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航天器标准化管理模式探索与实践

2018-07-17孙涛张京波王进军钱峰

航天标准化 2018年2期
关键词:型号航天器研制

孙涛 张京波 王进军 钱峰

(1中国空间技术研究院,北京,100094;2北京空间科技信息研究所,北京,100086)

随着我国航天事业的快速发展,中国空间技术研究院面临的科研生产形势发生了巨大变化,型号任务呈现 “多型号并举、高强密度发射”的新常态,航天器技术及其应用产业面临着 “市场化、产业化、国际化发展”的新形势。标准作为产品质量的基础,产业升级的要件,其重要战略支撑作用和技术基础作用日益凸显。面对新常态和新形势,为了更好地发挥标准化工作在航天器型号研制中的支持保障和引领作用,标准化工作模式必须不断优化,标准化管理水平必须实现跨越式提高。

近年来,我院结合航天器型号研制特点,通过健全航天器标准体系,聚焦转型,开展标准研制,建立适应航天器特点的型号标准化工作机制,创新岗位标准化工作模式等若干管理举措,全面提升了航天器标准化工作的精细化水平。

1 航天器标准化管理现状

通过对院标准化管理现状分析,传统的以支撑航天器型号科研为主的标准化工作模式与航天器产品研制及技术应用要求存在一定差距,标准化工作与院产业化、市场化、国际化发展不相适应。标准化工作系统尚不能有效地支撑标准 “落地”,标准化技术基础能力与宇航能力发展要求的匹配性需进一步提高。

1.1 航天器标准体系不系统,标准支撑性不好

面对复杂的大型航天器系统和开放的航天器市场,航天器标准体系还不能完全适应,从标准体系的角度看,覆盖性、协调性、支撑性还有差距。国际先进宇航标准体系的系统性较好,不同层级标准的要求和作用定位清晰,要素全面。而我们的标准要求存在着各层级界面不清,标准要素存在支撑性要求不全,或支撑性标准要求重叠,且不一致的现象,系统性和规范性存在差距。如:航天器研制中特别重要的技术状态控制要素就存在着GJB、QJ、Q/QJA以及院级标准、院级管理制度等不同层级、相互重叠的支撑性要求,且还存在着GJB对技术状态更改类别的定义与Q/QJA相反的现象。

1.2 标准对企业核心能力提升支持不够

企业核心能力是组织可持续发展的基础,涉及企业的技术、人才、管理、文化和凝聚力等各方面,而核心能力积累的关键在于创建学习型组织,核心点是知识管理。航天器标准化工作尚未进入单位知识管理体系,尚未成为能力建设核心。没有将对标准化重要性的认识与企业自身发展的内在需要统一起来,在产业化、市场化、国际化发展过程中,标准作为企业发展的核心和引领作用没有充分发挥,与企业转型升级的发展目标脱节。如:面对新领域与新技术的快速发展,现有标准在先进性、适应性方面亟待提高。

1.3 标准实施的有效性还有待进一步提高

标准在推动型号上台阶方面作用发挥不够,在型号研制生产中,部分一线人员对标准不熟悉、执行标准不到位等现象仍然存在,缺乏在型号产品研制岗位中实施标准的有效手段以及监督的有效机制。通过标准的贯彻实施来推动科研生产管理规范化、精细化的作用不凸显,标准对于提高岗位工作效率的作用有待提高。

2 航天器标准化管理工作的思路

2.1 健全航天器标准体系,支持战略发展

创建国际一流的宇航企业的发展战略,客观上要求企业适应和抓住市场化、产业化转型的重大挑战与战略机遇,要求航天器标准体系要为技术创新和产品创新、产业化生产、国际市场开发提供平台。因此,要坚持战略导向、问题导向、需求导向,围绕航天器研制生产和核心能力建设,适应提升航天器系统研制生产能力对产业化生产标准的需求、市场化环境对通过标准来提升企业核心竞争力的需求、产品和技术 “走出去”对标准的需求、国际先进技术 “引进来”对标准的需求,瞄准国际一流,健全与国外先进宇航标准体系对接的航天器标准体系,支撑空间事业健康发展。

2.2 服务核心业务,推动转型升级

航天器标准在对内保障型号科研生产、推动技术创新,对外引领市场开拓两个方面要发挥重要作用。以推进空间技术发展和型号任务完成为重心,重点围绕:新一代公用平台及通用单机研制对产品标准的需求,“好、快、省”实现产业化、规模化发展对先进工艺和产业化生产标准的需求,编制和实施一批水平先进、分类合理,适应产业化、市场化、国际化要求的标准,指导和规范航天型号的研制,支撑科研生产的转型。

2.3 健全工作系统,促进标准有效实施

健全的工作系统对于标准的宣贯、执行、监督、反馈和改进等发挥着重要作用,是标准实施的组织保证。组织、型号、岗位标准化工作系统应配置到位、职责明确,工作机制应健全、运行高效。同时,以提升标准实施质量为目标,探索适应航天器型号研制特点的型号标准化、岗位标准化工作模式,以多种形式推进标准的实施。

3 航天器标准化管理的若干实践

“十三五”期间,我院作为“我国空间技术发展的引领者和发展战略规划的推动者、我国空间飞行器研制的主力军”,将逐步发展成以宇航系统业务为核心,多业务、多体制相互支撑,具有强大市场竞争力的科技创新型、军民融合型、产业发展型国际一流宇航企业。标准化工作需要紧密围绕院的战略目标,加强战略思维,创新工作模式,把握发展机遇,助推企业的转型升级。

3.1 系统规划、对标先进,构建适应航天器型号发展的标准体系

3.1.1建立覆盖全面、相互支撑的航天器标准体系

在研究、对标国际先进标准体系,尤其是ECSS标准体系结构的基础上,建立了具有航天器研制和管理特色,包含4大系列的航天器标准体系:管理系列(M)、产品保证系列 (Q)、工程系列 (E)和产品系列 (P),基本覆盖航天器设计、试验、生产和管理等科研生产各方面以及型号研制全过程,包含国家标准、国家军用标准、航天行业标准、航天科技集团公司标准、院标准、所厂标准以及其它直接相关标准共2000余项,为空间技术的发展提供了重要支撑。

航天器标准体系的构建包含院和所厂两级,两级标准体系相互支撑、互为补充。院级标准体系覆盖航天器4大系列标准,重点关注共性技术和管理要求、匹配和协调性规定、通用设计和操作指南等;所厂标准侧重专业领域的技术和管理方法。

标准体系的建设思路按照分析研究、总结经验、全面梳理航天器研制所包含的工作要素基础上,形成工作项目;梳理和识别相应的标准项目,形成要素全面、标准项目支撑工作项目的系统、全面、支撑性强的航天器标准体系表。如图1所示。

图1 航天器标准体系示意图

3.1.2围绕核心能力建设,抓好重点专业标准子体系建设

a)对标先进、建立宇航产品保证标准子体系。借鉴ECSS-Q系列标准体系架构,研究分析ECSS、MIL、NASA、GJB、QJ等 2000余项国内外标准,开展产品保证管理、质量保证、可靠性保证、安全性保证等9个要素专项研究;以9个专项研究为基础,系统规划,建成了产品保证标准子体系,如图2所示。

图2 产品保证标准子体系

该体系分为3个层次:第一层次为1项规定产品保证工作目标和原则的标准,第二层次为9项规定产品保证各要素保证要求的标准,第三层次为192项指导产品保证各要素中287个工作项目具体实施的操作性标准。按照成块开发、分层编制的原则,开展产品保证标准制修订,为在宇航型号全面规范实施产品保证奠定良好基础。

b)顶层设计、成块开发工艺技术标准子体系。在总结表面工程、电子装联、复合材料等具有航天器产品特色的工艺技术的基础上,开展工艺专业技术体系梳理,对应研究分析标准项目,初步建成覆盖14个工艺技术领域、63类工艺支撑专业、300余项工艺专业技术的院宇航产品通用工艺技术标准体系,如图3所示。

图3 工艺技术标准子体系架构

c)系统规划、抓好以实现航天器数字化研制为重点的信息化标准子体系建设。以航天器设计和制造信息化需求为驱动,开展工业4.0相关标准研究,系统梳理信息化建设和应用的标准/规范要求,建立院信息化标准体系表,开展信息化专项标准的建设。一期在加强网络基础环境、建立数字化协同平台等方面开展卫星数字化协同研制工程标准;二期重点补充完善数字化设计、建模与仿真以及数字化制造标准,促进信息化与工业化深入融合。

图4 航天器数字化研制标准子体系

3.2 服务核心主业,开展标准研制

3.2.1围绕产业化转型开展标准制定

a)根据领域特色,发展有效支撑航天器型号领域的标准。围绕载人航天、深空探测、通信、导航和遥感等五大领域,系统进行领域特色技术和特色产品梳理分析,开展领域标准化规划,规划出600余项标准、规范、手册和指南,将其纳入各级标准体系,按照规划开展领域特色标准的编制,固化领域成熟经验,支撑领域发展。

b)围绕型号研制模式的转变,完善生产阶段产品保证标准。分析当前生产管理模式与产品保证要求的差距,深化生产阶段产品保证工作,增加生产阶段产品保证标准子体系,从生产阶段产品保证要素管理、生产基线建立与控制、投产准备检查、检验管理、生产过程质量控制、过程记录与数据包以及生产现场管理等方面开展相应各级标准的梳理和制定,细化要求和控制措施,保证生产过程关键风险点识别全面、产品过程质量控制满足要求。

c)面向新一代公用平台和通用单机研制,开展相应标准编制。将基于CAST卫星平台、DFH卫星平台、遥感卫星平台和货运飞船平台等后续开发的新一代航天器公用平台逐步固化形成国家级产品规范。开展以系列型谱和成熟产品为重点的通用单机产品标准化研究,针对设计、测试、试验和生产等研制全过程编制产品标准。

3.2.2面向市场化竞争开展标准制定

面向市场化竞争、协作配套单位对准入型标准的需求,梳理航天器优势技术和产品、行业通用技术和管理要求,研制 “行业准入类”标准。分析商业卫星特点、项目谈判和标准输出等需求,制定航天器商业卫星研制所需基础标准清单,同时逐步开展标准制定和转换,建立商业卫星标准子体系。在对外合作、外协配套工作中,既保护核心知识产权,又便于控制外协产品质量、促进合作。

3.2.3面向国际化发展做好标准制定

a)紧跟航天器产品和技术输出对标准的需求,开展标准制定。国际宇航市场业务从航天器产品出口扩展至卫星地面应用和基础设施等领域,对 “标准国际化”提出了迫切需求,需要通过标准与国际先进技术和管理经验接轨,推动“走出去”。分析院国际合作项目中谈判、标准输出等需求,梳理支撑对外合作所需标准项目清单,开展国内标准转换成英文标准的翻译工作。首创与国际接轨的国际合作卫星标准体系,率先在军工行业实现标准出口,通过委内瑞拉国际合作基础设施建设项目将100余项国际合作卫星标准输出,首次实现了标准的输出创汇。

b)国际标准编制取得突破,增加航天器出口影响力。积极参与ISO/CCSDS等相关国际标准化组织活动,跟踪研究国际航天标准制定规律和重点方向,编制的ISO17255《空间系统—项目管理—工作说明》等多项技术和项目管理国际标准已正式发布。结合院卫星和设备出口需求,及时为院国际合作项目提供先进、互认的标准,为中巴卫星合作等项目提供了有力的支持。

c)适应掌握国际先进技术对标准的需求,加强国外先进标准对标。紧密结合院关注的专业技术领域,持续跟踪研究ISO、NASA、ECSS、MIL、AIAA等国际国外相关组织的先进标准;结合航天器技术现状和发展需求,开展指标参数的对标分析,引进和转化了空间激光通信标准、微纳卫星标准等40余项设计、试验、可靠性、项目管理等领域的先进标准。以最快捷可靠的方式获取国外先进技术经验,促进航天器研制和管理与国际接轨,通过 “引进来”,促进航天器研制水平向国际先进看齐,推动在国际化道路上走得更远。

3.3 探索标准应用新模式,促进标准实施

3.3.1建立航天器型号标准化工作模式,强化标准实施效果

建立具有航天器研制特点的型号标准化工作模式。明确型号总指挥是型号标准化工作的第一责任人,型号项目办是型号在研制全过程中实施各级各类标准的责任主体,标准制修订作为单位的组织行为,使型号研制人员更专注于贯彻实施标准。同时,结合航天器产品保证工作推进,建立了以 “标准体系建设队伍 (A)+标准落实与监督评价队伍 (B)”为核心的标准化师工作机制。其中,标准化师队伍 (A)主要负责标准体系建设,依托型号产品保证队伍 (B)落实标准实施与监督评价的责任,使标准落实和评价工作紧密与型号研制相结合,强化实施效果。3.3.2以多种形式推进岗位标准的落实

a)通过可视化培训推动操作类岗位标准的实施。为提高总装操作类标准落实效果,开展总装工艺规范操作视频的拍摄,完成了航天器总装过程中电连接器插拔操作等10余项关键操作视频的拍摄。对新员工进行培训,并将视频片在总装大厅滚动播放,通过生动的培训形式,提高操作人员技术水平。

b)通过信息化技术推动工艺技术标准的落实。为更好落实机械加工、复合材料成型、热表工程等工艺技术标准的要求,对相关工艺技术标准进行结构化表述,支持型号研制过程的查询与应用。并在此基础上,开发标准化信息管理系统与CAPP(计算机辅助工艺过程设计)系统的集成,将工艺标准要求分解固化到工艺编制流程中,以信息化手段促进工艺的规范化、标准化,提升工艺稳定性。

c)通过流程化手段保证产品保证标准在型号研制中落实。将产品保证标准实施要点分解为质量控制点 (Q点),作为研制环节的明确要求,嵌入到产品研制技术流程中,确保产品保证工作不漏项,实施过程不打折扣。

3.3.3建设标准化信息平台,提高标准的易获得性

院、所厂两级标准信息平台的建成,实现力量集中,优势互补。院标准化信息平台涵盖国内外标准全文数据近40万项以及MIL、ISO、NASA、CCSDS、ECSS、IPC等国外航天器相关标准目录8万余项。其中,国家标准、国家军用标准、航天行业标准、集团公司标准等上级标准实行年度动态更新,院级标准实时更新,为型号提供了及时便捷的标准信息资源。各所厂根据专业领域布局,集中建设覆盖航天器空间环境、可靠性、载人航天等领域的标准信息化平台,提供面向型号研制任务需求的专业技术标准。

我院通过不断探索,逐渐形成了适应宇航型号研制特点的标准化工作模式。航天器标准体系的持续完善,为型号任务的圆满完成提供了有力的技术支撑;型号研制关键标准的编制,为企业的转型需求提供了保障;具有国际先进水平的产品保证标准体系的建成,为控制型号任务风险、稳定产品质量提供了支撑;院、所厂两级标准化信息平台的建设和数据资源的完善,有效促进了岗位标准的应用,为航天器标准化工作为空间事业的健康发展奠定了基础。

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