王叢飛、劉江、李斯戌、鄧永福 /中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
關(guān)震磊 /首都航天機(jī)械有限公司
中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司近年來大力推進(jìn)航天裝備產(chǎn)品化工作,倡導(dǎo)總體單位與單機(jī)單位上下聯(lián)動(dòng)、協(xié)同推進(jìn)產(chǎn)品化工程,以應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下高強(qiáng)度研制、高密度發(fā)射、批量化生產(chǎn)和商業(yè)航天的發(fā)展需求。截至2022 年,中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的產(chǎn)品化工作取得良好效果,對(duì)重要單機(jī)產(chǎn)品種類進(jìn)行了有效壓縮,實(shí)現(xiàn)了同圖號(hào)產(chǎn)品不同型號(hào)的廣泛應(yīng)用,有效緩解了設(shè)計(jì)、工藝及生產(chǎn)的壓力。但由于產(chǎn)品化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、工藝及生產(chǎn)環(huán)節(jié)仍采用型號(hào)管理模式,導(dǎo)致在技術(shù)狀態(tài)、工藝控制、質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié)存在一定差異,產(chǎn)品要求不統(tǒng)一,產(chǎn)品通用性不足,難以成為真正的貨架產(chǎn)品。本文系統(tǒng)性地研究了產(chǎn)品化發(fā)展的幾個(gè)階段,以低沖擊分離裝置為例,分析了當(dāng)前產(chǎn)品化在設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、質(zhì)量控制等管理環(huán)節(jié)存在的問題,并提出了一定的解決措施,對(duì)于深入推進(jìn)產(chǎn)品化,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化產(chǎn)品向貨架產(chǎn)品轉(zhuǎn)化具有一定的意義。
產(chǎn)品化的發(fā)展按階段可以分為三步。第一步是從型號(hào)產(chǎn)品向產(chǎn)品化產(chǎn)品發(fā)展。型號(hào)發(fā)展初期,各個(gè)型號(hào)獨(dú)立研發(fā),導(dǎo)致型號(hào)產(chǎn)品種類眾多,為了減少產(chǎn)品種類,提升產(chǎn)品可靠性,緩解人力資源緊張等問題,通過建立以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)的產(chǎn)品化隊(duì)伍、對(duì)不同型號(hào)的產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)型等措施,實(shí)現(xiàn)型號(hào)產(chǎn)品產(chǎn)品化。第二步是從產(chǎn)品化產(chǎn)品向通用化產(chǎn)品過渡。第一步實(shí)現(xiàn)了不同型號(hào)的產(chǎn)品統(tǒng)型,但產(chǎn)品要求在不同型號(hào)間仍存在差異,產(chǎn)品在工藝和生產(chǎn)端仍采用型號(hào)管理模式,不同型號(hào)產(chǎn)品在技術(shù)狀態(tài)控制及質(zhì)量控制環(huán)節(jié)存在差異,導(dǎo)致產(chǎn)品化產(chǎn)品難以真正意義上通用,通過建立產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品化隊(duì)伍、統(tǒng)一產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)和質(zhì)量管理要求等措施,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品通用化過渡。第三步是從通用化產(chǎn)品向貨架產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。在實(shí)現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)及質(zhì)量管理控制完全統(tǒng)一的前提下,根據(jù)型號(hào)需求,提前排產(chǎn),建立基礎(chǔ)的貨架庫,供型號(hào)使用。產(chǎn)品化發(fā)展路線圖如圖1 所示。
圖1 產(chǎn)品化發(fā)展路線圖
以低沖擊分離裝置為例,由于型號(hào)間的差異,低沖擊分離裝置的種類及規(guī)格較多,對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理及生產(chǎn)控制都造成了很大壓力。前期的產(chǎn)品化工作基本實(shí)現(xiàn)了低沖擊分離裝置產(chǎn)品種類與規(guī)格的統(tǒng)型,按系列和規(guī)格進(jìn)行了劃分,實(shí)現(xiàn)了種類與規(guī)格的有效壓縮,取得了良好的效果,產(chǎn)品化發(fā)展第一步已經(jīng)基本完成,第二步在持續(xù)推進(jìn)。
本文主要針對(duì)發(fā)展路線中的第二步和第三步,分析低沖擊分離裝置在產(chǎn)品化發(fā)展中存在的具體問題。
為了適應(yīng)不同型號(hào)使用需求,各型號(hào)產(chǎn)品一般存在一定的差異。例如,同一系列的低沖擊分離裝置,由于夾持厚度不同,分成了不同的細(xì)化規(guī)格,導(dǎo)致產(chǎn)品狀態(tài)存在一定差異;各型號(hào)產(chǎn)品的使用環(huán)境不同,導(dǎo)致不同型號(hào)開展的相關(guān)環(huán)境試驗(yàn)條件、量級(jí)存在差異。雖然總體單位制定了典型產(chǎn)品通用技術(shù)條件,但各型號(hào)選用貨架產(chǎn)品仍按各自的總體技術(shù)條件開展試驗(yàn)。產(chǎn)品化工作是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)一,而型號(hào)要求的差異會(huì)造成產(chǎn)品之間的差異,導(dǎo)致產(chǎn)品實(shí)際意義上不通用。
產(chǎn)品化產(chǎn)品生產(chǎn)階段按照型號(hào)產(chǎn)品管理,生產(chǎn)過程中涉及的質(zhì)量管控、工藝控制、軍代表監(jiān)管等,不同型號(hào)間存在一定差異。管理要素如產(chǎn)品機(jī)加進(jìn)刀速度、涂層噴涂次數(shù)、檢測(cè)要求等工藝細(xì)節(jié)存在差異,都會(huì)導(dǎo)致不同型號(hào)管理生產(chǎn)的產(chǎn)品存在一定差異,從而影響產(chǎn)品的通用性,型號(hào)之間產(chǎn)品借用存在問題,間接導(dǎo)致產(chǎn)品不能直接向貨架產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。
當(dāng)前,生產(chǎn)單位仍按照傳統(tǒng)的型號(hào)生產(chǎn)管理模式,根據(jù)不同型號(hào)需求安排投產(chǎn)計(jì)劃,且各任務(wù)獨(dú)立開展,缺乏統(tǒng)籌性。對(duì)于運(yùn)載器來說,發(fā)射不同載荷采用的分離裝置不同,分離裝置需求數(shù)量也不同,按照每次任務(wù)需求進(jìn)行投產(chǎn);從技術(shù)角度來看,低沖擊分離裝置屬于單點(diǎn)故障環(huán)節(jié),對(duì)于任務(wù)成敗具有至關(guān)重要的作用。因此,其產(chǎn)品批抽檢試驗(yàn)的要求十分嚴(yán)格,一般要求批次發(fā)火試驗(yàn)數(shù)量不低于產(chǎn)品數(shù)量的9%,同時(shí),產(chǎn)品數(shù)量低于100 件時(shí),從可靠性的角度要求發(fā)火抽檢數(shù)量不低于9 件,而一般型號(hào)投產(chǎn)數(shù)量都少于50 件;對(duì)于小批量需求來說,批次抽檢數(shù)量占比大,產(chǎn)品損耗率較高,經(jīng)濟(jì)性較差,難以適應(yīng)當(dāng)前商業(yè)航天發(fā)展的需求。
部分產(chǎn)品化產(chǎn)品本身生產(chǎn)周期較長(zhǎng),以低沖擊分離裝置為例,零件生產(chǎn)過程要經(jīng)歷熱處理、粗加工、精加工、表面磨砂、噴涂、總裝、氣動(dòng)篩選試驗(yàn)、發(fā)火試驗(yàn)等多個(gè)環(huán)節(jié),正常產(chǎn)品生產(chǎn)周期在8 個(gè)月左右。由于產(chǎn)品按照型號(hào)管理模式進(jìn)行生產(chǎn),根據(jù)型號(hào)需求下發(fā)生產(chǎn)任務(wù),型號(hào)管理的差異導(dǎo)致不同型號(hào)之間借用困難,同時(shí)又難以提前開展投產(chǎn)工作,導(dǎo)致產(chǎn)品齊套周期較長(zhǎng),對(duì)型號(hào)管理造成很大的負(fù)擔(dān)。
從管理角度,產(chǎn)品化產(chǎn)品應(yīng)由型號(hào)管理徹底轉(zhuǎn)向產(chǎn)品化專業(yè)隊(duì)伍管理,產(chǎn)品化隊(duì)伍應(yīng)獨(dú)立于各個(gè)型號(hào),專門從事產(chǎn)品化的各項(xiàng)管理工作,保證隊(duì)伍的獨(dú)立性和權(quán)威性。
從技術(shù)角度,應(yīng)不斷強(qiáng)化產(chǎn)品化隊(duì)伍的技術(shù)把關(guān)能力與權(quán)威,從技術(shù)狀態(tài)、環(huán)境要求等方向,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化產(chǎn)品的橫向一致,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品統(tǒng)型;確保同一圖號(hào)產(chǎn)品的規(guī)格壓縮、環(huán)境條件要求一致,從根本上保障產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的一致。通過技術(shù)狀態(tài)的統(tǒng)一,增加產(chǎn)品子樣的考核次數(shù),提升產(chǎn)品可靠性與質(zhì)量。
建立產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品化隊(duì)伍,從目前以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)向工藝、生產(chǎn)、檢驗(yàn)等各要素推進(jìn),確保產(chǎn)品化產(chǎn)品在各個(gè)環(huán)境的控制要求統(tǒng)一,消除不同型號(hào)隊(duì)伍間管理存在的差異性。
根據(jù)產(chǎn)品軍檢的需求進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào),建立產(chǎn)品化產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管規(guī)范,由專門的軍代表進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管;產(chǎn)品交付過程中,由相應(yīng)型號(hào)的軍代表進(jìn)行會(huì)簽確認(rèn),消除產(chǎn)品監(jiān)管過程中的差異。
同時(shí),為進(jìn)一步打通管理要素,推進(jìn)產(chǎn)品化產(chǎn)品質(zhì)量管理體系建設(shè),應(yīng)建設(shè)完善的產(chǎn)品化技術(shù)狀態(tài)管控、質(zhì)量管理、工藝管理及標(biāo)準(zhǔn)化管理等標(biāo)準(zhǔn),從標(biāo)準(zhǔn)上實(shí)現(xiàn)管理的統(tǒng)一。
為了解決各個(gè)型號(hào)獨(dú)立投產(chǎn)、任務(wù)缺乏規(guī)劃性、產(chǎn)品生產(chǎn)成本高等問題,在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)統(tǒng)一、打通管理要素的基礎(chǔ)上,各型號(hào)(項(xiàng)目)辦公室根據(jù)型號(hào)工作策劃、梳理未來三年產(chǎn)品化產(chǎn)品的需求,由生產(chǎn)部門匯總,結(jié)合經(jīng)濟(jì)性原則進(jìn)行投產(chǎn)。一方面,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品投產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)一步降低成本;另一方面,生產(chǎn)單位可根據(jù)需求,合理規(guī)劃生產(chǎn)計(jì)劃,適時(shí)提前啟動(dòng)生產(chǎn),消除生產(chǎn)的高低峰谷,提升整體效率。
通過打通產(chǎn)品化產(chǎn)品技術(shù)、管理等要素,有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的通用化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化產(chǎn)品的貨架化。針對(duì)貨架產(chǎn)品,由生產(chǎn)單位建立通用產(chǎn)品基礎(chǔ)庫,使通用產(chǎn)品始終保有一定數(shù)量。型號(hào)可根據(jù)需要,從貨架產(chǎn)品按需選用,對(duì)于縮減產(chǎn)品齊套周期具有十分重要的意義,尤其對(duì)于競(jìng)標(biāo)型號(hào),可以暫時(shí)借用貨架產(chǎn)品,有效解決部分產(chǎn)品化產(chǎn)品生產(chǎn)周期長(zhǎng)的問題,提升競(jìng)爭(zhēng)力。
深入推進(jìn)產(chǎn)品化發(fā)展是實(shí)現(xiàn)航天“三高”發(fā)展的有力抓手,可進(jìn)一步壓減產(chǎn)品種類,增強(qiáng)個(gè)體的使用頻次,提升產(chǎn)品可靠性,強(qiáng)化產(chǎn)品質(zhì)量;實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)統(tǒng)籌投產(chǎn),按經(jīng)濟(jì)數(shù)量投產(chǎn),進(jìn)一步降低成本,提升經(jīng)濟(jì)效益;建立貨架化的產(chǎn)品庫,顯著縮短產(chǎn)品齊套周期,進(jìn)一步提升工作效率。
通過建立全生命周期的產(chǎn)品化隊(duì)伍,強(qiáng)化專業(yè)化隊(duì)伍的專業(yè)權(quán)威性,實(shí)現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)統(tǒng)一,增加產(chǎn)品使用頻次,提升可靠性,有效提升產(chǎn)品質(zhì)量。
在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品狀態(tài)統(tǒng)一的基礎(chǔ)上,由生產(chǎn)單位統(tǒng)籌需求進(jìn)行投產(chǎn),消除需求的高低峰谷,緩解生產(chǎn)線壓力;同時(shí),按最優(yōu)經(jīng)濟(jì)數(shù)量進(jìn)行投產(chǎn),減少批次產(chǎn)品抽檢產(chǎn)品消耗數(shù)量,有效降低產(chǎn)品成本;從計(jì)劃安排和單位產(chǎn)品成本角度實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,綜合提升經(jīng)濟(jì)效益。
深入推進(jìn)產(chǎn)品化,將產(chǎn)品化產(chǎn)品徹底發(fā)展成為通用貨架產(chǎn)品,由生產(chǎn)單位統(tǒng)籌需求,提前開展投產(chǎn),建立產(chǎn)品化產(chǎn)品的基礎(chǔ)貨架庫。型號(hào)根據(jù)需求向生產(chǎn)單位申請(qǐng)?zhí)嶝洠瑥脑械摹坝唵巍a(chǎn)品”模式,發(fā)展為“計(jì)劃—產(chǎn)品—訂單”模式,有效縮減了產(chǎn)品生產(chǎn)周期,對(duì)于支撐型號(hào)、有效提升綜合效率具有十分重要的意義。