“兩化融合”踐行大火箭“四新”

孟凡新

近年來，隨著載人航天、月球探測、新一代運載火箭等一批國家重大工程的研制，航天生產制造呈現出多品種、質量要求高、生產任務重、周期緊等特點。利用信息技術、先進管理理念以及數字化裝備為代表的數字化制造技術，來改變和提升傳統加工工藝、加工設備和生產過程管理，建立先進的數字化生產制造模式，對提升航天生產制造綜合能力有著重要的作用。

總體上看，航天生產制造信息化已取得了顯著的成效，計算機輔助工藝規劃、數控加工、設備管理、生產計劃和質量管理等軟件系統在航天制造企業中應用廣泛，實現了生產任務、設備資源等重要信息的管理，提升了航天生產制造能力。但我們仍存在著設計制造過程沒有打通、生產設備聯網率低、基礎信息采集困難、缺乏生產過程信息化的標準規范以及制造模式缺乏柔性等諸多問題。推進生產制造信息化，構建航天數字化制造體系，已經成為航天企業應對當前挑戰和順應未來發展的必然選擇。

天津火箭公司坐落于天津經濟技術開發區西區，西距天津市區約28公里，東距濱海新區中心約18公里，注冊資金5000萬元，占地1700余畝，建筑面積30000余平方米。天津火箭公司是航天科技集團和中國運載火箭技術研究院明確定位的運載火箭產業化發展平臺，未來將發展成為濱海新區先進制造業的代表，成為國內一流、國際知名的大型航天制造企業。

天津火箭公司的主要產品——新一代運載火箭以五米直徑芯級模塊基本型為代表，綜合性能達到國際一流水平，能夠滿足我國未來30至50年發展空間技術及和平利用空間的需要。天津火箭公司研制生產的運載火箭系列產品受軍工行業性質所限，主導產品加工制造技術幾乎全部為企業自主研發，企業將具備非常突出的技術研發能力。

作為打造航天數字化制造新體系的排頭兵以及中國運載火箭技術研究院二次創業市場化轉型的基地和窗口，天津火箭公司早在建設初期就提出了“新一代、新模式、新標準、新跨越”的目標。公司自成立以來，在思想創新、轉變模式的同時，一直在用“兩化融合”解讀并踐行著“新一代、新模式、新標準、新跨越”這“四新”目標。

新一代

“大火箭”又名“長征五號”運載火箭，是我國完全自主研制的“新一代”大推力運載火箭，也是我國目前最大的在制火箭。從2008年制造廠房開始建設，到2015年首飛，只有短短的7年時間。在這期間要完成產品總體設計、分系統設計、工藝研發、廠房建設、裝備研制、產品制造、產品試驗、發射基地建設等一系列復雜而系統的工作，如果基于傳統的研制方式，這基本上是一項不可能完成的任務。

為了確保首飛節點的后墻不倒，大火箭在研制初期就引入了世界先進的全數字化設計、數字化制造的理念。采用三維數字化設計技術，變實物模裝為數字化模裝。利用異地協同數字化技術，將西安的發動機、上海的火箭助推、北京的芯級和總體等系統進行充分融合，大大降低了各系統間互不匹配問題的發生。首次建立產品研制IPT團隊，在產品設計的同時，就充分利用三維模型進行仿真驗證，使工藝研發、廠房建設、裝備研制、發射基地建設等工作能夠并行開展。正是數字化理念的引入，使得大火箭的研制費用和周期大大縮短，而且還對提高產品的設計可靠性起到了十分巨大的作用。據初步估算，三維數字化技術在大火箭上的應用，至少縮短50%的研制周期。因此，“新一代”大火箭不僅僅只是體現在它的外表，更是體現于它的內在。

新模式

數字化信息化不僅僅是一項技術手段的進步，它們所帶來的是一場深刻的技術與管理革命，更開創了一種新型的生產制造方式。大火箭也深諳此道，將數字化信息化發展與創新作為企業的核心競爭能力提升的重要推進力，推動企業生產管理模式的深度變革。

之于大火箭，新模式可以從兩方面來理解，一是基于三維的數字化制造模式的創新；二是基于信息化精細、透明、高效管理模式的創新。圍繞數字化制造與信息化管理兩條主線，搭建起了數字化制造平臺與信息化管理平臺兩大平臺。

數字化制造平臺，以三維產品數據管理（PDM）系統為核心，利用三維仿真、三維工藝設計、自動化控制、數字化檢測等技術，建立了覆蓋火箭制造全壽命周期的數字化制造體系。解決了三維設計數據向制的遣傳遞、工藝合理性驗證、自動化高效加工、產品在線檢測、多媒體制造現場指導等一系列數字化制造中的核心問題。其中，僅工藝規劃與設計一項的周期就節省了近30%。

信息化管理平臺，以企業制造資源管理（ERP）和制造執行（MES）系統為核心，以企業業務流程綜合管理系統（BPM）為引擎，建立了能夠覆蓋人力資源、財務管理、計劃生產、物資流轉、現場執行以及質量管理等一系列貼合企業實際且高度集成的業務管理系統。企業搭建信息化管理平臺的目的就是以信息系統為帶動，使企業經營管理的過程更為透明、順暢，信息的反饋與指令下達過程更為快捷，從而促進企業管理模式向扁平化、精細化轉型。

新標準

隨著公司數字化研制模式的轉變以及企業先進制造技術的應用，對公司制造水平、經營能力和人才隊伍也提出了新的要求。新標準是對火箭制造工藝、質量管理、精密生產的更高要求，也是對公司人才隊伍業務能力、綜合素質的更高要求。

在公司“兩化融合”建設的高標準要求和火箭制造工藝和質量新標準要求的共同推動下，提出建立“數字化（工藝仿真）一流程化，規范化一定量表達”的技術文件標準規范，最終建立“工藝流程一現場操作一過程記錄一輔助（智能）評判”同步顯示系統。公司開發實施了質量過程管理系統、無損檢測信息系統和數字化精密測量系統等生產應用系統，為新標準的踐行實施提供了技術支撐。

新跨越

隨著IT信息技術的高速發展，傳統制造業在信息化的助力下也面臨著空前的發展機遇，航天制造業利用信息化技術已經初步建立了數字化生產制造模式，實現了傳統制造的跨越。大火箭在構建航天科技工業新體系的大背景下，由傳統生產型制造向“制造超市”式的服務型制造輕型將是新跨越發展的主旋律。

為了在服務型制造中實現企業與客戶互動、產品與服務融合、全程化服務、柔性制造和網絡協同等，必須有更高水平的信息化支持。大火箭的信息化建設，需對原有的企業流程進行重組和優化，建立制造服務標準，并在此基礎上，對于企業內和企業間的信息資源與信息系統進行有效集成，建立產品銷售服務和工業制造集成化解決方案。

當前，天津火箭公司正積極配合天津市經信委努力把天津新一代運載火箭產業化基地建設成為設計數字化、生產過程控制智能化、企業管理信息化、配套協作網絡化的數字化產業示范基地，力爭成為兩化融合的典范。