基于產(chǎn)品體系建設的兩器管理模式優(yōu)化研究與實踐

◎北京宇航系統(tǒng)工程研究所 馮輝 藍鯤 王星來 徐力 馮玉志

基于產(chǎn)品體系建設的兩器管理模式優(yōu)化研究與實踐

◎北京宇航系統(tǒng)工程研究所 馮輝 藍鯤 王星來 徐力 馮玉志

為適應當前型號高密度發(fā)射與研制任務要求，測量系統(tǒng)采取了多定點配套、產(chǎn)品體系建設、優(yōu)化驗收交付流程等舉措，有效提升了高密度發(fā)射任務下兩器產(chǎn)品的質(zhì)量管控水平和驗收交付能力，實現(xiàn)了科研生產(chǎn)模式、管理流程的創(chuàng)新。

近年來，中國運載火箭技術研究院進入了史無前例的型號高密度發(fā)射及研制任務階段。作為電氣系統(tǒng)重要組成部分的測量系統(tǒng)，由于配套產(chǎn)品數(shù)量大，面臨著空前的產(chǎn)品配套交付及質(zhì)量管控壓力，特別是傳感器、變換器（兩器）類產(chǎn)品，某運載型號測量系統(tǒng)全部箭上產(chǎn)品中兩器類產(chǎn)品占90%。據(jù)不完全統(tǒng)計，2014年測量系統(tǒng)配套的兩器產(chǎn)品達到30,000臺套，其生產(chǎn)交付壓力很大，測量系統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)交付已經(jīng)成為型號高密度發(fā)射主要的產(chǎn)品短線。同時，由于兩器產(chǎn)品技術狀態(tài)多、配套數(shù)量多、測試手段欠缺，也成為測量系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量管控的薄弱環(huán)節(jié)，經(jīng)常在各類試驗中暴露出問題。

隨著研究院產(chǎn)品化工作的深入推進，兩器產(chǎn)品的現(xiàn)狀日趨引起各級領導關注，統(tǒng)一各型號兩器產(chǎn)品選型，實現(xiàn)集成研制、生產(chǎn)、組批交付的要求越來越迫切。在這種形勢任務背景下，北京宇航系統(tǒng)工程研究所測量系統(tǒng)型號項目隊伍充分解放思想，創(chuàng)新思考，在兩器的產(chǎn)品體系建設、科研生產(chǎn)模式變革、管理流程優(yōu)化等方面開展了有益的探索與嘗試，為解決兩器產(chǎn)品的質(zhì)量管控與交付問題積累了寶貴經(jīng)驗。

一、產(chǎn)品體系建設

1.規(guī)范設計輸入，壓縮品種

從各型號測量參數(shù)及兩器選型情況統(tǒng)計分析來看，目前造成各型號兩器產(chǎn)品差異化較大的原因主要在于總體的測量需要差異較大、環(huán)境條件要求不同。進一步對在研及在飛運載火箭、戰(zhàn)略及戰(zhàn)術型號測量參數(shù)表統(tǒng)計分析，梳理出每一類非電量參數(shù)的基本測量要求，制定出運載火箭、戰(zhàn)略及戰(zhàn)術型號的非電量測量參數(shù)規(guī)范設計要求，提供給型號總體參考，與總體環(huán)境專業(yè)形成設計閉環(huán)，從測量需求源頭貫徹產(chǎn)品化設計思想。現(xiàn)階段，在各型號測量參數(shù)梳理分析的基礎上，已對高密度發(fā)射的型號如CZ-3A系列、CZ-2C等近似量程、精度要求不同的兩器進行統(tǒng)一化選型設計，壓縮現(xiàn)有型號的兩器種類。

2.產(chǎn)品型譜及貨架建設

現(xiàn)階段航天兩器已發(fā)展為30多類產(chǎn)品，而且隨著總體精細化測量要求的提高，還在不斷擴展品種。由于同一類產(chǎn)品的測量原理不同、量程重疊、精度各異、環(huán)境條件各異，多個設計和生產(chǎn)單位均有能力配套但對外接口不盡相同，難以實現(xiàn)互換性。因此，兩器產(chǎn)品研制單位的型譜建設是產(chǎn)品化工作非常重要的一環(huán)。

研究所總體部積極牽引外協(xié)單位開展兩器產(chǎn)品型譜設計，優(yōu)化和縮減兩器品種，為后續(xù)建設測量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品貨架奠定基礎，目前主要兩器配套單位均已完成兩器基本型譜設計。

后續(xù)，測量系統(tǒng)將在兩器配套單位產(chǎn)品型譜設計工作的基礎上，從中優(yōu)選出技術成熟度高、性能指標優(yōu)良、經(jīng)過飛行試驗驗證的兩器作為測量系統(tǒng)兩器規(guī)范設計的藍本，制定測量系統(tǒng)通用化兩器設計要求，規(guī)定每一類兩器的代號、外形結(jié)構(gòu)、安裝方式、接口、性能指標等。配套單位依據(jù)通用化兩器設計要求開展通用化兩器研制，然后對各家產(chǎn)品進行第三方評測，選出最優(yōu)產(chǎn)品進入測量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品貨架，并基于此貨架建設測量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品選型數(shù)據(jù)庫，用于新型號的兩器選型，實現(xiàn)兩器的產(chǎn)品化設計與應用。

二、多定點配套及優(yōu)化驗收交付流程

1.多定點配套

為規(guī)避高密度發(fā)射任務帶來的產(chǎn)品齊套風險，測量系統(tǒng)積極籌劃實施外協(xié)產(chǎn)品多定點配套，特別是對于配套量較大的兩器類產(chǎn)品，選取了山西科泰航天防務技術有限公司、南京高華科技有限公司、中北大學等單位作為備選配套單位，由測量系統(tǒng)提出統(tǒng)一的產(chǎn)品設計要求，具體包括性能指標、外形接口及試驗條件等，各單位的產(chǎn)品能實現(xiàn)互換，無須更改總體的電氣及機械接口。

2.第三方測評

兩器產(chǎn)品多定點配套雖然緩解了型號產(chǎn)品配套壓力，但如何保障各外協(xié)單位產(chǎn)品性能指標一致，既能滿足型號使用需求，又方便型號使用和管理是多定點配套工作面臨的首要問題。以某武器型號為依托，引入第三方權(quán)威測試機構(gòu)——北京計量測試技術研究所對多定點配套單位的兩器產(chǎn)品進行標校試驗，對各外協(xié)單位產(chǎn)品性能進行全面深入的測試分析，確保滿足任務書要求，并可以進行無障礙互換。

測量系統(tǒng)基于總體環(huán)境條件要求、兩器研制任務書、國家及航天計量標準等文件提出了兩器的測試需求，計量單位據(jù)此制定測試方案。試驗項目主要包括傳感器基本指標校準試驗和復雜環(huán)境試驗，重點測試分析了傳感器實測技術指標與任務書的符合性、出廠測試數(shù)據(jù)的準確性以及傳感器對飛行試驗復雜環(huán)境條件的適應能力。

試驗結(jié)果表明，各配套單位的產(chǎn)品性能均達到或優(yōu)于型號使用要求，具備為型號配套兩器產(chǎn)品的研制與生產(chǎn)能力，型號將根據(jù)飛行任務需求進行組批投產(chǎn)。此次兩器測評試驗是測量系統(tǒng)首次引入第三方權(quán)威測試機構(gòu)對各配套單位傳感器產(chǎn)品性能進行準確客觀評測，試驗對測量系統(tǒng)產(chǎn)品雙定點配套工作起到了有力的支撐作用。

目前，測量系統(tǒng)型號項目隊伍正在研究在兩器產(chǎn)品驗收交付流程中加入系統(tǒng)測試環(huán)節(jié)的可行性，即各配套單位的兩器產(chǎn)品必須經(jīng)過系統(tǒng)測試才能交付綜合試驗使用，系統(tǒng)測試的內(nèi)容涵蓋兩器產(chǎn)品的關鍵技術指標，如傳感器的精度、動態(tài)特性等。通過對兩器產(chǎn)品驗收交付流程的改進，實現(xiàn)對兩器產(chǎn)品的精細化質(zhì)量管控，同時提升系統(tǒng)的技術抓總能力。

3.電子版證明文件

由于兩器產(chǎn)品是型號配套數(shù)量最大的單機產(chǎn)品，以北京遙測技術研究所為例，2014年月均交付量超過2000多臺套，不僅給產(chǎn)品生產(chǎn)帶來了巨大壓力，而且提供數(shù)量龐大的紙質(zhì)版產(chǎn)品配套文件（證明書、履歷書、技術說明書等）也成為影響產(chǎn)品交付的因素之一。鑒于這種情況，測量系統(tǒng)與北京遙測技術研究所等主要兩器配套單位積極策劃，并與總裝車間等部門充分溝通，推行了電子版證明文件取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)文件，不僅節(jié)約了制作紙質(zhì)文件所耗費的大量人力、物力，而且電子版證明文件在兩器測試數(shù)據(jù)錄入時更加方便快捷，大大提升了工作效率，為兩器產(chǎn)品的及時交付提供了幫助。

三、保障條件建設

1.建設系統(tǒng)級驗證平臺

為了加強測量系統(tǒng)的專業(yè)研究和系統(tǒng)抓總能力，近年來研究所積極開展系統(tǒng)級測試與驗證條件建設工作，提出了完備的測量系統(tǒng)激勵與校準平臺建設規(guī)劃，平臺組成如圖1所示。

圖1 測量系統(tǒng)激勵與校準平臺

多功能信號激勵系統(tǒng)為測量系統(tǒng)提供各類高精度測試信號，作為測量傳感器的輸入，用于測量系統(tǒng)的閉環(huán)測試，全面考核測量系統(tǒng)及各層次單機的功能及精度指標。信號激勵平臺提供振動、沖擊、溫度、壓力等測試信號。各類測試信號可以按照要求的幅值及頻率進行靈活調(diào)節(jié)，模擬導彈真實測量對象的變化特征。該平臺主要用于開展系統(tǒng)級試驗、專項技術研究、產(chǎn)品故障分析與定位，同時可以加強對兩器產(chǎn)品的驗收把關力度，提高兩器產(chǎn)品的質(zhì)量管控水平。

2.數(shù)據(jù)庫建設

傳感器和變換器的選擇與使用是測量系統(tǒng)非電量測量專業(yè)設計的核心內(nèi)容，是進行數(shù)據(jù)測量的源頭，也是提高測量數(shù)據(jù)準確性、有效性的基礎。由于兩器產(chǎn)品具有種類多、技術狀態(tài)多、技術更新快等特點，測量系統(tǒng)兩器選型工作復雜而繁瑣。箭上參數(shù)少則幾十路，多則上千路，每路參數(shù)都需要進行兩器選型，在選型過程中還需要和總體及傳感器研制單位進行多次協(xié)調(diào)，包括詳細的測量需要、傳感器的安裝位置及安裝方式、連接電纜長度、傳感器使用的環(huán)境等。由于工作量大、信息渠道不暢、缺乏統(tǒng)一規(guī)范等原因，各型號的兩器選型沒有統(tǒng)一的規(guī)范，這也是造成兩器技術狀態(tài)較多的原因之一。因此，研究所建立了測量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫可以統(tǒng)一兩器選型標準，提升設計效率，規(guī)范兩器的選型使用。

四、成效及應用

測量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品選型貨架的建立有效壓縮了兩器產(chǎn)品的種類，平均壓縮率不低于60%，新研制型號嚴格選取貨架中的兩器產(chǎn)品，產(chǎn)品化率達到80%以上；利用第三方測評試驗對不同單位的兩器產(chǎn)品進行基本性能及環(huán)境適應性評測，優(yōu)選產(chǎn)品進入兩器選型貨架，同時制定了兩器產(chǎn)品的試驗及驗收測試規(guī)范，完善了產(chǎn)品的質(zhì)量管控手段；依據(jù)兩器產(chǎn)品選型貨架建立了兩器選型數(shù)據(jù)庫，規(guī)范了兩器選型與使用，提升了設計效率；建設了測量系統(tǒng)級驗證平臺，解決了測量系統(tǒng)綜合試驗中無法施加定量激勵、系統(tǒng)級精度無法驗證等難題；推行了多定點配套、電子證明書、集中驗收與組批交付等多項創(chuàng)新管理模式，全面提升了型號兩器產(chǎn)品的配套交付能力。

1.交付能力顯著增強

經(jīng)過近2年的實踐，測量系統(tǒng)在兩器產(chǎn)品交付及質(zhì)量管控方面采取的措施取得了良好的效果。一方面，增加了型號產(chǎn)品的配套交付能力，兩器產(chǎn)品的及時交付率由原來的60%提升至85%左右，基本杜絕了因兩器不能按時交付而影響型號研制進度問題；另一方面，管理流程的優(yōu)化也給測量系統(tǒng)外協(xié)配套單位創(chuàng)造了有利的外部環(huán)境，消除了部分影響兩器生產(chǎn)交付的瓶頸問題，有效緩解了配套單位的生產(chǎn)交付壓力，為型號高密度發(fā)射任務提供了有力的產(chǎn)品保障。

2.質(zhì)量問題顯著減少

針對兩器由于產(chǎn)品數(shù)量多、研制進度緊張帶來的質(zhì)量問題頻發(fā)局面，測量系統(tǒng)采取的第三方標定、系統(tǒng)驗證等管理措施也取得了明顯的收效，外協(xié)單位的質(zhì)量意識顯著增強，同時提升了測量總體對單機的質(zhì)量管控能力，有力保障了測量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

3.產(chǎn)品種類顯著減少

隨著兩器貨架建設、通用化兩器研制與應用等工作的深入推進，新研制型號的兩器產(chǎn)品種類顯著減少，為型號節(jié)約了大量的研制費用，同時也釋放了系統(tǒng)及單機單位在同質(zhì)產(chǎn)品管理上的精力，使其可以聚焦在通用化產(chǎn)品生產(chǎn)和新技術研發(fā)，實現(xiàn)了研制流程的優(yōu)化。

后續(xù)，測量系統(tǒng)將繼承前期管理模式創(chuàng)新的經(jīng)驗，持續(xù)推進兩器產(chǎn)品體系建設、組批驗收、交付流程優(yōu)化等工作，爭取在兩器產(chǎn)品的質(zhì)量管控水平、驗收交付能力等方面上一個新的臺階。