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以“结对子”为抓手,全面推进武器装备产品化工作实践与思考

2022-01-24黄迅苏大亮孙伟宁中国航天科技集团有限公司

航天工业管理 2021年12期
关键词:结对子产品化型号

黄迅、苏大亮、孙伟宁 /中国航天科技集团有限公司

半个多世纪以来,我国武器装备走过了一条从跟踪研仿到自主创新的发展道路。自“1059”导弹仿制以来,武器装备一直走研制定型的路线,并按照通用化、系列化、组合化(“三化”)的设计思想在型号中开展应用,取得了一系列研究和实践成果。“十三五”以来,在继承“三化”工作成果基础上,航天科技集团创新性地提出总体单位和专业单位紧密耦合、协同推进型号产品研制的工作模式,称之为“结对子”。以“结对子”为抓手,全面推进武器产品化工作,在型谱/货架建设、产品选用、产品质量提升、生产线建设等方面取得了显著成效,探索了一条协同推进产品化工作的有效途径,促进了武器装备科研生产质量、效率和效益的提升,有效支撑了型号与产品双驱动的科研生产模式构建。笔者以武器装备研制特点和难点问题为切入点,介绍了航天科技集团以“结对子”为抓手协同推进产品化工作的总体思路、工作内容、工作成效等,并对“十四五”期间武器产品化工作重点方向进行了思考与展望。

一、新时期武器装备研制特点与难点分析

航天工程具有高风险、高投入、一次成功等特点,决定了航天工程必须追求高质量发展。“十三五”以来,随着武器装备的高速发展,总体单位的设计工作量加大,资源调配紧张,而专业单位为总体单位配套产品的种类、规格和数量也在急剧增加,部分型号交付进度难以得到保障,武器装备研制的特点和难点日益凸显,主要体现在以下几个方面:

一是关键产品合格率与稳定性控制不足。从历年质量问题分析来看,产品的质量问题依然突出,反映出当前在产品过程稳定性控制方面存在短板,在提供可靠、合格、稳定产品的能力方面存在不足。

二是设计的可制造性有待提升。目前武器产品研制过程采用“指标分解、实物闭环”的工作模式,存在设计和制造归属于不同单位的情况,设计和制造过程相对分离,制造过程往往跟不上设计过程的更新迭代速度,产品设计的可制造性有待进一步提高。

三是产品技术状态多。早期武器装备研制的主要目标是解决装备的有无问题,以满足用户的应用需求为主,导致型号数量多、产品技术状态多、通用性低,造成武器产品“多品种、小批量”的现象,不能有效满足武器装备大批量生产的需求,影响科研生产任务高效率、高效益的完成。

随着对产品的设计制造技术、质量可靠性、批生产规模、研制进度等方面的要求快速提升,这些短板弱项被进一步放大凸显,需要进一步深入探索与实践,持续实施产品化工程,构建型号与产品双驱动的科研生产模式。

二、“结对子”协同推进产品化工作实践

针对武器装备研制的特点与难点,航天科技集团提出以“结对子”协同推进为主要抓手,在武器领域全面推进产品化工作,将总体单位与专业单位整合成为一个利益共同体。双方协同推进产品化工作,旨在通过总体单位与专业单位联动,在一定条件下“横向统筹”不同型号选用通用产品的环境条件、接口等技术要求,解决标准横向一致的问题;“纵向贯通”型号对通用产品选用路径,打通设计、生产、试验、验收、应用、保障链路,建立基于型谱和货架产品选用的型号系统集成研制模式,构建满足型号选用需求的一流产品体系。

1.总体思路

按照“接口标准化、产品模块化、生产规模化、服务规范化”的指导思想,将协同推进作为开展产品化工作的重点,将总体单位与专业单位“结对子”作为协同推进的主要抓手。在总结前期产品化工作经验的基础上,航天科技集团在2018 年牵头制定并印发了《关于全面开展武器产品化“结对子”工作的通知》,明确了“结对子”工作的顶层规划,提出集团级、院级、厂所级3 个层次的“结对子”工作要求;各研究院作为“结对子”推进产品化工作的责任主体,牵头协调“结对子”单位开展需求匹配和技术对接;各厂所作为“结对子”推进产品化工作的实施主体,签订“结对子”工作协议,明确“结对子”工作计划,并组织实施“结对子”工作实践。

“结对子”协同推进工作采取自上而下与自下而上紧密结合的工作流程,如图1 所示。其中,总体单位发挥自上而下的牵引作用,专业单位结合产品特点自下而上主动配合。通过总体单位牵引、专业单位配合,将通用技术要求与通用产品进行多轮对接、迭代完善,形成满足需求的共建型谱,支撑组批生产和型号选用。对于共建型谱产品,总体单位优先选用,专业单位积极配合总体单位,固化产品的技术状态和产品数据包,优化生产线,不断提升产品成熟度,使之成为共建货架产品,支撑更多型号选用,从而使协同推进的产品化工作成果真正惠及双方,实现共赢。

图1 总体单位与专业单位“结对子”工作流程图

2.工作内容

按照“结对子”工作思路,“结对子”双方主要在产品/项目型谱建设、货架产品研制与成熟度提升、型谱/货架产品选用、产品质量提升、生产能力提升、基础研究等方面开展工作。

(1)产品/项目型谱建设

按照“总结过去、支撑现在、引领未来”的原则,系统、单机、部组件研制单位并行开展型谱研究工作。通过产品需求统筹分析、国内外同类产品对标、产品技术发展趋势分析,确定型谱特征参数,提出科学合理的规格间隔原则,合理规划产品规格系列,使得型谱具有适用性和指导性,并形成型谱报告。总体单位针对向专业单位提出的各型号研制任务书进行统筹分析研究,合理整合产品环境条件、接口要求等指标相近的要求,统一接口标准、环境条件、验收要求,制定任务通用要求,为专业单位开展型谱编制、压缩规格品种提供良好条件。

(2)货架产品研制与成熟度提升

在型谱建设基础上,选取已有成熟产品纳入货架产品目录。对于型谱中没有完成设计定型的产品,按相关要求开展研制工作,通过仿真试验、地面试验与系统测试,并结合型号研制飞行试验尽快提升产品成熟度,编制产品规范,完善产品数据包;对已完成设计定型的产品,完善设计、工艺文件,编制产品规范,固化产品的技术状态和产品数据包,优化生产线,不断提升产品成熟度,支撑新型号选用。

(3)型谱/货架产品选用

在完成共建型谱编制、货架产品研制的基础上,各单位编制系统、单机、部组件货架产品目录,航天科技集团组织开展共建型谱/货架产品目录的审查与发布。新型号立项时,由型号“两总”负责型谱/货架产品选用的具体策划和实施,各总体单位对产品选用负责,各研究院对型号选用结果进行审查把关。

(4)产品质量提升

总体单位梳理汇总近年产品质量问题,从研制过程、工艺设计、生产过程控制等方面提出改进要求,并开展过程监督。专业单位针对近年产品质量归零问题,对归零措施落实和举一反三情况开展回头看,加强对批次性、多发性、重复性质量问题的产品治理,彻底杜绝此类问题再次发生。

(5)生产能力提升

总体单位按照滚动计划提前统筹各型号需求,提出物资战略储备要求;专业单位推进产品机械化、自动化、数字化生产线建设。针对生产能力瓶颈环节,加大投入力度,降低成本,提升交付能力,并指定专人进行型号全流程管理,以确保产品交付进度。

(6)基础研究

结合武器产品特点,开展环境接口标准、产品规范、成熟度模型、货架产品研制和选用、货架产品验收等相关基础研究工作,为产品化工作有序开展提供支撑。

3.实施途径

按照“集团统领、各院组织、厂所协同”模式,建立了“结对子”工作推进机制,各级单位分工负责,各尽其能,加速推进产品化工作落地。

航天科技集团负责“结对子”工作的顶层策划和统筹管理,制定“结对子”工作总体方案,明确“结对子”工作目标,构建“结对子”工作内容。同时,结合航天科技集团的组织管理特点,提出集团级、院级、厂所级3 个层次的“结对子”工作要求,组织开展“集团级对子”的需求对接与统筹协调,推动“集团级对子”有效匹配并签约;在“结对子”工作过程中,航天科技集团组织成立了专家组,对各单位“结对子”工作进行监督、检查与指导;在“结对子”工作完成后,航天科技集团研究制定了“结对子”工作评估模型,组织专家组对各单位“结对子”工作成效进行评估,全面总结工作过程中形成的成果经验并在集团内推广交流。

各研究院作为“结对子”工作组织的责任主体,按照航天科技集团的要求,全面梳理院内“结对子”工作需求,组织开展“院级对子”和“厂所级对子”的对接协调与签约,制定专项工作计划并监督实施;同时,组建产品化队伍,充分发挥产品化首席作用,为“结对子”工作提供专业人才、物资等方面保障;建立畅通的交流工作机制,以例会形式定期开展问题协调与技术交流,促进各单位成果共享,保障各项工作有序推进。

各厂所作为“结对子”工作的实施主体,负责需求匹配与技术对接,签订“结对子”工作协议,明确“结对子”工作内容,制定“结对子”工作计划,双方协同开展产品/项目型谱建设、货架产品研制与成熟度提升等工作。在“结对子”工作过程中,各厂所均成立了以“一把手”为组长的组织管理机构,为“结对子”工作实施提供组织保障,并制定“结对子”工作专项年度计划,明确人员职责与分工,由专人监督计划执行,确保“结对子”工作取得实效。

4.工作实践

2018 年以来,基于前期“结对子”工作探索,航天科技集团开展了3 个层次(集团级、院级、厂所级)的“结对子”工作,完成了32 个“对子”的签约和审查,其中“集团级对子”10 个、“院级对子”12 个、“厂所级对子”10个。为进一步固化“结对子”工作成果、推动武器产品化工作取得实效,2021 年航天科技集团组织各单位对武器产品化“结对子”工作进行全面总结,并开展了“结对子”成效评估工作。经评估,各单位均按计划达到预期的工作目标,在产品型谱建设与产品选用、产品质量提升、生产线建设等方面取得了显著成效。笔者以分离脱落产品和光纤惯性产品为例,介绍“结对子”工作实践。

(1)分离脱落产品

某专业单位作为分离脱落产品的专业制造企业,与总体单位就分离脱落产品签订了“结对子”协同推进协议,建立了以“一把手”为组长的协同工作组,明确了协同推进工作目标。规范总体单位分离脱落产品的标准化选用,促进专业单位产品的型谱化发展,在产品研发、选用、生产与质量保证等方面结对互促。总体单位在控制系统研制中牵引专业单位的技术和产品发展,专业单位集中优势资源全力支撑总体单位的型号发展需求,提高交付效率和产品质量,并在物资选用、军品研制领域深化厂所合作。

在“结对子”协同推进下,总体单位编制了分离脱落产品通用技术要求,专业单位形成6 个分离脱落产品优选系列,产品规格数由125 个整合至78 个,规格数量压缩了37.6%。双方共同发布了航天科技集团首个共建型谱,并依据共建型谱优化典型分离脱落产品,形成型号配套产品信息表,总体单位将优化后的产品纳入控制系统外协产品货架目录和产品优选目录,规范型号选用,型谱产品转化率达83.1%。同时,总体单位修订了《型号产品选用管理办法》,通过型号方案决策评审和供应链评审约束型号的产品选用。目前,分离脱落产品的选用率达100%,产品交付后质量问题数下降67%,重点货架产品交付周期压缩近40%。专业单位开展了对分离脱落产品过程控制方法的研究,编制了数字化生产过程控制方法、流程和实施指南,并通过组件化生产模式应用、数字化装配生产线建设等措施,全员劳动生产率提高了12.32%,大幅提升了生产效率。

(2)光纤惯性产品

某专业单位作为各类光纤陀螺惯性测量组合的专业厂家,近年来随着型号任务不断增多,产品的技术状态不断增加,产品的研制周期长、通用性差。针对上述问题,该专业单位与总体单位在多轮对接的基础上就光纤惯性产品签订了“结对子”协同推进协议,明确了协同推进工作目标。从通用系统架构、统一接口、规范产品型谱等方面开展深入研究,对型号配套的光纤惯性产品制定了统一化技术要求和电气接口要求,规范光纤陀螺惯性产品的标准化选用,促进光纤惯性产品型谱化发展,提高交付产品的周期和质量。

双方单位全面梳理了光纤惯性产品现状,结合技术和市场发展需求,通过最大包络分析,统一了光纤惯性产品软、硬件接口标准规范,形成了通用技术要求,实现了接口标准化,并对产品进行整合压缩,产品种类由20 种压缩为现有型谱12 种,压缩率为40%。12 种产品已在28个型号或演示验证项目中推广应用,具有良好的通用性。同时,通过开展产品化工作,将成熟型号产品快速投入到研制型号中应用,大大缩短了新型号产品研制周期,降低了研制技术风险,同时减少了覆盖试验项目,节约了研制成本和工作量。以某型光纤惯性产品为例,2019 年该总体单位的2 个型号均选用该产品,该产品在环境适应性方面只需开展生产过程中的筛选试验,补充型谱产品没有覆盖的部分试验即可,不用重新进行全部的验证性试验,试验量减少50%以上;新型号仅需开展生产质量复查工作,设计阶段的评审等工作均不涉及,工作量减少40%以上。目前该产品已累计生产交付定型阶段产品近300套,产品状态稳定。

5.取得成效

截至“十三五”末,航天科技集团共组织开展了包括集团级、院级、厂所级3 个层次,共32 项武器产品化“结对子”工作,在型谱压缩、产品选用、质量问题降低、交付周期压缩等方面取得了显著成效。以10 项“集团级对子”工作项目为例(见图2),按照产品类别分类统计,型谱压缩率均在30%以上,最大达65%;产品选用率均在70%以上,最大达100%;质量问题降低率均在30%以上。其中,光机电产品开展“结对子”工作以来未发生质量问题,产品交付周期压缩率均在30%以上,最大达58%,产品生产交付能力得到了大幅提升。

图2 “集团级对子”产品化工作成效

通过推进“结对子”协同工作模式,建立了各级联动的产品化工作机制,解决了总体与专业单位之间的衔接瓶颈,充分调动了总体与专业单位的工作积极性,为促进产品化协同推进成果快速落地奠定了基础。在“结对子”协同推进产品化工作过程中,推动了专业单位产品研发能力提升和生产能力建设,缩短了产品交付周期,提高了产品质量可靠性;促进了总体单位基于型谱和货架产品开展产品选用,形成了总体单位引领专业单位共同发展与竞争力提升的良好局面,有效支撑了武器装备科研生产模式转型。

三、推广“结对子”成果,深化产品化工作

国际政治形势风云变幻、经济全球化发展迅猛、新军事变革跃上新台阶,这一切都为我国航天事业的发展带来了机遇与挑战。航天科技集团作为导弹武器等军事装备研制的核心力量,担负着保军强军的神圣使命。步入“十四五”以来,军品装备采购体制改革加速推进,高质量、大规模、低成本、快交付、全自主已成为航天装备领域的新常态,对航天装备实战化的需求不断提升,竞争态势也愈发激烈,对统筹技术、经济、质量提出了更高要求。

在这一新时期形势背景下,必须把握好“惟有成功才能专注发展,惟有奋斗才能实现发展,惟有创新才能持续发展”的辩证关系,补齐武器装备科研生产瓶颈短板,为军队能打仗、打胜仗提供先进可靠的航天装备,有力支撑世界一流军队建设。后续,仍需深入推广“结对子”理念,围绕“巩固、增强、提升、畅通”来谋划、部署和推进武器产品化工作,为航天科技集团提升“高质量保证成功、高效率完成任务、高效益推动航天强国和国防建设”能力发挥催化和倍增作用。

1.找准落点,巩固产品化工作成果

围绕提升型号与产品双驱动发展能力,航天科技集团以“结对子”为抓手持续推进武器产品化工作,形成了共建型谱,打造了可批量化重复稳定生产的通用产品。后续,一方面要着力确保通用产品在科研生产任务中取得更大实效;另一方面,应紧贴装备实战化需求,不断更新、升级已有通用产品,扩展通用产品种类,进一步巩固产品化工作成果,提质增效。

2.根除痛点,增强产品化工作活力

面向专业产品成果的激励机制和产品队伍的发展通道还不完善,一定程度上限制了产品队伍的工作积极性。需要转变科研生产管理流程,优化型号与产品队伍配置结构,实行配套激励政策和管理措施,逐步建立适应通用产品的研制运行机制,着力破除体制机制障碍,进一步理顺生产关系,不断增强产品化工作队伍的激情与活力。

3.攻克难点,提升产品化工作水平

通过以“结对子”为抓手持续推进武器产品化工作,实现产品模块化、接口标准化,推动产品研制生产的数字化转型,支撑航天智能制造体系建设。优化产品研制流程,提高组批生产数量,实现大幅缩短研制周期,提升产品质量、可靠性和先进性,降低成本,不断提升产品核心竞争力,促进产品化工作水平再上新台阶。

4.化解堵点,畅通产品化工作循环

针对不同用户投产组织方式不同、环境条件包络不统一和生产验收要求优化整合难度高等制约通用产品组批生产的瓶颈问题,需要进一步以“结对子”为抓手,联合总体单位与专业单位开展专题研究。探索解决途径与实施方法,不断畅通资源配置渠道,以更加快速、更加融合、更加创新的姿态牵引基础研究,吸纳前沿技术,着力解决武器装备产品化工作中的短板问题,全面支撑航天科技集团的核心竞争力和经营发展效益提升。

以“结对子”为抓手推进武器产品化工作,一定程度上解决了产品规格种类多、接口复杂、型号选用率低、产品质量可靠性不高等问题,有力促进了型号研制生产效率提升。后续,还应进一步在实践基础上持续迭代完善“结对子”工作机制,探索产品化工作的理论创新与应用,助力航天科技集团科研生产管理模式转型升级。

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