航天型號(hào)產(chǎn)品選用控制研究及實(shí)踐

胡勇等＊ /北京宇航系統(tǒng)工程研究所

在以型號(hào)為主的科研生產(chǎn)模式下，各型號(hào)獨(dú)立開展研制工作，所有資源都圍繞型號(hào)配置，產(chǎn)品隸屬于型號(hào)，產(chǎn)品研制只關(guān)注本型號(hào)的技術(shù)要求，導(dǎo)致產(chǎn)品狀態(tài)多、通用性差、資源利用率低等問題。加強(qiáng)型號(hào)對(duì)貨架產(chǎn)品的選用控制，可以降低成本、減少高風(fēng)險(xiǎn)且不必要的創(chuàng)新活動(dòng)。各單位自開展產(chǎn)品化工作以來，經(jīng)過不斷探索與實(shí)踐，初步形成了型號(hào)產(chǎn)品選用研制模式，促進(jìn)了科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級(jí)，但是型譜及貨架產(chǎn)品的選用控制機(jī)制還需進(jìn)一步加強(qiáng)，主要面臨以下問題：

一是貨架產(chǎn)品不夠豐富，沒有通過產(chǎn)品的型譜化、系列化發(fā)展來滿足不同用戶的需求，沒有實(shí)現(xiàn)型號(hào)“有的選”；

二是貨架產(chǎn)品對(duì)型號(hào)吸引力不強(qiáng)，成熟度不夠高，可靠性不夠強(qiáng)，合格率穩(wěn)定性不夠完善，成本不夠有吸引力，沒有實(shí)現(xiàn)型號(hào)“放心選”；

三是產(chǎn)品化工作沒有深度融入型號(hào)研制流程，貨架產(chǎn)品選用控制機(jī)制不夠明確，政策激勵(lì)和約束不夠，沒有實(shí)現(xiàn)型號(hào)“必須選”。

本文提出一種基于產(chǎn)品化大綱的型號(hào)選用控制管理方法，以產(chǎn)品化大綱為抓手促進(jìn)型號(hào)產(chǎn)品化率的持續(xù)提升。

一、工作思路

2020 年，中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院制定發(fā)布了《一院產(chǎn)品化制度體系框架》（見圖1），其中規(guī)劃了型號(hào)選用產(chǎn)品類相關(guān)規(guī)章制度，主要包括產(chǎn)品化大綱、產(chǎn)品選用管理要求、產(chǎn)品選用評(píng)審要求、型號(hào)產(chǎn)品化率及單位產(chǎn)品型譜化率算法、產(chǎn)品應(yīng)用驗(yàn)證要求、產(chǎn)品質(zhì)量檢查確認(rèn)要求、型號(hào)轉(zhuǎn)階段質(zhì)量管理要求?？蚣艿陌l(fā)布為研究院產(chǎn)品選用控制機(jī)制的建立奠定了基礎(chǔ)，根據(jù)框架思路要求，需從建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹、豐富產(chǎn)品型譜及貨架、制定型號(hào)產(chǎn)品化率評(píng)價(jià)體系、建立型號(hào)選用控制流程等方面開展工作。

圖1 研究院產(chǎn)品化制度體系框架

1.建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹

通過對(duì)彈箭上產(chǎn)品及地面產(chǎn)品進(jìn)行梳理，形成產(chǎn)品種類齊全、名稱統(tǒng)一規(guī)范、描述科學(xué)、通用類型準(zhǔn)確的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，覆蓋宇航、武器、上面級(jí)等領(lǐng)域，是全院產(chǎn)品化工作規(guī)范管理的基礎(chǔ)。依據(jù)分級(jí)分類方法將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹分為4 層，一層為系統(tǒng)層，二層為分系統(tǒng)層，三層為子系統(tǒng)層，四層為單機(jī)層；將平臺(tái)類產(chǎn)品和不能通用的復(fù)雜單機(jī)分解到模塊/零部組件級(jí)。通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹確定產(chǎn)品化產(chǎn)品對(duì)象，為各單位開展貨架建設(shè)和型譜建設(shè)提供依據(jù)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹實(shí)例如表1 所示。

表1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹實(shí)例

2.豐富產(chǎn)品型譜及貨架

針對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行性能提升，并對(duì)新研產(chǎn)品進(jìn)行合理規(guī)劃。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中的貨架類單機(jī)和模塊/零部組件需逐步實(shí)現(xiàn)100%型譜編制，原則上自主設(shè)計(jì)產(chǎn)品由本單位編制型譜，非自主設(shè)計(jì)產(chǎn)品需牽引外協(xié)設(shè)計(jì)單位形成型譜；針對(duì)多定點(diǎn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)、從頂層加強(qiáng)型譜規(guī)劃的產(chǎn)品需由總體單位牽頭各設(shè)計(jì)單位完成型譜統(tǒng)型。

型譜中成熟度達(dá)到三級(jí)的產(chǎn)品上貨架，同時(shí)，為進(jìn)一步豐富貨架產(chǎn)品，考慮將經(jīng)過多次飛行試驗(yàn)考核、可靠性高、通用性強(qiáng)的產(chǎn)品上貨架。貨架產(chǎn)品需不斷提升成熟度和可靠性，在原成熟度評(píng)定要素基礎(chǔ)上，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用等方面繼續(xù)細(xì)化要求。

一是借鑒火工裝置類單機(jī)產(chǎn)品按Q/QJA 748.5《航天火工品系統(tǒng)研制 第5 部分：檢驗(yàn)與試驗(yàn)要求》開展工作的成功經(jīng)驗(yàn)，貨架產(chǎn)品在設(shè)計(jì)方面需加大試驗(yàn)量級(jí)考核，在型號(hào)鑒定量級(jí)的基礎(chǔ)上開展拉偏試驗(yàn)，提前發(fā)現(xiàn)潛在的薄弱環(huán)節(jié)，并進(jìn)行改進(jìn)。

二是產(chǎn)品化的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品穩(wěn)定、高效、可靠地生產(chǎn)及復(fù)制，分析歷次產(chǎn)品質(zhì)量問題可知，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人為操作因素是影響產(chǎn)品可靠性的重要原因，因此考慮增加產(chǎn)品關(guān)鍵工序自動(dòng)化率的考核。通過關(guān)鍵工序的識(shí)別及自動(dòng)化率的提升，達(dá)到產(chǎn)品可靠性提升及可快速復(fù)制的目標(biāo)。

三是產(chǎn)品操作復(fù)雜、測(cè)試環(huán)節(jié)多、維護(hù)工作量大也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性降低，因此在使用環(huán)節(jié)增加對(duì)易用性的考核，高可靠的產(chǎn)品需實(shí)現(xiàn)強(qiáng)易用性。

3.建立產(chǎn)品化率評(píng)價(jià)體系

《集團(tuán)公司新時(shí)期產(chǎn)品化工作總體方案》明確“型號(hào)產(chǎn)品化率”是指選用的產(chǎn)品化產(chǎn)品占所有配套產(chǎn)品的比例。為了實(shí)現(xiàn)航天科技集團(tuán)目標(biāo)，并為型號(hào)產(chǎn)品化工作提供具體支撐，需給出產(chǎn)品化率的具體計(jì)算方法，建立起全院層面的產(chǎn)品化率評(píng)價(jià)體系。

產(chǎn)品化工作的對(duì)象是可產(chǎn)品化的產(chǎn)品，產(chǎn)品化率應(yīng)真實(shí)反應(yīng)型號(hào)對(duì)可產(chǎn)品化產(chǎn)品的選用及培育程度，因此進(jìn)一步明確“型號(hào)產(chǎn)品化率是指本型號(hào)產(chǎn)品化產(chǎn)品占在統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中可產(chǎn)品化產(chǎn)品總數(shù)的比例”，電纜網(wǎng)等不可產(chǎn)品化產(chǎn)品不在統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)。

考慮不同分系統(tǒng)、單機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，引導(dǎo)重點(diǎn)系統(tǒng)、單機(jī)開展產(chǎn)品化工作，可對(duì)分系統(tǒng)、單機(jī)產(chǎn)品予以不同權(quán)重，但權(quán)重需由上一級(jí)組織確定。即型號(hào)確定各分系統(tǒng)權(quán)重，分系統(tǒng)確定各單機(jī)權(quán)重；不可直接通用的平臺(tái)及復(fù)雜產(chǎn)品按其可通用模塊/零部組件在產(chǎn)品中的比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

在貨架產(chǎn)品不夠豐富的現(xiàn)狀下，型號(hào)立項(xiàng)初期的產(chǎn)品化率往往較低，為了促進(jìn)型號(hào)對(duì)通用產(chǎn)品的培育，提出通用產(chǎn)品培育率的考核指標(biāo)。通用產(chǎn)品培育率指型號(hào)培育通用產(chǎn)品在型號(hào)所有新研可產(chǎn)品化產(chǎn)品中所占比例，通過型號(hào)培育，可實(shí)現(xiàn)定型前產(chǎn)品化率滿足要求的目標(biāo)。通用產(chǎn)品培育率是型號(hào)和產(chǎn)品化工作有效結(jié)合的重要手段。

產(chǎn)品化率統(tǒng)計(jì)需確定統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間界限，即能夠描述某一時(shí)間點(diǎn)的產(chǎn)品化率水平。型號(hào)產(chǎn)品化率一般按型號(hào)研制階段統(tǒng)計(jì)，如方案階段、初樣階段、試樣階段的產(chǎn)品化率；或按時(shí)間節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，如某年度的產(chǎn)品化率。

為支撐產(chǎn)品化率評(píng)價(jià)體系的建立，研究院從頂層發(fā)布《型號(hào)產(chǎn)品化大綱》標(biāo)準(zhǔn)，明確型號(hào)產(chǎn)品選用控制的9 個(gè)環(huán)節(jié)（見圖2），規(guī)劃型號(hào)全生命周期的產(chǎn)品化工作，確保產(chǎn)品選用落地。

圖2 型號(hào)選用產(chǎn)品關(guān)鍵環(huán)節(jié)

4.建立選用控制流程

型號(hào)選用控制流程包括執(zhí)行產(chǎn)品化大綱、統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)納入型號(hào)選用范圍、選擇貨架產(chǎn)品、開發(fā)通用產(chǎn)品、選用評(píng)審、型號(hào)應(yīng)用貨架產(chǎn)品、型號(hào)轉(zhuǎn)階段等活動(dòng)，如圖3 所示。研究院制定《型號(hào)產(chǎn)品選型應(yīng)用管理辦法》，明確了各方職責(zé)、產(chǎn)品選用一般要求、新研型號(hào)選型應(yīng)用要求、在研型號(hào)選型應(yīng)用要求等內(nèi)容，落實(shí)產(chǎn)品化大綱，以產(chǎn)品化大綱為抓手促進(jìn)型號(hào)產(chǎn)品化率的持續(xù)提升。

圖3 型號(hào)選用控制流程

一是產(chǎn)品化指標(biāo)設(shè)置既要充分繼承，又要兼顧創(chuàng)新；既要簡(jiǎn)單，又要操作性強(qiáng)；既要嚴(yán)格要求，又要腳踏實(shí)地。型號(hào)研制之初要制定指標(biāo)，分解指標(biāo)，研制過程要閉合指標(biāo)。選用控制流程要和型號(hào)研制流程緊密結(jié)合，結(jié)合型號(hào)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，設(shè)置“強(qiáng)制檢驗(yàn)點(diǎn)”，修訂型號(hào)轉(zhuǎn)階段質(zhì)量管理要求（Q/Y 568），把產(chǎn)品化大綱規(guī)定的工作項(xiàng)作為型號(hào)轉(zhuǎn)階段審查項(xiàng)，使選用控制流程成為型號(hào)研制的重要組成部分。

二是選用控制流程的相關(guān)方包括研究院、型號(hào)隊(duì)伍、總體單位、分系統(tǒng)單位和產(chǎn)品研制單位。相關(guān)環(huán)節(jié)包括：第一“選”，選擇對(duì)象包括單機(jī)或部組件，包括直接選或更改后選，包括選成熟產(chǎn)品或規(guī)劃中的產(chǎn)品；第二“用”，即更好地應(yīng)用產(chǎn)品，服務(wù)于型號(hào)；第三“控制”，即對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行把關(guān)。

三是建立院所兩級(jí)選用審查機(jī)構(gòu)，發(fā)揮組織綜合統(tǒng)籌職能，對(duì)選用情況進(jìn)行把關(guān)。廠所級(jí)審查機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)把關(guān)本單位承研范圍內(nèi)的分系統(tǒng)、單機(jī)的選用及培育情況；院級(jí)審查機(jī)構(gòu)對(duì)本型號(hào)產(chǎn)品化率總體情況進(jìn)行把關(guān)，對(duì)接協(xié)調(diào)各項(xiàng)問題。

二、項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)踐

研究院已完成多個(gè)新立項(xiàng)型號(hào)產(chǎn)品化大綱的編制及專項(xiàng)審查工作，對(duì)型號(hào)后續(xù)研制過程中產(chǎn)品化工作的開展起到了關(guān)鍵作用。型號(hào)產(chǎn)品化工作整體思路如下：

（1）型號(hào)負(fù)責(zé)建立產(chǎn)品化工作體系：由型號(hào)指揮管理部門負(fù)責(zé)制定、監(jiān)督、考核產(chǎn)品化工作計(jì)劃，提供產(chǎn)品化工作保障條件；設(shè)計(jì)師系統(tǒng)負(fù)責(zé)制定產(chǎn)品化大綱，按照型號(hào)研制階段更新，并開展產(chǎn)品化設(shè)計(jì)分析評(píng)估工作。

（2）型號(hào)要求按照產(chǎn)品化設(shè)計(jì)原則，充分繼承已有設(shè)計(jì)，依托型號(hào)通用技術(shù)，減少專用件的設(shè)計(jì)，提高效益的同時(shí)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）針對(duì)新研產(chǎn)品設(shè)計(jì)，型號(hào)建議充分考慮產(chǎn)品未來的發(fā)展需求和各型號(hào)之間的通用性，提高產(chǎn)品的通用化水平和先進(jìn)水平，牽引后續(xù)培育為貨架產(chǎn)品。

（4）按照《武器單機(jī)級(jí)產(chǎn)品成熟度定級(jí)實(shí)施細(xì)則（試行）》對(duì)培育的通用產(chǎn)品統(tǒng)一組織開展逐級(jí)的產(chǎn)品成熟度等級(jí)評(píng)定工作。

（5）在初樣、試樣階段，型號(hào)培育的通用產(chǎn)品需策劃并完成1 級(jí)（原理樣機(jī)產(chǎn)品）、2 級(jí)（工程樣機(jī)產(chǎn)品）成熟度評(píng)定相關(guān)基礎(chǔ)試驗(yàn)，至型號(hào)首飛前完成3 級(jí)（飛行產(chǎn)品）成熟度評(píng)定。

（6）在型號(hào)定型前，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化目標(biāo)。

以某型號(hào)為例，立項(xiàng)初期產(chǎn)品化率為59%（詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2）；經(jīng)過研制階段的通用產(chǎn)品培育等產(chǎn)品化工作，預(yù)計(jì)定型前新產(chǎn)品培育率可達(dá)79.4%，產(chǎn)品化率可達(dá)92.8%（詳細(xì)數(shù)據(jù)見表3），滿足航天科技集團(tuán)產(chǎn)品化率要求。

表2 某型號(hào)立項(xiàng)初期產(chǎn)品化率

表3 某型號(hào)定型前產(chǎn)品化率（預(yù)計(jì)）

三、關(guān)于選用控制的幾點(diǎn)思考

1.產(chǎn)品選用控制機(jī)制的建立是科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級(jí)的體現(xiàn)

型號(hào)產(chǎn)品選用控制涉及環(huán)節(jié)多，需要在以型號(hào)為主導(dǎo)的管理體制下，融入產(chǎn)品研制管理體系，通過制定標(biāo)準(zhǔn)、固化流程，促進(jìn)產(chǎn)品化工作常態(tài)化、有序開展。一方面型號(hào)產(chǎn)品選用控制優(yōu)化了產(chǎn)品化工作模式，另一方面產(chǎn)品化工作模式的調(diào)整升級(jí)也能強(qiáng)化產(chǎn)品選用控制機(jī)制的執(zhí)行，有效促進(jìn)了產(chǎn)品化工作與型號(hào)的深度融合。

2.產(chǎn)品選用控制需要按照“型號(hào)縱向抓總、單位橫向支撐”的模式統(tǒng)籌推進(jìn)

總體和單機(jī)應(yīng)協(xié)調(diào)一致，統(tǒng)一推進(jìn)?？傮w從技術(shù)要求統(tǒng)一、接口狀態(tài)統(tǒng)一、環(huán)境試驗(yàn)條件統(tǒng)一等頂層規(guī)劃著手，開展平臺(tái)的通用化工作，對(duì)單機(jī)開展產(chǎn)品化起到牽引作用。型號(hào)研制階段產(chǎn)品化工作計(jì)劃與各單位實(shí)際產(chǎn)品化工作進(jìn)度可能會(huì)存在不協(xié)調(diào)，應(yīng)在研制過程中緊密溝通、相互配合，從管理、計(jì)劃等方面采取一定的保障措施，降低產(chǎn)品化研制風(fēng)險(xiǎn)。

3.產(chǎn)品選用控制是不斷深入的，策略和方法需要結(jié)合實(shí)際不斷加以完善

產(chǎn)品化產(chǎn)品選用控制處于推廣階段，型號(hào)應(yīng)全面貫徹產(chǎn)品化設(shè)計(jì)理念，盡量選取貨架通用產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能，對(duì)于新技術(shù)研發(fā)的可通用的新產(chǎn)品，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的培育轉(zhuǎn)化。型號(hào)總體及各分系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)，分類施策，引導(dǎo)需要開展且適合開展產(chǎn)品化工作的分系統(tǒng)及單機(jī)充分落實(shí)產(chǎn)品化工作要求，保證院產(chǎn)品化工作總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

本文闡述了一種基于產(chǎn)品化大綱的型號(hào)選用控制管理方法，重點(diǎn)介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的構(gòu)建方法、豐富型譜及貨架的途徑，建立了院級(jí)產(chǎn)品化率評(píng)價(jià)體系及產(chǎn)品選型應(yīng)用管理相關(guān)制度。結(jié)果表明，該方法能夠較好地指導(dǎo)總體院型號(hào)產(chǎn)品化工作的開展，有效提升型號(hào)產(chǎn)品化率，促進(jìn)產(chǎn)品化工作與型號(hào)深度融合。本文提出的產(chǎn)品化率評(píng)價(jià)體系對(duì)集團(tuán)內(nèi)其他院所的產(chǎn)品化管理工作具有借鑒意義。下一步的研究方向考慮如何通過產(chǎn)品化工作模式及產(chǎn)品化隊(duì)伍配置的優(yōu)化調(diào)整更好地實(shí)現(xiàn)型號(hào)產(chǎn)品選用控制。