航天型號(hào)產(chǎn)品科研生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)型實(shí)踐

◎中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院 李征等

航天型號(hào)產(chǎn)品科研生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)型實(shí)踐

◎中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院 李征等*

面對(duì)型號(hào)任務(wù)不斷增多、市場(chǎng)環(huán)境日趨激烈、經(jīng)濟(jì)總量快速增長(zhǎng)、科研隊(duì)伍規(guī)模不斷擴(kuò)大的環(huán)境變化,中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院對(duì)標(biāo)國(guó)際一流宇航公司,對(duì)自身組織存在的各種問題進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析,提出了“二次創(chuàng)業(yè)”和市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略構(gòu)想,并對(duì)型號(hào)科研生產(chǎn)管理模式提出了轉(zhuǎn)型要求。

2014年,研究院提出積極推進(jìn)基于信息化條件下的研制模式轉(zhuǎn)型,突破設(shè)計(jì)、仿真、試驗(yàn)驗(yàn)證和生產(chǎn)瓶頸,實(shí)現(xiàn)集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）,大力推行航天產(chǎn)品工程,實(shí)施產(chǎn)品重組、流程重組和人員重組,以及大幅提高研制生產(chǎn)效率的設(shè)想,并對(duì)現(xiàn)有型號(hào)科研生產(chǎn)管理模式進(jìn)行了升級(jí)改造,取得了階段性成果。

一、現(xiàn)存主要問題

隨著我國(guó)航天型號(hào)產(chǎn)品高強(qiáng)密度發(fā)射進(jìn)入常態(tài)化,科研生產(chǎn)任務(wù)將日益繁重和艱巨。面對(duì)國(guó)家任務(wù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的雙重壓力,傳統(tǒng)科研生產(chǎn)模式呈現(xiàn)出諸多不足之處,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1．產(chǎn)品共享性差，資源耗費(fèi)嚴(yán)重

在傳統(tǒng)科研生產(chǎn)模式下,研制、配套的型號(hào)產(chǎn)品往往為單品種或多品種小批次,呈現(xiàn)獨(dú)有性、定制性強(qiáng)等特點(diǎn),同類產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)不統(tǒng)一、通用性差,使各型號(hào)之間重復(fù)性勞動(dòng)較多,導(dǎo)致研制成本居高不下。同時(shí),傳統(tǒng)科研生產(chǎn)管理模式存在研制鏈條長(zhǎng)和管理流程僵化的問題,其分布式設(shè)計(jì)和串行工作模式往往造成研制周期長(zhǎng),資源使用效率低下。此外,型號(hào)之間相互爭(zhēng)奪資源的現(xiàn)象非常嚴(yán)重,導(dǎo)致型號(hào)研制進(jìn)度與物資采購(gòu)、生產(chǎn)制造、計(jì)劃調(diào)度、人力資源以及績(jī)效考核等方面的配置不協(xié)調(diào),這也逐漸成為制約型號(hào)按時(shí)履約、確保成功的瓶頸問題。

2．統(tǒng)籌協(xié)調(diào)能力不足

航天產(chǎn)品往往具有技術(shù)和資本密集的特點(diǎn),它的系統(tǒng)性和復(fù)雜性決定了其不可能由某個(gè)單位獨(dú)立完成,但現(xiàn)有模式缺乏系統(tǒng)性的“一盤棋”規(guī)劃,組織機(jī)制設(shè)置不合理,并缺少有效的解決方案和方法,導(dǎo)致部門、單位之間的資源、技術(shù)、信息和人員的融合共享不足,而固有統(tǒng)籌能力不強(qiáng)的特點(diǎn)也加劇了協(xié)調(diào)工作的難度。

3．技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相脫節(jié)

在傳統(tǒng)研制模式和管理體制下,雖然按型號(hào)項(xiàng)目組建了相應(yīng)的研制隊(duì)伍,但沒有賦予“兩總”系統(tǒng)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)責(zé)任和權(quán)力,也沒有根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)關(guān)系按產(chǎn)業(yè)層級(jí)逐級(jí)分解項(xiàng)目任務(wù),而是以行政手段分解至各個(gè)參研單位。因此,設(shè)計(jì)師系統(tǒng)缺少經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)約束壓力以及限價(jià)設(shè)計(jì)的動(dòng)力,在求技術(shù)、重質(zhì)量、保成功的同時(shí)忽視了成本控制,導(dǎo)致技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相脫節(jié)。

4．研制生產(chǎn)能力未得到合理利用

在“設(shè)計(jì)—工藝審查—修改—出圖—工藝—物資—生產(chǎn)”的串行工作模式下,設(shè)計(jì)單位分階段設(shè)計(jì),主要以人工方式協(xié)調(diào),周期長(zhǎng)且差錯(cuò)多,往往因技術(shù)狀態(tài)變化更改不及時(shí)造成生產(chǎn)反復(fù)。同時(shí),生產(chǎn)單位的能力得不到合理利用,導(dǎo)致人員設(shè)備閑置與生產(chǎn)突擊加班時(shí)有發(fā)生,給進(jìn)度和成本控制帶來困難。

二、轉(zhuǎn)型的實(shí)施過程

1．IPD

一是以IPD方法優(yōu)化型號(hào)研制流程。

研究院選取若干試點(diǎn)型號(hào)梳理現(xiàn)有研制流程,設(shè)計(jì)優(yōu)化相關(guān)業(yè)務(wù)的流程框架,使需求到交付的業(yè)務(wù)模型清晰可視；搭建基于數(shù)據(jù)庫(kù)、可擴(kuò)展、可發(fā)布、分權(quán)限使用、可統(tǒng)一管理和應(yīng)用的流程管理平臺(tái)；制定統(tǒng)一的業(yè)務(wù)流程描述規(guī)范、設(shè)計(jì)方法和模板,通過標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、形象化的語(yǔ)言來描述流程,以清晰完整地展現(xiàn)業(yè)務(wù)全貌,為業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)傳播和內(nèi)部培訓(xùn)奠定基礎(chǔ)；對(duì)業(yè)務(wù)模型進(jìn)行配置,使之適應(yīng)特定業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)的需要；研究與實(shí)踐知識(shí)管理、質(zhì)量管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、員工培訓(xùn)等業(yè)務(wù)和流程管理的融合。通過在典型型號(hào)中實(shí)施一系列舉措,實(shí)現(xiàn)了各試點(diǎn)型號(hào)研制流程的升級(jí)改造。

二是以IPD框架整合傳統(tǒng)研制模式。

研究院參照IPD模式對(duì)傳統(tǒng)研制模式進(jìn)行了整合,并在新研型號(hào)中積極試點(diǎn)。首先,利用縱橫結(jié)合的管理方法融合產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程,以實(shí)現(xiàn)研制資源和技術(shù)能力的效率最大化。打通產(chǎn)品研制鏈條中的各個(gè)環(huán)節(jié),形成產(chǎn)品研制過程中信息資源共享、傳遞的通道與機(jī)制,建立以產(chǎn)品為核心的高效反饋和跟蹤機(jī)制,以縮短研制周期。此外,基于知識(shí)工程發(fā)布了研究院統(tǒng)一的設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)模板和設(shè)計(jì)資源庫(kù),制定了包括三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)模狀態(tài)管控等在內(nèi)的一系列技術(shù)狀態(tài)管理制度,建立包括責(zé)任落實(shí)、工具手段和流程方法等在內(nèi)的貫穿產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量管控體系,以確保各系統(tǒng)在協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí)的狀態(tài)一致性,以及技術(shù)狀態(tài)變化可控。

三是以多專業(yè)協(xié)同組織支撐協(xié)同設(shè)計(jì)。

根據(jù)型號(hào)項(xiàng)目特點(diǎn)構(gòu)建多專業(yè)協(xié)同組織,開展產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)。組建涵蓋航天、航空及相關(guān)外協(xié)單位,以及設(shè)計(jì)、工藝、工裝設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和物流采購(gòu)人員的集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)（IPT）,探索高效的在線協(xié)同設(shè)計(jì)模式。IPT打破專業(yè)和單位“壁壘”,通過嚴(yán)密的系統(tǒng)分解分配、準(zhǔn)確的接口設(shè)計(jì)、周密的模塊劃分、有序的對(duì)接時(shí)間安排,確保各專業(yè)間高效的溝通、協(xié)調(diào)和決策。

2．產(chǎn)品工程

一是以產(chǎn)品重組創(chuàng)新產(chǎn)品體系。

針對(duì)通用和非通用產(chǎn)品、外協(xié)外購(gòu)配套產(chǎn)品的不同特點(diǎn)開展產(chǎn)品重組。對(duì)于通用產(chǎn)品明確了系統(tǒng)—分系統(tǒng)—子系統(tǒng)—單機(jī)—組件—部件—零件的7級(jí)產(chǎn)品體系架構(gòu)。將現(xiàn)役運(yùn)載型號(hào)基本型（系統(tǒng)級(jí)）、測(cè)量系統(tǒng)平臺(tái)（分系統(tǒng)級(jí)）、閥門、傳感器、變換器、火工品（單機(jī)級(jí)）等產(chǎn)品從傳統(tǒng)型號(hào)研制中剝離出來,探索開展貨架式產(chǎn)品管理,同時(shí)探索基于型譜的新產(chǎn)品研發(fā)模式,建立依托型譜和貨架的新產(chǎn)品管理模式。將非通用型號(hào)配套產(chǎn)品納入型號(hào)管理,重點(diǎn)加強(qiáng)通用化、系列化、組合化工作。進(jìn)一步規(guī)范外協(xié)外購(gòu)配套產(chǎn)品規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)協(xié)議的制定,并強(qiáng)化了對(duì)供應(yīng)商的認(rèn)證,以有效提升總體對(duì)配套產(chǎn)品的牽引與管控能力。

二是以流程重組推動(dòng)機(jī)制變革。

圍繞產(chǎn)品重組建立了型號(hào)與產(chǎn)品并重的科研生產(chǎn)流程,主要包括通用產(chǎn)品研制流程、通用元器件/原材料選用流程、產(chǎn)品選用控制流程,以及支撐相關(guān)流程的計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化等規(guī)章制度；以試點(diǎn)產(chǎn)品檢驗(yàn)流程,以流程重組推動(dòng)型號(hào)研制生產(chǎn)管理機(jī)制的變革。結(jié)合IPD優(yōu)化型號(hào)研制流程,明確提出型號(hào)基本型管理與型號(hào)項(xiàng)目管理的差異及關(guān)聯(lián),并分別制定流程,實(shí)現(xiàn)基于基本型批生產(chǎn)。大力推動(dòng)產(chǎn)品選用控制,制定新型號(hào)產(chǎn)品化大綱要求,明確規(guī)定新型號(hào)方案通用化、選用貨架式產(chǎn)品、培育通用產(chǎn)品,并在多型號(hào)上進(jìn)行試點(diǎn)。

三是以人員重組保障隊(duì)伍建設(shè)。

按照產(chǎn)品的技術(shù)內(nèi)涵和重組需要,建立與型號(hào)研制并行的產(chǎn)品研發(fā)隊(duì)伍。院級(jí)產(chǎn)品研發(fā)隊(duì)伍由總指揮、總設(shè)計(jì)師和13 位副總設(shè)計(jì)師組成,院屬單位副主任設(shè)計(jì)師以上產(chǎn)品隊(duì)伍人數(shù)達(dá)600余人。明確產(chǎn)品研發(fā)隊(duì)伍職責(zé)權(quán)限、業(yè)務(wù)關(guān)系和考核評(píng)價(jià)重點(diǎn),分層級(jí)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)隊(duì)伍崗位設(shè)置和人員配置,組建產(chǎn)品技術(shù)隊(duì)伍和管理隊(duì)伍。按照研究師隊(duì)伍、產(chǎn)品（專業(yè)）隊(duì)伍、型號(hào)項(xiàng)目隊(duì)伍、測(cè)試與保障隊(duì)伍、工藝隊(duì)伍的架構(gòu)開展科技隊(duì)伍轉(zhuǎn)型,明確各隊(duì)伍的職業(yè)發(fā)展通道及任職資格。

三、轉(zhuǎn)型取得的效果

1．型號(hào)研制效率顯著提升

在某項(xiàng)目產(chǎn)品研制中,研究院提前策劃組建跨部門、跨系統(tǒng)的協(xié)同研制團(tuán)隊(duì),并擬定詳細(xì)的工作計(jì)劃和人員工作手冊(cè),通過總體與分系統(tǒng)、設(shè)計(jì)與工藝協(xié)同開發(fā)的模式,實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)度和人力資源使用狀態(tài)的動(dòng)態(tài)調(diào)整,團(tuán)隊(duì)成員分段式入駐。工藝人員從產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期入駐團(tuán)隊(duì),在產(chǎn)品方案論證和詳細(xì)設(shè)計(jì)過程中開展基于三維數(shù)模的工藝可行性分析、工藝仿真和工裝模具設(shè)計(jì),通過模型的三維標(biāo)注實(shí)現(xiàn)了異地協(xié)同設(shè)計(jì)制造,使研制效率得到大幅提升,顯著縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造周期。

2．初步實(shí)現(xiàn)型號(hào)低成本研制

研究院融合IPD與航天產(chǎn)品工程思想,以公共構(gòu)建模塊為理念開展型號(hào)研制,以產(chǎn)品支撐型號(hào)、型號(hào)帶動(dòng)產(chǎn)品的工作思路已經(jīng)形成,初步實(shí)現(xiàn)了型號(hào)低成本研制。例如,在型號(hào)研制過程中,分離結(jié)構(gòu)及火工品系統(tǒng)立足于盡量采用成熟產(chǎn)品的研制思路,某型號(hào)全彈29種分離結(jié)構(gòu)及火工品,有22種完全選用成熟產(chǎn)品；再如,研究院大部分兩器直接選用《兩器產(chǎn)品備選目錄（初稿）》中規(guī)格化產(chǎn)品,使新研兩器產(chǎn)品種類控制在20%以內(nèi)。

3．加快生產(chǎn)進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本壓縮

研究院建立了“利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)”的競(jìng)爭(zhēng)性采購(gòu)和產(chǎn)品配套模式,全面實(shí)行雙定點(diǎn)或多定點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)性采購(gòu)機(jī)制,取消“研制經(jīng)費(fèi)+產(chǎn)品經(jīng)費(fèi)”的模式管理,適時(shí)推進(jìn)研制合同“按比例分成”；探索了成熟產(chǎn)品研制階段無(wú)償提供,應(yīng)用階段批量采購(gòu)的模式。院屬試點(diǎn)單位通過對(duì)CZ-3A等4個(gè)運(yùn)載型號(hào)共計(jì)21臺(tái)外協(xié)單機(jī)產(chǎn)品實(shí)施組批驗(yàn)收,有效縮短了產(chǎn)品齊套周期,提高了工作效率,壓縮了人力和產(chǎn)品成本。

四、對(duì)后續(xù)工作的思考

一是加快產(chǎn)品工程建設(shè),實(shí)現(xiàn)通用單機(jī)部組件去型號(hào)化,以及型號(hào)產(chǎn)品去任務(wù)化。全面建成型號(hào)與產(chǎn)品并重的科研生產(chǎn)管理模式,實(shí)現(xiàn)由任務(wù)驅(qū)動(dòng)向產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變；全面建成產(chǎn)品隊(duì)伍,形成總體、分系統(tǒng)產(chǎn)品（專業(yè)）隊(duì)伍與型號(hào)項(xiàng)目隊(duì)伍的科學(xué)分工；系統(tǒng)規(guī)劃產(chǎn)品研發(fā)隊(duì)伍的發(fā)展、晉升通道和分級(jí)、分類規(guī)則；建立規(guī)范、高效、匹配的全要素制度體系；完成所有產(chǎn)品型譜研究,建成完備的貨架體系,形成貨架式產(chǎn)品良性循環(huán)機(jī)制,釋放研發(fā)資源,提高型號(hào)質(zhì)量,降低研制成本,最終實(shí)現(xiàn)型號(hào)研制模式的全面轉(zhuǎn)型。

二是大力推進(jìn)以并行協(xié)同設(shè)計(jì)和貨架式產(chǎn)品選用為核心的IPD模式在型號(hào)研制中的應(yīng)用。打破單位利益壁壘,組建動(dòng)態(tài)集中的總體—分系統(tǒng)—子系統(tǒng)若干不同層級(jí)的IPT設(shè)計(jì)小組及管理小組,并建立IPT工作機(jī)制,實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)專業(yè)協(xié)同、設(shè)計(jì)/工藝/物資協(xié)同、設(shè)計(jì)/市場(chǎng)/管理協(xié)同,確保總體方案集成最優(yōu)。

三是推進(jìn)面向模式轉(zhuǎn)型的信息化和人才隊(duì)伍建設(shè),將模式轉(zhuǎn)型與信息化建設(shè)和人才隊(duì)伍建設(shè)相結(jié)合。繼續(xù)推進(jìn)相關(guān)IPD及產(chǎn)品工程信息系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè),加強(qiáng)數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真手段應(yīng)用,提升數(shù)字化制造能力,為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、并行協(xié)同研制提供基礎(chǔ)平臺(tái)和硬件支撐。建立型號(hào)管理的人才網(wǎng)絡(luò),提升型號(hào)管理團(tuán)隊(duì)的穩(wěn)定性,培養(yǎng)既懂業(yè)務(wù)又懂管理的復(fù)合型人才,為全面貫徹IPD提供人才保障。

新時(shí)期航天事業(yè)面臨著各種新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),型號(hào)科研生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)型是關(guān)系中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院未來發(fā)展的重大課題。通過深入研究以IPD和航天產(chǎn)品工程為代表的先進(jìn)管理模式,能幫助我們開拓視野,廣泛借鑒,不斷提高型號(hào)科研生產(chǎn)管理的水平和能力。實(shí)踐證明, IPD和航天產(chǎn)品工程是提升型號(hào)科研生產(chǎn)能力的有效方法,值得在各型號(hào)中推廣。未來,研究院將繼續(xù)系統(tǒng)借鑒相關(guān)理念、方法,以全面推進(jìn)型號(hào)科研生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)型。▲

*其他作者：于乃生、張佩鋒、王暉、范建芳、劉菊青、王愛武