危金卓、王帥、李旭、馬立軍、郭昊雄 /中國運載火箭技術研究院物資中心
我國新一代運載火箭是為了滿足航天事業(yè)發(fā)展需求、順應運載技術發(fā)展趨勢而全新研制的綠色、無毒、無污染運載火箭,主要包括長征五號系列、長征七號系列等型號。新一代運載火箭承接了我國眾多重大發(fā)射任務(如空間站建設,探月、探火任務),是我國航天運輸?shù)闹饕α恐?。該類火箭在海南文昌發(fā)射基地(簡稱“海南靶場”)發(fā)射,火箭運輸至海南靶場后會需要配套各類物資(簡稱“靶場物資”),主要用于靶場火箭裝配,是火箭成功發(fā)射不可或缺的重要型號物資。
靶場物資作為重要的航天物資,具有短周期、小批量、多品種、易超期、標準升級換代頻繁等特點。按用途可分為靶場附件和靶場備件,靶場附件主要用于將火箭運輸至靶場后進行組合裝配,靶場備件作為裝配備份物資用于應對現(xiàn)場各類突發(fā)狀況,為火箭成功發(fā)射提供雙保險。整體供應現(xiàn)狀如下:
一是單發(fā)配套流程長,需求預測難度大。目前各型號靶場物資為單發(fā)配套,每發(fā)任務需根據(jù)型號設計,制定靶場物資配套表,隨后下發(fā)至生產(chǎn)單位,經(jīng)由各車間工藝進行核實分解,最終由車間物資管理員將物資配套表轉化為物資需求提報給采買單位。該配套流程由于中間環(huán)節(jié)較多,影響因素較為繁雜,存在需求信息不對等、反饋及時性較差等問題。此外,由于靶場物資中的備份物資受火箭裝配過程中各種突發(fā)事件的影響,因此需求隨機性較強、預測難度較大。
二是需求頻次高、物資項數(shù)多、使用量少、種類繁雜。靶場物資需求提報具有頻次高、使用量少、物資種類繁雜等特點。目前單發(fā)靶場物資需求平均幾十項,包括涂料、膠黏劑、樹脂、橡膠、塑料、纖維制品等各類非金屬物資,還有機電連接件、標準件等長周期關鍵物資。靶場物資需求的40%遠小于起訂量,且采購頻次高、難度大,物資供應成本和質量風險較高。
三是急項需求占比高、管理成本高、供應風險大。由于靶場物資需求明確時間較晚,大部分物資預留供應時間遠小于常規(guī)供應周期,急項需求占比高。此外,在急項供應時需與型號辦、設計、工藝、用戶、供應商等多方多次對接協(xié)調,資源利用率和供應效率低,管理成本和供應風險高。
四是單發(fā)配套成本高、超期風險大。靶場物資一般用于空間站建設及探月、探火等核心任務,發(fā)射任務窗口期短,供應時間節(jié)點有剛性要求;發(fā)射任務周期長,一般需帶赴靶場多個月。大部分物資存在保管期要求,且部分為?;?,單次運輸成本高。單發(fā)配套整體供應、運輸成本較高,超期風險大。
從2022 年起,新一代運載火箭發(fā)射任務已進入新常態(tài),在現(xiàn)有配套供應模式下,整體采購、供應管理成本將進一步增加,且無法高效保障靶場發(fā)射任務。因此根據(jù)目前靶場物資供應現(xiàn)狀和特點,研究院亟須從型號、設計、工藝、用戶等方面共同開展靶場物資供應模式的創(chuàng)新與優(yōu)化。
本項目對近幾年靶場物資供應數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,研究各項物資供應規(guī)律,識別供應難點和風險點,制定相應的供應策略,全面降低靶場物資供應難度和風險;同時優(yōu)化靶場物資配套流程,建立靶場物資信息共享機制,實現(xiàn)型號、設計、工藝、生產(chǎn)、物資供應集成化和一體化;按照物資類別、保管期限、存儲要求、供應周期等進行分類管理,制定靶場物資供應新方案,將以往按需供應轉化為提前精準備料,大幅提升靶場物資供應效率,全面降低靶場物資供應管理成本,為型號常態(tài)化高強密度發(fā)射提供堅實物資保障。
目前,靶場物資種類繁雜,物資保管期限、常態(tài)供應周期、起訂量、包裝規(guī)格等物資屬性對物資需求提報、物資供應、成本管理均有較大影響,不同物資的供應難度有較大差異。為進一步加強靶場物資精細化管理,提高需求提報的準確性,筆者梳理統(tǒng)計了近幾年新一代運載火箭靶場的物資供應數(shù)據(jù),對各類物資進行分類匯總,進一步完善物資信息,包括物資編碼信息(最新標準)、保管期限、存儲要求、起訂量、規(guī)格包裝、供應周期等信息,同時根據(jù)物資實際應用部段,識別是否為型號專用物資,便于后續(xù)物資提前精準備料。
根據(jù)各型號任務特點及物資屬性,結合以往供應過程中存在的問題,對各類物資供應風險、難點進行歸類,分析風險原因,如物資保管期、物資性能、是否為?;返葐栴},制定相應的應對措施(見表1),依據(jù)表2 的風險評估規(guī)則,針對各項物資的供應難度,對其所屬風險等級進行評估,明確物資供應風險等級,從而決定物資供應優(yōu)先級,確保供應資源合理分配,全面降低靶場物資供應風險,為后續(xù)物資滾動備料提供依據(jù)。
表1 風險評估及應對策略例表
表2 區(qū)段風險值評分規(guī)則表
目前,靶場物資存在配套流程較長、需求信息不對等和不及時等問題,使供應難度和風險明顯增加。項目組通過協(xié)調設計、工藝人員,深入了解各型號任務特點和靶場物資配套流程,結合靶場物資屬性和供應規(guī)律,進一步完善各型號靶場物資信息,協(xié)助設計精準制定靶場物資配套表。在此基礎上,建立靶場物資數(shù)據(jù)清單。對靶場物資清單進行實時更新維護,并及時推送給設計、工藝、車間庫管等相關人員,具體流程如圖1 所示,確保全鏈條需求信息對等,以便于設計、工藝人員選用合理物資。特別是針對非金屬類物資標準升級、停產(chǎn)等情況,確保信息及時傳遞至各環(huán)節(jié)相關人員,協(xié)助設計提前開展代料工作、更改配套表,同時指導車間精準提請物資需求,確保各項需求物資可采,避免因計量單位不一致、需求信息不對稱等造成反復協(xié)調問題。
圖1 靶場物資信息傳遞流程圖
基于上述靶場物資供應優(yōu)化模式,將以往按需供應轉化為提前精準備料,按照物資類別、保管期限、存儲要求、供應周期等進行分類管理,管理新方案如下:
(1)長周期物資
對于供應周期大于3 個月的靶場物資,如機電、標準件等物資,其供應周期較長,無法滿足靶場機動性要求,可采取1:1 配套管理,即在火箭總裝備料需求中,提前將靶場物資納入備料,采取1:1 配套訂貨方式,在總裝備料需求中直接供齊,全面縮短該類物資供應周期。
(2)供應周期較短、保管期大于或等于12 個月物資
供應周期為1~3 個月,且保管期限大于或等于12 個月的靶場物資占比較大,如果能夠采取合理備料方案,可有效縮短該類物資供應周期。此外,靶場物資作為備份件,通常要根據(jù)靶場實際情況進行選用,其供應存在一定概率性。為此,通過計算優(yōu)化初始備貨數(shù)量(I)和再訂貨數(shù)量(R)制定新方案進行滾動備料,具體公式及相關參數(shù)設定如下:
1)初始備貨數(shù)量(I)
考慮院內各需求單位需求計劃一般按照年度計劃制定,年度需求計劃較為精準,故靶場物資備貨計劃以全年型號任務計劃作為初始備貨點,依據(jù)靶場物資配套表、物資屬性、以往調撥數(shù)據(jù)等給出初始備貨數(shù)量的計算公式如下:
I=a·【pbn】
式中,【】表示向上取整;a為配套表數(shù)量;b為全年各型號計劃要求配套次數(shù)(全年時間范圍:第一年3 月1 日至第二年2 月28/29 日開始計算);p為使用概率,p=需求歷史提報次數(shù)/型號發(fā)射總次數(shù);n為安全系數(shù)(安全系數(shù),主要為是否為?;罚芷?、保管期限、是否滿足起訂量、廠家產(chǎn)能是否穩(wěn)定等,對上述風險值進行綜合考慮,一般取值為0.5,1,1.5,2)。
2)再訂貨數(shù)量(R)
由于靶場物資使用存在概率性,故需要根據(jù)實際情況進行適當調整,依據(jù)實際供應情況和物資相關屬性,給出再訂貨點的觸發(fā)條件,具體如下:
①初始備貨數(shù)量I小于等于配套數(shù)量a。
②庫存?zhèn)湄浳镔Y保管期小于等于6 個月。
再訂貨數(shù)量R的計算公式如下:
式中,【】表示向上取整;b1為各型號剩余要求齊套次數(shù)。
③超期風險管控。依據(jù)上述風險評估規(guī)則,參考設立超期風險點,當靶場備料物資使用有效期小于或等于6 個月時,可轉化為普通庫存物資,可用于其他型號。
(3)超期風險較大的物資
在靶場物資中,保管期大于或等于6 個月且小于12 個月的物資均屬于危化品,存儲運輸條件較為苛刻,超期風險較大,無法提前備料,應該依據(jù)型號實際要求供應節(jié)點進行按需供應;針對具有較高質量風險的關鍵部位所用物資,應參考物資使用要求和質量風險,采取單發(fā)配套、雙批訂貨的方式,即按照單發(fā)配套數(shù)量,訂購不同批次物資,規(guī)避質量風險,確保按時交付合格產(chǎn)品。
對于保管期限無法滿足靶場要求的物資,采取“雙倍發(fā)放、異地復驗”的形式,即按節(jié)點將完整包裝物資發(fā)放給用戶,同時將同批物資留存于庫房中,使用前在異地開展復驗工作,在確保質量的前提下有效保證物資供應,避免二次運輸及增加成本。
深入調研靶場物資配套流程,從設計選用源頭優(yōu)化靶場物資配套流程,制定各型號靶場物資配套清單,建立靶場物資信息共享機制,協(xié)助設計、工藝人員第一時間掌握物資信息,成功打破型號任務與物資供應間的信息壁壘,從型號任務源頭實現(xiàn)物資需求精準預測,以及型號、設計、工藝、生產(chǎn)、物資供應集成化和一體化,減少各環(huán)節(jié)協(xié)調次數(shù),大幅提高工作效率。目前已協(xié)助設計人員提前完成物資代料17 項,更新優(yōu)化配套表6 次,單發(fā)配套協(xié)調次數(shù)由以往平均N 次降低至N—6 次,需求提報正確率由以往平均73%提升至95%。
項目組通過統(tǒng)計分析靶場物資供應數(shù)據(jù),對靶場物資進行分類匯總,深入研究各類物資供應規(guī)律,及時總結歸納供應問題,識別供應難點和風險點,提出有效的供應措施,全面降低靶場物資供應風險。
將新舊供應模式下各項靶場物資的供應風險評估情況進行對比可以發(fā)現(xiàn),新模式下高風險物資項數(shù)降低了70%,中高風險物資項數(shù)降低了69%,中低風險物資項數(shù)降低了38%,整體物資供應風險全面降低。
通過對各項物資進行風險評估,制定應對措施,結合靶場物資供應新方案,提前滾動精準備料,將靶場物資平均供應周期縮短了56%,實現(xiàn)60%以上的靶場物資“0 周期”供應(即通過提前采買和驗收,實現(xiàn)接受需求后物資可通過庫存直供);此外,通過合理設定起訂量和再訂貨點,制定超期預警機制,使超期物資項數(shù)占比由16%降低至3%,全面提升靶場物資供應效率,從而有效降低物資超期積壓風險。
項目組通過精準預測需求,實行集中采購、提前備料,同時根據(jù)物資性能,協(xié)調設計完成物資代料,全面降低物資采購、驗收、運輸成本,實現(xiàn)單發(fā)靶場配套物資平均采購成本降幅16.2%。
項目組利用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析近幾年靶場物資供應情況,對靶場物資進行分類匯總,研究各類物資供應規(guī)律,識別供應難點、風險點,降低靶場物資供應風險。從設計選用源頭優(yōu)化了靶場物資配套流程,制定各型號靶場物資配套清單,建立靶場物資信息共享機制,從型號任務源頭對物資需求進行精準預測;改變以往按需供應模式,制定靶場物資備料、供應方案,解決靶場物資需求預測難度大、供應風險高、采買難度大、采購管理成本高等問題;分類匯總需求,實行集中采購,降低物資采購、管理及運輸成本。對比總裝和靶場物資供應特點,本文提出將總裝物資與靶場物資統(tǒng)籌管理,由單發(fā)配套模式向年度需求滾動供應模式轉變的新思路,為后續(xù)進一步提高新一代運載火箭物資供應效率、降低物資采購、管理成本指明方向?!?/p>