通用“兩器”組批生產模式研究及實踐

胡勇、張鑫、邊旭、孫爍、金含玉 /北京宇航系統(tǒng)工程研究所

自“十二五”以來，隨著我國國防事業(yè)的發(fā)展，航天領域呈現出產業(yè)規(guī)?？焖僭龃?、型號研制和批生產數量大幅增加、發(fā)射試驗任務空前繁重、轉型升級不斷加快、競爭愈加激烈的新形勢。傳統(tǒng)科研生產模式下，產品研制多以項目維度開展，導致產品間缺少規(guī)劃、先進性不強、可靠性不高、產品種類多。同時，產品的眾多狀態(tài)給全鏈條管理帶來人力、物力等成本的極大浪費，給工廠制造生產造成巨大壓力，距離大規(guī)模、高產能制造差距較大。面對新的發(fā)展形勢，迫切需要通過產品化工作，統(tǒng)一產品技術狀態(tài)、提升產品成熟度、提高產品組批生產數量、提高產品生產效率，從而有效保證型號研制的質量和進度。

近年來，北京宇航系統(tǒng)工程研究所以傳感器、變換器產品為試點，為解決此類產品技術狀態(tài)多、生產交付壓力大等問題，開展了通用“兩器”產品研制，研究了產品化工作模式下的組批生產程序和方法，并在宇航領域推廣實施，取得良好效果。

一、工作思路

1.總體思路

為實現“兩器”產品組批生產，需從設計源頭開展技術狀態(tài)統(tǒng)一，完成通用產品研制；針對多定點研制情況，開展第三方性能測評，對產品性能指標一致性進行確認；開展產品鑒定試驗、拉偏試驗等可靠性試驗，提升產品成熟度，實現產品上貨架；針對具體項目加強產品選用控制，實現推廣應用；統(tǒng)籌各項目訂貨需求，形成投產清單，并通過競爭擇優(yōu)等方式確定產品配套單位；簽訂意向協(xié)議，啟動產品組批生產；產品完成生產后，組織集中驗收。具體流程如圖1 所示。

圖1 通用“兩器”組批生產流程圖

2.通用“兩器”產品研制

總體專業(yè)從設計源頭完成測量系統(tǒng)測量要求規(guī)格化和環(huán)境條件統(tǒng)一是“兩器”通用化的基礎。根據對現有型號非電量參數要求的梳理、分析，總體專業(yè)將力學環(huán)境、氣動與熱環(huán)境、動力系統(tǒng)和總體等彈箭總體測量參數量程、測量誤差、頻率范圍等技術指標，按照一定原則進行規(guī)格化設計，形成所級標準《彈箭總體測量參數技術指標規(guī)格化要求》；對現有型號力、熱環(huán)境試驗條件進行分析、包絡，形成《測量系統(tǒng)典型產品通用技術條件》，統(tǒng)一鑒定及驗收試驗條件、試驗方法、檢驗規(guī)則。

為了充分了解各承研單位產品性能，開展“兩器”產品第三方測評，對各配套單位產品性能進行準確客觀的測評。在測評基礎上，結合各單位工程設計能力，針對沖擊、過載、熱流、溫度、噪聲、振動6 種環(huán)境類產品開展通用“兩器”研制，形成通用化“兩器”產品設計要求（見表1），對電氣及機械接口、外形尺寸、著色、代號規(guī)則等進行規(guī)范。同時，為統(tǒng)籌不同型號配套“兩器”產品對電連接器提出的小型化、輕質化、防鹽霧等個性化要求，測量系統(tǒng)牽頭專業(yè)連接器研制單位完成J14Y型和Y100A 系列通用電連接器研制?！皟善鳌碑a品研制完成后，選取典型產品再次開展第三方測評，對各單位產品性能指標達標情況及一致性進行確認，確保產品互換性。

表1 通用“兩器”設計要求標準

提升通用“兩器”產品成熟度，實現產品上貨架。各承研單位按照通用技術條件完成產品鑒定試驗，針對熱真空等特種試驗由系統(tǒng)單位統(tǒng)一組織開展。后續(xù)，通過參與應用型號大型地面試驗及飛行試驗，持續(xù)提升產品成熟度。

提升通用“兩器”產品成熟度，實現產品上貨架。各承研單位按照通用技術條件完成產品鑒定試驗，針對熱真空等特種試驗由系統(tǒng)單位統(tǒng)一組織開展；后續(xù)通過參與應用型號大型地面試驗及飛行試驗，持續(xù)提升產品成熟度。

3.加強型號選用控制

建立通用產品選用控制流程，加強各型號貨架通用“兩器”產品選用。針對新研型號，依據總體技術方案、貨架產品規(guī)范、產品使用說明書等文件，對選型應用貨架產品進行產品適用性、接口匹配性、技術符合性、產品成熟度和產品供應保障能力分析，逐一核對選型應用通用“兩器”產品的各項技術指標是否滿足型號任務需求、固有技術能力和產品成熟度水平對型號任務要求的滿足程度。若選用非通用“兩器”產品，型號需對貨架通用兩器產品無法滿足型號技術要求的技術原理和詳細理由進行充分論述，同時給出擬研制、使用產品的主要技術指標、功能原理、供應保障能力及其與型譜或貨架產品的差異性比對分析。

針對在飛及批產型號，利用新批次投產契機推廣應用通用“兩器”產品。型號總體按《彈箭總體測量參數技術指標規(guī)格化要求》，結合型號歷次飛行遙測結果分析，對總體遙測力、熱、動力、總體參數的量程等進行規(guī)格化；分系統(tǒng)根據總體統(tǒng)一后的量程要求、通用“兩器”產品已有規(guī)格等情況，形成型號配套選用通用“兩器”產品可行性分析及替換進度分析報告?？尚行苑治鲂璋▽νㄓ谩皟善鳌碑a品總體量程、自帶電纜長度、換用通用“兩器”產品前后的機械接口變化以及滿足型號環(huán)境條件等復核情況。型號在此基礎上確定選型應用方案，并組織進行評審，評審通過后方可實施。

4.通用“兩器”產品投產需求統(tǒng)計

加強各型號通用“兩器”產品投產需求統(tǒng)籌，形成組批投產需求方案。項目主管根據各項目本年度策劃及后續(xù)2～3 年通用“兩器”產品齊套需求，在每年第1 季度開展本年度通用“兩器”集中訂貨的需求梳理，形成需要集中訂貨的通用產品技術狀態(tài)配套表，并經項目技術負責人批準確認，形成投產基線；產品主管依據各項目投產基線，統(tǒng)籌形成本年度通用“兩器”產品集中訂貨配套表，信息主要包括訂貨產品名稱、產品代號、配套數量、配套型號、齊套時間等內容，需經產品副總師審批確認。若各項目臨時產生新的通用“兩器”訂貨需求，由產品主管根據產品齊套節(jié)點要求，每月統(tǒng)籌開展各型號通用產品集中訂貨工作。

5.組批投產實施

針對通用“兩器”產品首批集中訂貨任務，或宇航型號新百發(fā)批產等數量較多任務，通過競爭擇優(yōu)方式確定配套廠家；其他任務可通過專家合議方式確定配套廠家。為了確保產品進度、降低單一供方供貨風險，采用多定點配套，按照擇優(yōu)排序進行任務分配。針對熱流、溫度、振動等配套數量較多的“兩器”產品，一般選擇不超過3 家配套單位；針對沖擊、過載、噪聲等選用數量較少的“兩器”產品，一般選擇不超過2 家配套單位。

產品主管根據組批投產需求方案與各配套單位簽訂通用兩器訂貨意向協(xié)議，意向協(xié)議需明確投產數量、齊套時間、產品價格及質量職責等內容。若在一個供貨周期內發(fā)生重大質量事件，或發(fā)生交付進度嚴重滯后的情況，則取消后續(xù)還未正式交付任務的產品訂單，且后續(xù)不推薦選用該配套單位的通用“兩器”產品。

針對集中訂貨產品，由產品主管開展計劃管理。產品齊套后，質量部門組織集中驗收，驗收組長一般由產品首席擔任，相關型號隊伍參加。產品驗收入庫后，由產品主管根據各型號投產情況及實際需求計劃統(tǒng)一調配產品。

二、效果分析

1.產品種類顯著壓縮

目前已完成沖擊、過載、熱流、溫度、噪聲、振動6 種環(huán)境類通用“兩器”貨架產品建設，大大壓縮了“兩器”產品種類，各類產品壓縮情況見表2，壓縮率最高達80%，效果顯著。

表2 通曉“兩器”產品壓縮統(tǒng)計

針對宇航型號新百發(fā)批產任務，CZ-2C、CZ-3B、CZ-5、CZ-7、CZ-7A、CZ-8、CZ-11、YZ-1、YZ-1S、YZ-2 共10 個型號完成通用“兩器”產品替換，各型號替換通用“兩器”產品后壓縮率見表3。CZ-5、CZ-7A 等型號類別壓縮率達近30%，效果顯著；CZ-11、YZ-1S 換用通用“兩器”產品后，雖沒有實現種類壓縮，但可與其他型號組批投產。

表3 各宇航型號“兩器”產品替換后壓縮率表

2.科研效率顯著提升

通用“兩器”產品推廣應用及組批生產可有效提升科研生產效率，顯著降低“兩器”產品研制及生產資源投入。系統(tǒng)單位投入在產品設計、產品驗收、相關設計文件的時間、精力均大幅下降，以溫度類“兩器”為例，對原有產品狀態(tài)和任務書工作量進行統(tǒng)計，產品壓縮前，型號需要對107 種產品狀態(tài)進行明確；產品壓縮后，只需對40 種產品狀態(tài)進行明確及維護，下降63%。生產單位組批生產也較單個型號小批投產效率大幅提升，通用“兩器”產品可實現滾動備料、生產，大大縮短產品交付周期；條件成熟后，可根據3 年計劃需求滾動下達訂貨任務，進一步縮短產品齊套周期、提高效率。

以設計標準化統(tǒng)一產品狀態(tài)，對系統(tǒng)和產品接口進行規(guī)范化要求，控制接口種類，規(guī)范接口細節(jié)，提升設計可靠性；通過產品大批量應用，可以極大提高產品試驗子樣數量，積累產品可靠性數據，以子樣數量提高產品可靠性；通過固化產品技術狀態(tài)，穩(wěn)定產品生產工藝，提升產品生產的自動化水平，提高產品質量，降低質量風險。

3.經濟效益顯著提高

通用“兩器”推廣應用降本增效效果顯著。通過產品統(tǒng)一化設計，降低設計成本；通過產品標準化設計，降低維護成本；通過集中訂貨，形成批產規(guī)模，利用規(guī)模優(yōu)勢提高采購效益，降低產品價格。以本次宇航新百發(fā)批產任務投產為例，2022 年度通用“兩器”共計訂貨5000 余臺，部分代號傳感器一次訂貨近500臺。通過集中訂貨、競爭擇優(yōu)，實現效益提升10%。

4.產品質量不斷增強

以設計標準化統(tǒng)一產品狀態(tài)，對系統(tǒng)和產品接口進行規(guī)范化要求，控制接口種類，規(guī)范接口細節(jié)，提升設計可靠性；通過產品大批量應用，可以極大提高產品試驗子樣數量，積累產品可靠性數據，以子樣數量提高產品可靠性；通過固化產品技術狀態(tài)，穩(wěn)定產品生產工藝，提升產品生產的自動化水平，提高產品質量，降低質量風險。

以通用“兩器”為例闡述了一種產品化產品組批生產的管理方法，重點介紹了從設計源頭開展技術狀態(tài)統(tǒng)一，研制過程中加強型號選用控制，任務投產階段加強需求統(tǒng)籌，最終實施多型號組批生產。通用“兩器”組批生產證明，產品化工作是提升科研效率、提高產品質量、增強組織效益的有效手段。后續(xù)，將在更大范圍內推廣通用產品組批投產，并持續(xù)探索不同層級、不同專業(yè)、不同產品的產品化工作方法，助力航天科研模式優(yōu)化升級。