產品工程與產品保證融合模式在科研裝備生產管理中的應用研究

◆鄭晟 劉博 劉鑫 高雅 / 文

二、產品保證特點

產品保證是指為使組織與用戶確信產品達到規定的質量要求，在產品設計、生產、試驗、交付使用等全過程所進行的一系列有計劃、有組織的技術和管理活動，保證產品可靠性具有高的置信度水

一、引言

隨著科研院所航天科研生產任務規模和生產壓力的持續擴大，“多型號研制并舉”成為新常態，出現了設計質量靠人保證、計劃管理“拍腦袋”等問題，質量形勢堪憂。而總體的頂層策劃，是實現“科研模式轉型”、“質量效益提升”的關鍵。因此，必須改變以往“一型隊伍一型產品”、“一個型號一支隊伍”的傳統研發模式，引入面向用戶的系統級產保工程設計理念，打造“產品貨架化”研制思路，對航天產品各要素進行標準化、規范化、產品化、體系化設計，才能實現提高系統產品質量、提高生產效率的雙重目標。平、產品質量具有穩定的質量一致性，以滿足用戶要求，確保型號任務圓滿成功。

在一般的市場消費領域中， 產品保證一直在商品交易中發揮重要作用。用戶期望其購買的產品具有令人滿意的產品保證， 而制造商也愿意提供合適的產品保證以證實他們對自己產品的質量具有信心。研究產品保證主要考慮制造商、消費者、產品、產品運行情況、保證成本等方面因素；產品運行情況取決于產品特征和產品使用情況，而產品特征又由產品設計與制造決定。

在航天領域，產品保證同樣有生產科研院所、國內外用戶、航天產品、裝備服役情況、保障成本等方面因素。

而由于航天產品的論證、設計、生產、定型、交付等各項工作質量決定了該產品使用過程中技術經濟性能， 同時用戶的口碑更決定了未來用戶市場，是航天產品產保的關鍵過程，因此在產品研制過程中，如何選擇一種符合航天領域特點的產品保證策略，直接影響科研院所的產品保證水平、成本和未來市場。而面對我國科研裝備高速發展新機遇，如何在既確保產品高質量、好口碑的條件下，又能提高生產效率、降低研制成本、盡快交付，對科研院所的設計生產管理模式又提出了新挑戰。

三、產品工程特點

產品工程是“產品+工程”兩個概念的有機集合。產品工程的定義為：在市場經濟體制下， 以市場為基礎， 以價值規律為杠桿， 以科技進步為動力， 以生產要素優化配置為條件， 以提高經濟效益和社會綜合效益為目的， 集產品戰略規劃、開發創新、生產、營銷于一體的系統工程。

結合航天領域特點，其定義可概括為：在市場經濟體制下，以市場為基礎，以價值規律為杠桿，以科技進步為動力，以生產要素優化配置為條件，實現產品研制相關工作構架的模式化，流程、技術的標準化、規范化，產品貨架化、模塊化，以及型號科研的流程、技術、產品選用管控化，最大化地發揮各專業或各分系統的支撐作用，提高研發效率、產品質量。產品工程覆蓋產品論證、產品研制、產品驗證鑒定及保障維護等產品的全壽命周期。

航天產品其產品工程的目標，是通過提煉、挖掘產品論證、設計、試驗驗證、維護保障等方面的管理、技術、業務流程等相關要素，并對各要素進行標準化、規范化、產品化、體系化，最終落實成為標準化的裝備研制技術流程，達到提高裝備產品質量、縮短研制周期、降低研制生產成本的目的。最終實現對上能夠對市場環境的變化做出快速的反饋和調節，對下能夠牽引分系統產品工程建設的目的。

四、產品保證和產品工程兩融合管理方法

圖1 融合方案目的

圖 2 航天產品技術/計劃/產保流程融合方案原理圖

圍繞在保證產品質量的同時提高生產效率，作為航天產品總體設計單位，本文提出了將產品保證和產品工程兩融合的工作方針。如上文所述，航天產品保證過程涵蓋了論證、設計、生產、定型、交付等關鍵環節，因此本文提出了以“航天產品技術流程/計劃流程/產保流程三流程融合”為抓手的方案，推進產保工作在裝備研制中的落地，同時通過技術流程的標準化、規范化梳理，達到產品工程工作和成果在型號研制中的落地實施。具體為：在技術流程中，產品方案作業輸出、作業內容，可以最大限度地復用產品工程已有成果，達到產品工程利益最大化；在計劃流程中，規定工作流程節點、人員時間安排等；在產保流程中，明確強制檢驗點、程序規范文件，又可以規定產品手段和規范文件，達到產保工作融入科研、提升質量的目的。本文策劃以三流程融合為綱，以產品研制流程梳理為領，實現產品保證和產品工程的兩融合，擬在達到如圖1所示目的。

方案提煉了航天產品研制通用流程，確定了各流程詳細工作內容?；诹鞒膛c內容，形成產品保證計劃框架。方案原理如圖2所示，方案的要素主要包括：

—— 流程節點：包括所級任務計劃、部門級任務計劃及個人任務計劃，此要素為研制流程關鍵節點；

—— 詳細作業內容：闡述每項任務計劃的具體工作內容及通用要求；

—— 作業輸入：完成該計劃項需要的輸入條件，包括條件因素、載體形式、提出來源等；

—— 作業輸出：該計劃項的輸出結果，包括輸出物、結果使用方、成果等；

—— 人力資源需求：對該計劃項的執行者的要求，包括人數、專業、技術能力；

—— 預估完成周期：該計劃項的完成時間要求；

—— 強制檢驗點/輸出物確認點：產品保證的質量控制點，是否為強制檢驗點及檢驗的內容，是否需要評審等；

—— 程序規范文件：必須遵循的相關文件、規范等；

—— 問題及經驗：過去發生的問題及解決經驗，其它注意事項等。

該融合方案，按照航天產品研制階段劃分可分為方案階段、工程研制階段（包括陸上閉合回路階段和海上閉合回路階段）、陸上定型階段、海上定型階段共5個方面。同樣，還可以推廣延伸到分系統專業領域，例如雷達、光電、指火控、制導控制等。

此融合方案的落地實施，通過規范流程節點和詳細作業內容，可以達到各型航天產品從論證、設計、生產、定型、交付等環節流程規范化率100%；通過規定作業輸入和作業輸出，可以達到場所間、部門間以及專業間的輸入、輸出關系清晰化、職責明確化，杜絕相互推諉扯皮，進一步落實了產品質量責任明確化；人力資源需求、預估完成周期，規定了人員、專業和技術能力，為型號兩總和項目辦在配備人員制定計劃時提供參考，杜絕了以往組建隊伍編制計劃時的“拍腦袋”現象；強制檢驗確認點，是產品保證的質量控制點，可作為場所質量師質量把控和驗收的依據；程序規范文件時設計師必須依據和遵循和規定，也是文件三級審簽時重要的依據；問題及經驗可以羅列該項工作以往的經驗和可依據的已有關鍵技術，是產品保證模塊化推進的抓手。

五、融合方案的應用實例

通過融合方案的設計和編制，目前該方案已在本單位部分預研型號和在研型號上進行了推廣應用，并取得了良好效果。

目前該方案已經以某預研型號為依托在其方案階段進行了成功試點，后期計劃推廣至航天系統工程研制、定型等多階段。通過在預研型號上的試點，可以明顯感覺到“兩提高”、“兩減少”的效果，即提高設計效率和產品質量，保證研制進度；減少專業工作間的矛盾，減少不必要的重復工作。

融合方案在兩個在研型號上進行了實施，該兩型型號剛好在設計階段，按照方案中產品研制流程所規定的，統一了產品化設計思路，統一考慮了產品流程節點、人力資源需求、作業輸入、強制檢驗點等要素，達到了兩個型號同類產品一份輸入、一個團隊、多份輸出的成果，大大提高了人員利用率。型號1在工作流程、通信協議、人機工程、硬件設備等多個模塊，均復用了型號2已有的設計成果，其中數學模型模塊復用率高達80%；據評估，設計階段研制效率提高了50%以上。同時，型號2在錄取回放設備上的優化設計也被型號1所借鑒，相關設計文件和接口協議均直接復用，兩個型號相輔相成，在研制效率上成果顯著。同時，在強制檢驗點內審流程設置上，同類文件只審一類，形成了試驗大綱內審模板、設備任務書內審模板等通用文件，確保了在效率提高的同時，質量不打折，產品一如既往的可靠、可信，真正做到了產品保證和產品工程在在研型號上的有機融合。

六、結語

本文給出了一種在航天科研領域中，產品工程與產品保證融合模式的研究應用。應用表明，該融合方案適合航天產品研發的各個階段，能夠有效對各階段產保節點進行提前預測和把控，同時通過產品工程提高了系統研制效率，降低了研制成本，能夠有效解決航天領域科研生產任務規模持續擴大、質量問題頻發、生產效率不足的問題。

參考文獻（略）