航天項目基于系統(tǒng)牽引的單機齊套模式研究

溫亞、董文彬、王知非、王聰、王拓 /北京航天自動控制研究所

近年來，隨著國際環(huán)境變化及甲方推行的配套采購制度逐漸成熟，中國運載火箭技術(shù)研究院的項目采購訂單數(shù)量大幅增加。航天項目中控制系統(tǒng)單機的齊套已經(jīng)由原來零散的各單機自己生產(chǎn)、自行交付的模式逐步變成系統(tǒng)牽引各單機按照一定節(jié)奏動態(tài)交付的大批量生產(chǎn)模式。裝備訂購數(shù)量多、周期短已經(jīng)變成了未來裝備訂購的重要特點，要想在這樣的環(huán)境中生存下來，就要按級次由下游單位按照上游單位要求在短時間內(nèi)保質(zhì)保量完成各個單機的交付工作。北京航天自動控制研究所根據(jù)企業(yè)自身特點，結(jié)合航天行業(yè)的特殊性對控制系統(tǒng)單機進行抓總，從系統(tǒng)層面牽引單機交付。

針對某項目全周期的控制系統(tǒng)牽引單機交付過程，研究所總結(jié)出控制系統(tǒng)牽引單機齊套的模式在研制階段、小批量試制階段、緊急交付階段、批產(chǎn)階段的特點，有針對性地歸納出控制系統(tǒng)對于各個生產(chǎn)階段管理的重點關(guān)注目標，進而對控制系統(tǒng)的系統(tǒng)牽引單機齊套提出有效的戰(zhàn)略政策建議。

一、工作與實踐

1.研制階段管理模式

在航天項目研制階段，以贏競爭、保成功為第一目標，需要在第一時間完成設(shè)計投入使用的同時保證產(chǎn)品質(zhì)量可靠?？刂葡到y(tǒng)在型號研制初期嚴格落實研究所經(jīng)營決策、方案決策、供應鏈決策，大力推動產(chǎn)品化選用，型號按照“系統(tǒng)架構(gòu)+貨架產(chǎn)品”的平臺化研發(fā)理念最大程度選用成熟技術(shù)方案，適應型號快速研制和快節(jié)奏的特點，探索短平快型號研制模式，在提高研制效率的同時確保設(shè)計質(zhì)量。在研制階段實施項目負責人對工程研制工作全面負責制，各不同專業(yè)研究室針對型號配置專業(yè)隊伍，建立了“型號隊伍+產(chǎn)品隊伍”的研制管理模式，分別負責專用型號產(chǎn)品及通用產(chǎn)品化產(chǎn)品的研制生產(chǎn)，嚴格按照控制系統(tǒng)研制流程開展單機和系統(tǒng)的研制工作。由系統(tǒng)牽頭核心單機產(chǎn)品設(shè)計單位，圍繞設(shè)計、生產(chǎn)、工藝以及驗證、測試、檢驗等環(huán)節(jié)開展技術(shù)風險分析工作，前置技術(shù)風險審查點至控制系統(tǒng)單機。在研制階段生產(chǎn)調(diào)試方面基本采用一人包干到底的模式，選用技能水平較高的操作人員，重點對新技術(shù)、新方法進行研究驗證、對技術(shù)狀態(tài)變化情況進行追蹤落實、對現(xiàn)場問題及時協(xié)調(diào)溝通、處理總結(jié)、閉環(huán)落實。

控制系統(tǒng)在研制階段做全單機試驗，加強單機出廠測試和系統(tǒng)試驗測試，在單機研制生產(chǎn)階段，單機的研制試驗較多，試驗項目及試驗條件未固化，試驗充分性依據(jù)研制要求采用專測模式，進行各項功能、性能的摸底和極限測試試驗，進行各項指標性能的確認。所有控制系統(tǒng)產(chǎn)品在單機加嚴出廠測試后，均需要100%經(jīng)過由系統(tǒng)設(shè)計研究室研制隊伍負責的控制系統(tǒng)綜合試驗驗證，按照研制階段綜合試驗大綱對產(chǎn)品進行多輪測試，杜絕產(chǎn)品帶問題出系統(tǒng)。

2.小批量試制期間管理模式

在項目小批量試制階段，該階段產(chǎn)品作為控制系統(tǒng)產(chǎn)品第一次批量試制階段，承擔了需要固化技術(shù)狀態(tài)、優(yōu)化研制過程的任務，在前期研制的基礎(chǔ)上需要進一步固化系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)，為大批量生產(chǎn)提供產(chǎn)品經(jīng)驗儲備。

控制系統(tǒng)綜合試驗驗證在小批量階段由設(shè)計研究室會同試驗研究室共同承擔，專業(yè)測試隊伍和集成測試隊伍與設(shè)計研究室形成技術(shù)對接，對產(chǎn)品同時開展小批量測試工作有利于產(chǎn)品方案和研制過程的持續(xù)優(yōu)化改進，進一步推進各單機研制的產(chǎn)品化進程。

控制系統(tǒng)單機在小批量生產(chǎn)調(diào)試方面推廣原負責人監(jiān)督、采用多工種串行的生產(chǎn)調(diào)試模式。在生產(chǎn)階段開始采用自動化設(shè)備生產(chǎn)，在調(diào)試試驗階段對工序進行模塊化細分和組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，由試驗人員進行產(chǎn)品試驗及試驗的測試工作，以保證產(chǎn)品滾動測試及試驗，提高生產(chǎn)效率?？刂葡到y(tǒng)所有小批量試制產(chǎn)品均需要100%經(jīng)過綜合試驗驗證，以保證產(chǎn)品質(zhì)量可靠。

3.緊急交付期間管理模式

緊急交付任務是指甲方在原有交付周期基礎(chǔ)上，由于突發(fā)情況提出大幅壓縮交付周期的需求導致的特殊情況下的批生產(chǎn)任務，在此期間控制系統(tǒng)以產(chǎn)品按時交付為首要任務，利用以下措施指導相關(guān)工作。

（1）成立專項任務指揮部

控制系統(tǒng)成立由單位主要領(lǐng)導任組長、各配套單位主要領(lǐng)導擔任組員的某專項生產(chǎn)交付任務指揮部，全面負責某交付任務，對重大事項進行決策協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌保障相關(guān)資源。

（2）加強廠所聯(lián)動

控制系統(tǒng)加強同配套單位的聯(lián)動能力，與主要生產(chǎn)廠及短線配套單位成立多個專題工作組，每天協(xié)調(diào)工作計劃及進展。針對短線產(chǎn)品交付，研究所領(lǐng)導帶領(lǐng)“兩總”及設(shè)計師下沉到所有控制系統(tǒng)生產(chǎn)配套廠家及產(chǎn)品交付一線，現(xiàn)場督戰(zhàn)，解決實際問題。所有產(chǎn)品均按天進行計劃排產(chǎn)，建立7×24小時溝通調(diào)度制度。

（3）開展試驗剪裁

控制系統(tǒng)在獲得甲方認可后，在緊急交付任務期間對批產(chǎn)的試驗工作進行裁剪。運用工作大力做減法形成的思路，在保證產(chǎn)品測試覆蓋性和系統(tǒng)質(zhì)量的前提下優(yōu)化集成交付周期，將整體試驗周期壓縮了1/3。

（4）關(guān)鍵崗位專人專崗

控制系統(tǒng)在緊急交付任務期間實施關(guān)鍵崗位專人專崗制，各職能機關(guān)指定責任領(lǐng)導和管理人員周六日停止休假，保持聯(lián)絡通暢，確保24 小時隨時到崗；指定一名責任領(lǐng)導并明確檢驗人員分工，實現(xiàn)某交付任務檢驗工作“0 延時”，產(chǎn)品具備交付條件后8 小時內(nèi)完成相關(guān)質(zhì)量文件的辦理，確保生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題第一時間處理。

（5）落實批產(chǎn)保障資源

控制系統(tǒng)在緊急交付任務期間成立專業(yè)化的批產(chǎn)保障資源，不計成本投產(chǎn)一批產(chǎn)品測試試驗設(shè)備，加快新測試場地的建設(shè)，控制系統(tǒng)單機測試設(shè)備數(shù)量提升20%。牽引下游生產(chǎn)廠針對緊急交付任務型號成立生產(chǎn)專線，保障緊急交付任務產(chǎn)品交付。同時，調(diào)動大量的測試運維隊伍人員，在試驗室進行充分的培訓，確保能擔任外場相關(guān)測試工作，做到多場地多線同時開展測試。

（6）優(yōu)化質(zhì)量工作流程

控制系統(tǒng)在緊急交付任務期間優(yōu)化質(zhì)量工作流程，長周期工作采取特殊放行，單機例行試驗與批產(chǎn)交付并行，單機完成出廠測試合格即可交付，慣組完成半個月穩(wěn)定測試后即可交付。在確保質(zhì)量的前提下，某型號2 臺產(chǎn)品的2 個檢驗項目合并成一個檢驗項；部分工序檢查過程合并，累計減少產(chǎn)品等待檢驗及周轉(zhuǎn)時間1000 小時以上。大大減少了檢驗時間，增強了時效性，確保了緊急交付任務的圓滿完成。同時，在預驗收形式上對于非首次批產(chǎn)、無技術(shù)狀態(tài)變化、復雜度較低、成熟度較高的產(chǎn)品，大膽嘗試涵審的形式，降低驗收的人力成本。

4.大批量任務階段管理模式

在大批量任務階段，控制系統(tǒng)繼續(xù)抓總深化技術(shù)狀態(tài)管控，本階段產(chǎn)品系統(tǒng)已基本完成定型工作并完成小批量試生產(chǎn)交付，產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)基線已確定，控制系統(tǒng)堅持夯實緊急交付任務期間好的做法和工作經(jīng)驗，進一步規(guī)范大批量生產(chǎn)工作的模式。

控制系統(tǒng)在大批量任務階段繼續(xù)重視規(guī)范和工藝工作，保證大批量產(chǎn)品質(zhì)量，堅決落實首件鑒定、重視生產(chǎn)準備評審、加強關(guān)鍵過程控制、細化規(guī)范產(chǎn)品驗收、預防控制質(zhì)量風險、嚴格快速質(zhì)量歸零。

大批量任務階段產(chǎn)品生產(chǎn)采取專線管理的模式，在專線內(nèi)實行“單元+流水”生產(chǎn)，串行工序較少，并行工序增加，降低對人員技能的要求，提升生產(chǎn)效率；增加自動化生產(chǎn)設(shè)備，采用數(shù)字化輔助生產(chǎn)，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)、過程質(zhì)量、工裝存取等方面采用數(shù)字化手段輔助生產(chǎn)，以提升生產(chǎn)、管理效率。

控制系統(tǒng)在大批量任務階段繼續(xù)優(yōu)化落實試驗項目，通過研制單機全流程測試儀，將部分系統(tǒng)測試前移至單機出廠，產(chǎn)品進入綜合試驗測試比例降低了90%，提高了測試能力，減少了測試流程，提升了交付能力，減低了試驗成本。

控制系統(tǒng)在大批量任務階段推行設(shè)計與制造一體化，將控制系統(tǒng)單機總成總測飛控軟件燒寫工作場地調(diào)整至生產(chǎn)廠，并使用全流程測試儀完成軟件燒寫后的驗證。將控制系統(tǒng)單機總測環(huán)節(jié)工作場地調(diào)整至生產(chǎn)廠，極大縮短產(chǎn)品的流轉(zhuǎn)周期。

二、實踐效果

控制系統(tǒng)通過系統(tǒng)牽引拉動單機齊套的模式，在任務全流程各階段對下游單機通過采取以下措施逐步進行了流程優(yōu)化，有效拉動了生產(chǎn)交付效率的提升，取得了顯著的實踐效果

1.供應鏈優(yōu)化

控制系統(tǒng)經(jīng)過對研制批、小批量、緊急交付任務批每一批產(chǎn)品生產(chǎn)進行分析，在大批量階段分批次進行供應鏈管理優(yōu)化，根據(jù)前期工作完成情況及生產(chǎn)廠家產(chǎn)能的變化與產(chǎn)能余量及時調(diào)整大批量每批次雙定點廠家的任務分配，激發(fā)廠家生產(chǎn)積極性，保證了大批量產(chǎn)品每一批次的及時交付。例如，控制系統(tǒng)根據(jù)該年度對主要生產(chǎn)廠的產(chǎn)能判斷，在某項目某批次任務中將控制單機多分配A 單位20%，將電纜網(wǎng)多分配B 單位30%，經(jīng)過優(yōu)化分配，2 家下游配套單位均圓滿完成了控制系統(tǒng)下達的交付任務，取得了良好的效果。同時，牽引二級配套單位優(yōu)化擴大生產(chǎn)配套單位，將C 單位配電模件的焊裝外協(xié)單位從1 家擴大至3 家，使C 單位圓滿完成產(chǎn)品供貨任務。

2.加強試驗資源保證、支撐批產(chǎn)關(guān)鍵路徑

控制系統(tǒng)總成總測任務及單機測試的需求從研制階段到批產(chǎn)階段大幅增長，控制系統(tǒng)推動各生產(chǎn)試驗單位等試驗能力提升工作，必要時考慮拓展新的試驗工序外協(xié)生產(chǎn)單位；在控制系統(tǒng)認可后牽引生產(chǎn)廠家擴大單機試驗供方，主抓二級配套單位的驗收，實現(xiàn)增產(chǎn)而不降質(zhì)；在廠家建立生產(chǎn)專線，保障大批量生產(chǎn)的試驗資源。

識別關(guān)鍵單機的試驗短線，通過研發(fā)該單機全流程測試儀，開展模擬系統(tǒng)工況條件下的產(chǎn)品測試，研制具備系統(tǒng)測試驗證功能的單元測試設(shè)備，提高單機測試覆蓋性，實現(xiàn)單機生產(chǎn)配套單位完成測試后即可交付，減少單機到系統(tǒng)的流轉(zhuǎn)和測試驗證周期；對批生產(chǎn)廠家增投產(chǎn)單元測試試驗設(shè)備，控制系統(tǒng)單機測試設(shè)備數(shù)量提升20%。保障工藝裝備，重點梳理大批量型號工藝測試儀并適時補投，實現(xiàn)多線并行生產(chǎn)，確保產(chǎn)品按節(jié)點交付。

3.堅持所廠生產(chǎn)測試環(huán)節(jié)持續(xù)優(yōu)化

針對大批量生產(chǎn)的情況，形成批生產(chǎn)環(huán)節(jié)流程優(yōu)化意見，進一步推動批生產(chǎn)工作的有效開展。持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)測試流程，如簡化減振器鉚接流程，投產(chǎn)專用鉚接工裝；對總線測試工序測試項目進行優(yōu)化，減少測試項目；牽引工藝持續(xù)改進，對電連接器焊杯搪錫加工進行改善，避免焊點出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。這些工作均能將各部分效率提升50%以上。

持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)測試流程，型號隊伍通過對產(chǎn)品測試性和覆蓋性的分析，持續(xù)優(yōu)化試驗項目、調(diào)整工序順序，大幅降低測試時間：將電纜出箱、系統(tǒng)測試、包裝清理、封箱交付等工序分別在不同的工位由員工協(xié)同并行配合開展測試工作，形成脈動測試，大幅提升了測試效率。通過將部分系統(tǒng)測試前移至單機出廠，降低后續(xù)綜合試驗產(chǎn)品比例，由小批量的100%系統(tǒng)抽測到大批量的20%系統(tǒng)抽測，提高了測試能力、減少了測試流程，提升了交付能力，減低了試驗成本。

開展批產(chǎn)型號綜合試驗場地優(yōu)化，優(yōu)化總成總測、集成交付的試驗場地布局。將某項目產(chǎn)品總成總測系統(tǒng)軟件燒寫工作場地同生產(chǎn)車間耦合，并使用全流程測試儀完成軟件燒寫后的驗證；總測環(huán)節(jié)工作場地調(diào)整至單機生產(chǎn)車間，大大減少了人員產(chǎn)品周轉(zhuǎn)；建立面向批產(chǎn)任務的所廠協(xié)作新模式，將部分型號批產(chǎn)綜合試驗場地布局同生產(chǎn)廠車間進行耦合，并充分應用生產(chǎn)廠人力資源。

4.持續(xù)優(yōu)化質(zhì)量管理

減少驗收頻次，保證產(chǎn)品交付按節(jié)點有序開展，某項目某批次控制系統(tǒng)配套產(chǎn)品采用分組驗收的形式進行，50 套為一組組織進行驗收評審，控制系統(tǒng)匯總單機驗收情況形成系統(tǒng)總結(jié)報告，不再單獨對系統(tǒng)進行驗收。

廠所檢驗互信，整機總成總測生產(chǎn)過程為總成總測全工序外協(xié)，因總成總測部分工序外包部組件配套廠繼續(xù)開展生產(chǎn)工作，總成總測外協(xié)工序前A 廠總成總測單元不再進行入所復驗工作，認可A廠出廠檢驗及測試數(shù)據(jù)，可減少單臺產(chǎn)品整機的單元測試時間1.5h/臺。

優(yōu)化檢驗方式，依據(jù)某項目產(chǎn)品“軟件在線寫入任務單”，使用刻盤機進行某批次產(chǎn)品的程序軟件母盤生產(chǎn)，出具母盤合格證后可用于本批次系統(tǒng)程序?qū)懭胧褂?，確保了批次產(chǎn)品軟件版本受控，優(yōu)化了原來每臺產(chǎn)品的系統(tǒng)程序軟件為檢驗點的檢驗方式。

三、后續(xù)思路

在新的航天項目訂購模式下，為了適應越來越快的項目研制周期，面對越來越多的大批量任務，控制系統(tǒng)抓總單位在研制階段、小批量試制階段、大批量生產(chǎn)階段根據(jù)不同時期的不同特點實施動態(tài)管理，抓總單機進行生產(chǎn)齊套。在不同階段對配套產(chǎn)品的整機生產(chǎn)布局、關(guān)鍵環(huán)節(jié)和關(guān)鍵工序布局進行統(tǒng)籌優(yōu)化和系統(tǒng)決策，以提升控制系統(tǒng)整體交付能力，并進一步發(fā)揮控制系統(tǒng)作為總承單位在質(zhì)量管控方面的優(yōu)勢，作為系統(tǒng)層面計劃保證、質(zhì)量保證、售后服務的責任主體，以系統(tǒng)抓總單機為前提逐級夯實質(zhì)量責任。

在確保各級產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，后續(xù)還將采取以下措施：一是動態(tài)開展關(guān)鍵元器件提前備料；二是動態(tài)調(diào)整配套單機生產(chǎn)定點布局；三是推動配套單位生產(chǎn)專線和專用保障資源建設(shè)，并根據(jù)關(guān)鍵路徑、關(guān)鍵活動的變化，動態(tài)實施專人專崗；四是動態(tài)調(diào)配某一單機關(guān)鍵路徑上某一活動的資源保障水平，例如將某一電裝或試驗活動根據(jù)產(chǎn)能需求調(diào)整分配到符合要求的多家試驗單位；五是在工序工藝編排和生產(chǎn)環(huán)節(jié)流轉(zhuǎn)等方面，促進總成總測生產(chǎn)環(huán)節(jié)、配套單位部組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)乃至多級次關(guān)鍵配套單位生產(chǎn)環(huán)節(jié)的深度融合；六是從最有利于保證產(chǎn)品交付節(jié)奏的角度，動態(tài)調(diào)整不同批次抽例比例和例試產(chǎn)品的選取次序；七是根據(jù)批次生產(chǎn)過程中的質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，動態(tài)調(diào)整和優(yōu)化系統(tǒng)級、單機級的試驗項目等活動。