某型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵短線分析與建議

◎首都航天機(jī)械公司 郎嘉琦 杜娟 彭瑤 孔兆財(cái) 白嫻靚

某型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵短線分析與建議

◎首都航天機(jī)械公司 郎嘉琦 杜娟 彭瑤 孔兆財(cái) 白嫻靚

運(yùn)用項(xiàng)目管理的手段分析某型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目批生產(chǎn)過(guò)程中的短線瓶頸，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化管理流程，統(tǒng)籌制造資源，提高組批生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的可靠性，有效緩解了生產(chǎn)資源沖突，有力地推動(dòng)了型號(hào)產(chǎn)品批生產(chǎn)交付。

自2009年中國(guó)航天科技集團(tuán)公司動(dòng)力重組以來(lái)，首都航天機(jī)械公司從行政關(guān)系上隸屬于中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，但從承擔(dān)型號(hào)任務(wù)上，其主打產(chǎn)品氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)是由航天推進(jìn)技術(shù)研究院負(fù)責(zé)抓總研制，跨院管理對(duì)型號(hào)研制生產(chǎn)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。公司承擔(dān)著3個(gè)型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的研制生產(chǎn)工作，某型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)處于批生產(chǎn)階段，另外2個(gè)型號(hào)的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)處于研制階段。多型號(hào)共用生產(chǎn)資源與研制批生產(chǎn)混線造成生產(chǎn)車(chē)間關(guān)鍵工位加工資源的持續(xù)沖突。為此，公司針對(duì)某型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)3個(gè)批次的交付需求進(jìn)行了項(xiàng)目管理策劃，開(kāi)展關(guān)鍵短線分析工作，并提出相關(guān)建議。

一、型號(hào)項(xiàng)目管理策劃

根據(jù)型號(hào)要求和市場(chǎng)需求，新投產(chǎn)的CZ-3A系列運(yùn)載火箭每發(fā)需要配套一臺(tái)某型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)雙機(jī)（2臺(tái)單機(jī)），共需要配套XX臺(tái)以上的該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)。項(xiàng)目策劃的任務(wù)目標(biāo)是保證該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目在預(yù)算及規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按預(yù)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完成，滿(mǎn)足CZ-3A系列運(yùn)載火箭發(fā)射任務(wù)的需求。

1.項(xiàng)目管理要素

該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目管理構(gòu)成要素如圖1所示。

圖1 某型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目管理要素構(gòu)成

2.項(xiàng)目要素分析

該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)是CZ-3A系列運(yùn)載火箭第3級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)，由2臺(tái)單機(jī)并聯(lián)而成，具有高空2次啟動(dòng)能力。發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)主要由推力室、噴管延伸段、氫氧渦輪泵、燃?xì)獍l(fā)生器、氫氧搖擺軟管、閥門(mén)、管路、機(jī)架等組件構(gòu)成。雙機(jī)共有10,126個(gè)零件、3800余個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件。

發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力系統(tǒng)中最為重要的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，關(guān)鍵部組件精度要求高，其主要制造流程見(jiàn)圖2。

二、關(guān)鍵短線分析及對(duì)策

結(jié)合批次產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題，對(duì)項(xiàng)目各要素的分析主要集中在生產(chǎn)及物資管理、制造能力管理、質(zhì)量技術(shù)管理、計(jì)劃管理和經(jīng)費(fèi)管理5個(gè)方面。

1.生產(chǎn)及物資管理

關(guān)鍵短線分析。

面對(duì)高強(qiáng)密度生產(chǎn)，該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)后續(xù)批生產(chǎn)將存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。主要包括：批次投產(chǎn)方案及時(shí)間對(duì)后續(xù)批生產(chǎn)的組織和實(shí)施起決定性作用；原材料準(zhǔn)時(shí)到位對(duì)后續(xù)批生產(chǎn)的實(shí)施起關(guān)鍵作用；關(guān)鍵短線產(chǎn)品的梳理和分析對(duì)后續(xù)批生產(chǎn)的實(shí)施起推進(jìn)支撐作用。

對(duì)策與建議。

一是快速制定新組批投產(chǎn)方案。2011年，面對(duì)后續(xù)多發(fā)CZ-3A系列運(yùn)載火箭發(fā)射需求，公司提出了新的發(fā)動(dòng)機(jī)組批方案，2012年3月公司下達(dá)了投產(chǎn)計(jì)劃，明確了發(fā)動(dòng)機(jī)大部分零部組件產(chǎn)品按照1次備料、分3批投產(chǎn)；閥門(mén)產(chǎn)品分2批投產(chǎn)，第1批投產(chǎn)數(shù)量為XX臺(tái)份，第2批投產(chǎn)數(shù)量為XX臺(tái)份，批生產(chǎn)任務(wù)全面啟動(dòng)。

二是加速推進(jìn)原材料備料工作。在下達(dá)任務(wù)的同時(shí)，公司向研究院物流中心提出了備料計(jì)劃。按照6個(gè)月的備料周期來(lái)看，該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的大部分物料從2013年10月份開(kāi)始陸續(xù)到貨，后續(xù)生產(chǎn)需要2年半時(shí)間，在2016年完成第一批產(chǎn)品抽檢試車(chē)任務(wù)。

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)主要制造流程

三是梳理關(guān)鍵短線產(chǎn)品，統(tǒng)籌安排后續(xù)生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)多個(gè)批次的生產(chǎn)，各車(chē)間對(duì)該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵短線產(chǎn)品都進(jìn)行了總結(jié)，如閥門(mén)類(lèi)波紋管產(chǎn)品，渦輪泵殼體類(lèi)、轉(zhuǎn)子類(lèi)產(chǎn)品。需要關(guān)注這些關(guān)鍵產(chǎn)品抽檢發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)前需要考核的狀態(tài)，統(tǒng)籌資源，對(duì)整批發(fā)動(dòng)機(jī)的順利交付提供保障。

2.制造能力管理

關(guān)鍵短線分析。

通過(guò)分析各車(chē)間的生產(chǎn)能力，對(duì)短線和瓶頸環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理，各車(chē)間從廠房、設(shè)備、人員方面進(jìn)行了綜合策劃，主要包括以下2個(gè)方面。

一是發(fā)動(dòng)機(jī)總裝問(wèn)題。綜合3個(gè)型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)需求，發(fā)動(dòng)機(jī)總裝車(chē)間共缺6個(gè)工位、15名操作人員、2名檢驗(yàn)人員，需增加設(shè)備6臺(tái)（試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄儀4臺(tái)、塵埃粒子計(jì)數(shù)器2臺(tái)）。

二是組件生產(chǎn)問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)閥門(mén)和渦輪泵生產(chǎn)車(chē)間的零件生產(chǎn)及組件裝配能力不能滿(mǎn)足型號(hào)需求；特種加工生產(chǎn)車(chē)間的電解、電子束焊接、磨粒流能力與批生產(chǎn)任務(wù)需求之間存在瓶頸；發(fā)動(dòng)機(jī)零件生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備資源沖突，生產(chǎn)能力不能滿(mǎn)足各型號(hào)集中需求。

對(duì)策與建議。

一是建立溝槽內(nèi)壁、電鑄身部、噴嘴、活門(mén)盒底座、出口集合器、加強(qiáng)箍等重點(diǎn)零件專(zhuān)用生產(chǎn)線。

二是工藝技術(shù)部門(mén)帶領(lǐng)生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行刀具切削參數(shù)技術(shù)研究和工藝優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率。

三是搭建供應(yīng)鏈管理體系，充分利用社會(huì)資源補(bǔ)充現(xiàn)有生產(chǎn)能力。

四是加大能力建設(shè)投入，改造現(xiàn)有設(shè)備，引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。

五是加強(qiáng)內(nèi)部人員培訓(xùn)，提升一人多崗、一崗多能的能力。

3.質(zhì)量技術(shù)管理

關(guān)鍵短線分析。

該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)是批生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較穩(wěn)定，未使用新工藝技術(shù)與新材料，也沒(méi)有新的技術(shù)狀態(tài)變化。但在生產(chǎn)過(guò)程中存在3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)。

一是多余物控制風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有的多余物控制措施對(duì)于宏觀多余物的控制整體上是有效的，但從近期暴露的多余物質(zhì)量問(wèn)題來(lái)看，主要是環(huán)境中的微觀多余物對(duì)產(chǎn)品性能造成影響，在環(huán)境微觀多余物控制和特殊產(chǎn)品多余物控制方面還存在薄弱環(huán)節(jié)。

二是工藝可靠性風(fēng)險(xiǎn)。該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)在工藝可靠性方面還存在一些薄弱環(huán)節(jié)，渦輪盤(pán)類(lèi)葉片電解加工精度、溝槽內(nèi)壁加工效率及可靠性、氫氧汽蝕管電鑄質(zhì)量以及膜片組件點(diǎn)焊質(zhì)量的可靠性還需要不斷提高。

三是發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量保證能力不足。發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中存在部分產(chǎn)品特性檢測(cè)、過(guò)程監(jiān)測(cè)能力不足等問(wèn)題，如零件內(nèi)窺檢查等能力不足造成產(chǎn)品排隊(duì)檢測(cè)現(xiàn)象，熱處理等部分過(guò)程參數(shù)未能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)采集，只能人工記錄部分參數(shù)。

對(duì)策與建議。

一是通過(guò)能力建設(shè)投入，提升控制環(huán)境微觀多余物的對(duì)策措施。

二是針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中存在的工藝可靠性方面的薄弱環(huán)節(jié)，開(kāi)展工藝研究，通過(guò)實(shí)施可靠性增長(zhǎng)工程減少產(chǎn)品超差，提高產(chǎn)品一致性、質(zhì)量穩(wěn)定性。

三是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中存在的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)能力不足問(wèn)題，公司已完成相關(guān)能力建設(shè)申報(bào)、論證和實(shí)施工作，能力正在逐步形成。

4.計(jì)劃管理

關(guān)鍵短線分析。

如果CZ-3A系列運(yùn)載火箭任務(wù)出現(xiàn)變化，則直接影響到該型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)，因此需要關(guān)注相關(guān)火箭交付需求的變動(dòng)，確保能夠迅速調(diào)整生產(chǎn)資源，保障運(yùn)載火箭的配套需求。

對(duì)策與建議。

為了保證產(chǎn)品的連續(xù)按期交付，必須進(jìn)行高密度試車(chē)。發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、試驗(yàn)、交付、飛行環(huán)環(huán)相扣，任何一環(huán)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)對(duì)全線產(chǎn)生影響。因此，需要提早規(guī)劃，合理安排各項(xiàng)工作的進(jìn)度，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、協(xié)作加工和試驗(yàn)等環(huán)節(jié)，做到任務(wù)間無(wú)縫銜接。

5.經(jīng)費(fèi)管理

關(guān)鍵短線分析。

高密度發(fā)射一旦出現(xiàn)異常情況，所發(fā)生的質(zhì)量復(fù)查、工藝復(fù)查、產(chǎn)品重新投產(chǎn)等各方面經(jīng)費(fèi)開(kāi)支的單次金額并不大，但多次費(fèi)用積累起來(lái)是一筆不小的開(kāi)支。同時(shí)，為滿(mǎn)足運(yùn)載火箭不同狀態(tài)的變化，技術(shù)通知單和更改單也會(huì)帶來(lái)額外的經(jīng)費(fèi)支出。

對(duì)策與建議。

一是及時(shí)與設(shè)計(jì)部門(mén)溝通協(xié)調(diào)，同時(shí)統(tǒng)籌內(nèi)部資源，根據(jù)型號(hào)需求進(jìn)度合理安排生產(chǎn)，緩解資源沖突。

二是建立快速反應(yīng)能力。在型號(hào)出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)完成質(zhì)量復(fù)查、工藝復(fù)查及產(chǎn)品的生產(chǎn)，同時(shí)完成技術(shù)通知單和更改單所帶來(lái)新增工作的報(bào)價(jià)，以便于上級(jí)及時(shí)撥付相應(yīng)款項(xiàng)。

三、實(shí)踐效果

首都航天機(jī)械公司通過(guò)優(yōu)化科研生產(chǎn)組織管理模式，將有限的資源投入到總裝、部裝及關(guān)鍵零部組件研制生產(chǎn)等企業(yè)核心業(yè)務(wù)上；結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀繼續(xù)推廣應(yīng)用單元制造模式，新建閥門(mén)大殼體零件機(jī)械加工單元、管子成形單元等生產(chǎn)單元，實(shí)現(xiàn)了制造資源利用最大化；加快信息化建設(shè)步伐，引進(jìn)先進(jìn)制造設(shè)備，推動(dòng)機(jī)械化與信息化的融合，提升數(shù)字化制造能力；加快傳統(tǒng)手工工藝向機(jī)械化、自動(dòng)化工藝轉(zhuǎn)變，通過(guò)先進(jìn)適用制造技術(shù)的研究應(yīng)用，促進(jìn)了氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)科研生產(chǎn)任務(wù)順利完成。

“十三五”期間，現(xiàn)役運(yùn)載火箭和新一代運(yùn)載火箭將持續(xù)開(kāi)展高強(qiáng)密度發(fā)射，氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)交付面臨新的挑戰(zhàn)，公司將按照統(tǒng)籌策劃、集中訂貨、分批投產(chǎn)、滾動(dòng)齊套的原則，通過(guò)項(xiàng)目管理策劃，開(kāi)展關(guān)鍵短線分析識(shí)別與處理工作，優(yōu)化科研生產(chǎn)組織流程，以運(yùn)載火箭齊套需求為牽引克服跨院管理帶來(lái)的諸多挑戰(zhàn)，為圓滿(mǎn)完成某型號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)3個(gè)批次產(chǎn)品的交付任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。