對象確定。

火工品去型號化的落腳點在于科研生產(chǎn)模式的去型號化，實現(xiàn)產(chǎn)品的貨架式供應(yīng)，供不同型號和用戶選用。然而，科研生產(chǎn)模式下去型號化的難點在于不同型號任務(wù)同一產(chǎn)品的組批投產(chǎn)和驗收。由于當(dāng)前型號火工品一直是“誰家訂貨誰家驗收”的供貨形式，受不同型號總體和各軍種各自需求的影響，很大程度上制約了單機層面產(chǎn)品的貨架式供應(yīng)。因此，火工品生產(chǎn)單位將貨架式供應(yīng)的對象確定為以下4種：同一軍種不同型號任務(wù)下，具有同一技術(shù)狀態(tài)的產(chǎn)品，如限制性導(dǎo)爆索；內(nèi)裝非軍檢成品件，如非電傳爆組件內(nèi)裝傳爆管、小火帽等；產(chǎn)品驗收配套用非軍檢成品件，如平板試驗件驗收用標(biāo)準(zhǔn)輸出接頭等；標(biāo)準(zhǔn)件的機加零部件，如標(biāo)準(zhǔn)輸出接頭配套各機加件等。

通過對上述4種貨架式供應(yīng)對象的嘗試，在一定程度上節(jié)約了產(chǎn)品成本，緩解了產(chǎn)品交付壓力，提升了產(chǎn)品生產(chǎn)能力。

二是去型號化生產(chǎn)模式構(gòu)建。

首先，建立新的計劃投產(chǎn)模式。由市場部門通過市場調(diào)研獲得產(chǎn)品未來幾年可預(yù)見的用戶需求，并通過產(chǎn)品需求風(fēng)險評估，確定出科學(xué)、合理的可貨架式供應(yīng)產(chǎn)品的預(yù)投產(chǎn)數(shù)量，下達(dá)投產(chǎn)任務(wù)。

其次，對現(xiàn)有生產(chǎn)流程優(yōu)化升級。由生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)從市場部門接到用戶需求開始，到市場部門、生產(chǎn)部門下達(dá)投產(chǎn)任務(wù)，再到各車間組織生產(chǎn)和裝配、檢測中心完成產(chǎn)品抽驗、產(chǎn)品出廠評審交用戶使用，最終完成質(zhì)量檔案歸檔，同時對全生產(chǎn)周期的各環(huán)節(jié)進(jìn)行現(xiàn)狀梳理和分析，查找影響產(chǎn)品交付進(jìn)度和用戶滿意度的各種因素，制定改進(jìn)措施和實施方案，進(jìn)而對現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上增加新的計劃投產(chǎn)模式流程，增加新的面向所有用戶代表的“技術(shù)狀態(tài)管理和生產(chǎn)過程質(zhì)量”配套制度，形成新的產(chǎn)品生產(chǎn)全流程，作為指導(dǎo)貨架產(chǎn)品生產(chǎn)的總綱。

最后，對現(xiàn)有生產(chǎn)線改造升級。對可貨架式供應(yīng)產(chǎn)品的現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行改造整合，實現(xiàn)關(guān)鍵零組件、關(guān)鍵工序和關(guān)鍵檢驗環(huán)節(jié)的自動化和數(shù)字化。

二、取得的成果

1.火工品壓縮和型譜構(gòu)建

一是完成了點火器、起爆器、切割索、導(dǎo)爆索、爆炸螺栓、分離螺母、固體小火箭、切割器、拔銷器和作動筒等10類火工品的型譜研究，將386種產(chǎn)品壓縮到48種成熟度較高、接口匹配性良好的優(yōu)選產(chǎn)品，壓縮率為87.5%，形成了宇航通用單機火工裝置型譜簡表。

二是形成了總體單位彈箭火工裝置選用目錄，當(dāng)前使用的199種火工品壓縮到70種成熟度較高、接口匹配性良好的優(yōu)選產(chǎn)品，壓縮率為64.8%。

2.標(biāo)準(zhǔn)制定

制定了8項火工裝置集團(tuán)級標(biāo)準(zhǔn)，8項產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計規(guī)范廠級標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)制定情況見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)制定情況

3.生產(chǎn)線建設(shè)

導(dǎo)爆索生產(chǎn)能力大幅提升，年產(chǎn)量提升一倍，保障了多型號非電系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

*其他作者：陳云波（川南機械廠），唐川（四川航天技術(shù)研究院），庹昌春（川南機械廠）