貨架式產品管理模式實踐

◎中國空間技術研究院 牛慶鋒 趙晨露 張書庭 王至堯

隨著我國空間事業的快速發展，通信、導航、遙感、載人等空間技術進入高速發展時期，宇航產品越來越明顯地呈現出型號數量多、發射密度高的特點，并逐漸由研制應用向裝備和業務服務轉變，由單星運行向星座系統運行轉變，由國內市場服務向國際國內市場服務轉變。

在新形勢下，航天企業走市場化道路，實現產業化發展是提升核心能力，向國際一流宇航公司邁進的重要戰略舉措。中國空間技術研究院在優化、整合專業技術資源的基礎上，充分利用已有技術成果，生產了支持選用、可靠性高、適應性強、質量穩定、經濟性好的貨架式產品，同時建立了與生產技術水平相適應的生產管理模式，保證了生產過程中各項生產要素的協調。

一、形勢分析

隨著國家和用戶需求的不斷增長，任務目標的持續提高，宇航業務系統復雜程度及難度的不斷增大，以及國內外宇航市場競爭的日趨激烈，為保證企業長期可持續發展，空間研究院必須實施產品化發展戰略，打造貨架式產品，實現產業化轉型升級。

1.市場競爭激烈

國際上，各國對宇航產業的投入迅速增長，歐美國家在宇航等戰略性產業上不斷擴張，空間研究院宇航產品的出口面臨著更為激烈的競爭環境；在國內，隨著宇航市場的逐步放開，一些高校、企業紛紛涌入，市場競爭態勢已形成，巨大的市場需求及日益嚴峻的競爭形勢更要求研究院要按照產業化發展的思路打造貨架式產品，提升核心競爭力，做大做強宇航產業市場。

2.航天器研制生產任務繁重

隨著軍事航天裝備、民用空間基礎設施、國際商業衛星和臨近空間飛行器等領域業務的全面展開，空間研究院航天器研制生產任務大幅增長，預計“十二五”期間，航天器發射數量將比“十一五”期間增長一倍以上，達到百余顆。

3.產品化基礎工作取得初步成果

自2005年起，空間研究院以“逐步發展和完善航天器公用平臺及單機的現貨產品系列，建立并完善產品型譜，建成一批生產線”為目標全面開展了產品化工作，主要包括型譜規劃、產品定型、生產線建設等。經過幾年的發展，產品化的觀念已深入人心，形成了推動產品化工作的良好氛圍；宇航產品的能力顯著提升，產量和產值不斷提高，產品質量問題發生率明顯降低。

二、綜合管理措施

面臨嚴峻的形勢與挑戰，空間研究院強化了單機產品業務的生產管理體系與機制建設，建立了面向產品的管理機制，即轉變物資配套模式，按衛星平臺和單機產品開展物資提前采購和滾動儲備；打造貨架式產品，實施“采購—生產”管理模式，從而推動型號管理與產品管理的有機結合和協調發展，全面促進生產能力的提升。

1.明確產品責任界面，面向產品實施計劃管理

按照“‘兩總’抓型號，廠所長抓產品”的工作思路，空間研究院對原有計劃管理模式進行了調整和完善，自2010年起，在原有型號研制計劃的基礎上編制發布了《中國空間技術研究院單機生產計劃》，對全院各單位的單機產品研制交付進行了綜合策劃，進一步明確了單機研制單位在產品交付方面的責任，并通過專題調度例會和網上發布系統進行調度和考核。

各單位根據單機生產計劃按產品開展年度生產策劃，實施組批生產。空間研究院各主要產品研制單位普遍建立了包含需求計劃、生產計劃及部門實施計劃的3級生產計劃管理機制，落實了責任，加強了生產計劃的統籌協調與跟蹤控制，同時超前開展了生產保障條件的清理分析工作，全面推行生產準備和開工審查制度，統籌安排生產計劃，從而實現均衡生產。

2.轉變物資管理模式，面向產品實施物資配套

隨著產品研制責任界面的明確及多星、組批生產任務的增多，空間研究院對物資配套管理模式進行了相應調整，逐步建立起面向產品研制的物資配套體系，推行按產品實施物資保障。各承制單位作為產品研制的責任主體也承擔著物資配套的主體責任，要從產品角度統籌考慮質量、進度和成本等因素實施物資采購。同時，研究院成立了宇航物資保障事業部，負責按照各單位需求進行采購和實施質量保證工作。

空間研究院開展了航天電氣、電子和機電（EEE）保證要求與元器件合格證“去型號化”工作，推動了物資配套模式由以型號為導向轉變為以產品為導向。各單位根據產品需求數量，實施物資的組批采購，為產品或模塊的組批生產提供物資保障。2010年，各單位根據研究院《型號物資儲備指導意見》，進行了多顆衛星的物資儲備。同時，根據型號引進元器件儲備需求計劃，對長周期、高風險引進元器件進行了協議儲備，有效降低了物資采購風險，保證了物資的供應。

3.打造貨架式產品，建立 “采購—生產”模式

為建立面向產品的生產管理模式，加速產業化轉型，空間研究院在產品定型、生產線建設和精細化生產管理的基礎上，選取成熟產品為試點，開展了以“去型號化”為核心的貨架式生產管理模式研究，探索打造貨架式產品，推動型號對成熟產品的選用，逐步建立適合“采購—生產”模式的管理模式，實施產品的組批生產和集中采購，提升產品生產效率與效益。

三、貨架式產品管理模式要點

空間研究院從2009年起以10N推力器組件、GPT-1407貯箱等典型產品為試點，結合具體產品特點，開展了貨架式產品管理模式研究，重點解決了產品技術狀態控制、產品隊伍組織、外協質量控制、元器件/原材料采購、文件系統管理、產品交付驗收等突出、共性問題，顯著提升了產品質量和交付能力。

1.貨架式產品的要求

國際上，貨架式產品是指為特定的應用目的而研制的擬用于滿足其它應用的現有產品。空間研究院的貨架式產品是指按照用戶要求可實現現貨提供或在一定生產周期內按客戶訂單要求可重復生產的成熟產品。

貨架式產品一般應滿足以下要求：

◆成熟度高——按照航天產品成熟度要求，地面驗證試驗全面充分，經過2次以上實際飛行考核，并完成全壽命的考核，滿足飛行應用要求。

◆性能先進——與國內外同類產品進行對標，產品的主要性能指標至少應與先進水平相當，能夠滿足后續一段時間宇航任務需求。

◆通用性強——產品性能覆蓋用戶需求，性能、接口具備一定的適應性，能在不改變硬件、接口等的情況下，通過補充必要的試驗等滿足大部分用戶對產品的需求。

◆質量穩定——有固化完整的生產指導文件體系，并能用于產品生產、試驗、檢驗等工作，包括工藝文件、產品保證數據包、試驗細則等，產品質量穩定，一致性好。

◆產能滿足需求——各種物資配套渠道暢通，有運行穩定的產品生產線，生產流程優化，過程控制嚴格，產品生產周期穩定可控，生產能力滿足市場需求。

2.貨架式產品實現途徑

為實現貨架式產品的“去型號化”生產，推動生產模式由型號管理向產品管理的轉變，空間研究院從產品生產管理、技術狀態控制、批次管理等8個方面實施改進，摸索出了一套貨架式生產管理模式（見圖1），實現了全流程瓶頸分析和能力提升。

圖1 貨架式產品的生產管理模式

統一產品生產管理。貨架式產品的生產重點是如何實現產品的重復穩定生產，因此，必須圍繞產品實現過程組建專業化生產隊伍，強化隊伍專業化建設，實現開發與制造隊伍分離。同時，在產品生產隊伍中設置專職產品調度，對產品生產進行統一管理，改變過去由各型號調度分別負責各自產品生產的模式。

統一產品批次管理。在年度產品需求計劃的指導下，根據生產線的生產能力合理組批，制定全年的生產批次，將型號任務轉化為產品生產任務以及零件生產任務，從而實現產品的均衡化生產。由于各類產品特點和需求存在一定的差異，具體的生產組織模式也會進行相應調整，并不局限于整機產品組批投產。

例如，某航天壓力容器生產單位將原有的型號管理模式轉變為零組件貨架式生產管理模式，淡化生產過程尤其是零部件生產過程的型號歸屬。零件生產階段按照零件特點，運用成組技術組織批量生產，設置貨架式零件庫；在產品裝配階段，以產品為對象，從貨架式零件庫領取合格的零部件進行組裝，完成后入產品庫，最后按需求計劃出庫。

統一產品技術狀態控制。為確保貨架式產品狀態穩定，產品研制單位制定了專門的管理辦法和規范，明確了專門的組織機構嚴格控制產品技術狀態變更。貨架式產品的技術狀態變更需向技術狀態管理機構提出更改申請，并邀請用戶參與討論，經管理機構批準后，以文件版本升級的形式完成更改。

統一物資采購方式。物資采購方式由型號采購模式轉變為產品采購模式，統一元器件、原材料等級和規格，按照產品生產批次實施物資的組批采購，并建立有效的物資儲備機制，做好超前、滾動、精細、及時的儲備工作，加強物資策劃與精細化管理，做好風險分析和應對措施。

統一外協關鍵點控制方法。針對部分產品因外協問題而影響質量的情況，空間研究院進一步強化了外協工作管理要求的延伸，加強產品設計、工藝、過程控制三類關鍵特性識別，并針對關鍵環節細化生產流程，量化檢驗和控制措施，形成有針對性的產品保證文件，確保外協產品保證要求和航天產品數據包管理要求準確、充分、逐級分解傳遞到外協單位。同時，強化外協產品關鍵檢驗點、強制檢驗點的現場檢查，確保產品質量穩定受控。

統一產品測試方法和環境試驗條件。產品研制單位要加強與衛星總體單位的溝通，分析產品在衛星上的工作環境，在滿足產品規范和任務書要求的前提下，統一環境試驗條件（鑒定級和驗收級），加強產品的通用性和適應性，從而提升產品測試環節的效率。

例如，模擬太陽敏感器在各類衛星上應用廣泛，但由于不同衛星對環境試驗的要求不同，無法并行、組批開展環境試驗，加之產品對環境試驗設備要求高、占用周期長，導致生產效率低下。為解決上述問題，產品研制單位與總體單位通過協調統一了產品環境試驗條件，大幅提高了產品生產效率。

統一產品交付流程。貨架式產品的驗收交付流程可以分為2個部分——產品入庫驗收和交付用戶驗收。產品入庫驗收是產品生產完成后根據產品規范要求對產品進行驗收，合格后入庫成為貨架式產品；交付用戶驗收是根據用戶訂單的要求，從貨架式產品中提取產品，交付用戶驗收。全部貨架式產品的驗收標準流程要一致，標準要統一，單機研制部門在完成相應的產品生產后不再直接參與復查工作，由專職部門負責與用戶進行溝通。

圖2 10N推力器組件文件體系

統一產品文件管理。產品文件是產品生產過程控制的依據性文件，決定了產品的可重復生產性、生產過程受控程度、質量與可靠性量化和可控程度。因此，必須對文件在生產線上進行合理配置和嚴格管理，確保指導文件的正確性和唯一性。同時應重點解決貨架式產品文件的歸檔問題，做好與型號產品文件的映射關系。

例如，10N推力器的生產將生產線文件體系分為生產指導性文件（靜態文件）和生產過程文件（隨產品流動類文件），如圖2所示。生產指導性文件主要包括產品生產所使用的設計類文件、工藝類文件、產品保證類文件、管理類文件等，它們不隨產品流轉，狀態相對固化，保存在各個工位指導相應的生產操作；生產過程類文件主要包括各類記錄文件，它們隨產品流動和交付，通過標識或編號等進行區別，與產品一一對應，保證產品信息的可追溯性。同時，要編制型號文件映射表，便于型號查詢相關文件。

四、工作成效

通過貨架式產品管理模式研究工作的開展，空間研究院初步建立了面向產品的管理模式，產品研制能力顯著提升。2010年交付單機產品數量較2009年提高了42.3%，有力支撐了多型號任務的完成；2010年圓滿完成了14顆衛星的連續成功發射，取得了年出廠、發射型號數量“雙破十”的歷史性突破。

同時，研究院已經有一批成熟產品實現了生產過程的“去型號化”，在人員數量沒有明顯增加的條件下，生產線產能顯著提升、質量問題發生率大大降低，基本實現了生產貨架式產品的目標。

其中，10N推力器組件產品解決了電磁閥銜鐵鉚接效率低、真空釬焊合格率低的問題，協調統一了物資采購、驗收試驗條件，強化了外協管理等。在建立滾動零件庫存的情況下，使每批次產品交付周期由原來的18個月縮短為5.5個月，生產能力提升了2倍，產品質量問題發生率連年降低，2009年和2010年交付的產品未發生任何質量問題。

GPT-1407貯箱解決了貯箱收集器焊接合格率低的問題，焊接平均合格率由48.6%提升至72.5%，產品質量穩定性和一致性得到提升；調整了生產計劃管理模式，建立了零部件庫存警戒線，實現均衡化生產，交付周期由9個月縮短到了4個月，生產效率和效益均得到了提升。

貨架式產品生產管理工作雖然已經取得了一定成績，但這只是一個開始，仍有很多問題尚未解決，如貨架式產品的采購、定價、推廣等，還需要在更廣的范圍進一步研究和實踐，探尋解決途徑，更好地發揮貨架式產品的作用。