面向“三高”的上面級研制管理初探

馮榮、張蘇閩、劉欣、肖澤寧、郭源 /北京宇航系統工程研究所

中國航天科技集團有限公司第七次工作會明確提出，要以建設世界一流企業和支撐世界一流軍隊為標準，不斷深入推動航天強國建設。“高質量的保證成功、高效率的完成任務、高效益的推動國防建設和航天強國建設”是新時期、新形勢下型號成功和發展的客觀要求。為此，筆者針對當前上面級型號任務中存在的問題，分析了影響型號研制的主要因素，提出了“以狠抓高質量為核心，全面加強型號質量控制；以確保高效率為目標，閉環落實型號計劃管理；以落實高效益為理念，開展型號產品化研制模式”的總體思路，并通過型號實踐與探索，較為有效地推動了型號各項任務和工作的完成，為型號成功提供了有益的管理和技術支撐。

一、面臨的主要問題

對標 “三高”要求，結合上面級型號的技術特征和高密度任務態勢，型號隊伍一直在思考和探索如何在新形勢下統籌兼顧，壓準壓實責任，將各級要求真正貫徹落實到型號管理中，以解決型號面臨的主要問題，確保實現型號產品高質量、型號研制高效率、技術經濟高效益的目標。

1.技術狀態控制面臨很大挑戰

上面級入軌精度高，能有效提升進入太空能力，而且可根據任務需要搭配不同的基礎級火箭，任務拓展性和適應性強。但無論是任務性質不同造成的技術構型不同，還是由于任務載荷的差異造成的對外接口和技術狀態的變化，都給技術狀態控制造成很大難度。

2.產品質量保證工作面臨巨大壓力

中國運載火箭技術研究院產品質量保證工作正處在轉型期，尚未找到新形勢下破解產品質量難題的有效辦法，特別是在高密度發射任務形勢下，傳統的以“?！睘橹鞯馁|量管理方法出現極大不適應性，基礎性、過程性和體系性的質量新要求、新規范、新標準正在完善過程中。通過對近年來上面級型號產品質量的初步統計分析，產品設計、工藝、元器件和試驗分析占據了質量問題的前4 位，給型號成功帶來了很大的挑戰。

3.人力、設備等資源與任務強度矛盾突出

隨著航天事業的高速發展，上面級迎來了研制任務高峰期，任務異常繁重，使得“產品研制與生產交付并行，地面試驗與發射任務并行”，需要型號“兩總”和設計師隊伍在多地多次地開展技術協調、產品驗收、地面試驗等工作。而且，在發射任務期間也需要做好三地異地協同聯動，在有限的人力資源和設備資源情況下，型號研制的組織與管理面臨新的挑戰。

二、總體思路

上面級作為火箭發射任務的最后一個環節，承擔著將有效載荷準確送入預定軌道的重要責任?？梢哉f，成功既是研究院型號的普遍要求，更是上面級的核心目標。

面對制約上面級型號成功的種種矛盾和問題，需要不斷深入領會“三高”要求的深刻內涵，并在管理和技術的全生命周期中找準確保成功的基因和脈絡，運用科學的方法、手段和工具不斷創新與實踐，以便為型號成功筑牢基礎。

1.全面加強型號質量過程控制

不斷研究和探索符合上面級研制規律和技術特征的質量控制方法，面向產品狠抓源頭質量和過程質量，推動產品質量手冊的全面有效應用，做到風險識別有效、全面，地面試驗驗證充分、覆蓋，以及測試、操作、判讀的精細、精準，真正做到高質量保證任務成功。

2.有效閉環計劃與資源的統籌

有效解決型號高密度發射帶來的生產能力、人力、物資供給等資源瓶頸問題，科學合理地開展型號年度策劃與研制執行計劃編制，優化、簡化型號研制流程，做好年度任務目標、計劃和資源的協同匹配，以不斷提升高效率完成任務的能力。

3.持續推動型號產品化工作落地

以產品化為抓手，兼顧上面級系列橫向使用需求，確保技術方案具備可擴展性；優先選用系列化、標準化的成熟產品和共性技術，加強仿真試驗的有效應用，以便有效縮短研制周期，降低研制成本，為實現型號技術、經濟一體化奠定基礎。

以前，公司的文印管理一直沿用傳統的管理模式，文檔打印相對其他流轉環節嚴重滯后。公司機關各部門打印、復印設備品牌、型號、類型繁多，信息管理部門很難建立起統一且行之有效的管理架構。在日常工作中，維護人員往往要在公司各個樓層之間忙碌，疲于應付不同設備出現的各種問題和故障，不僅耗費了大量人力，管理效果也不理想。

三、高標準貫徹實施“三高”要求的過程

1.以高質量的產品推動型號任務高質量完成

在高密度發射形勢下，產品質量是型號保成功的基本要求，為此上面級型號強化了產品質量全生命周期過程的監督控制，完善了產品質量控制手冊并推動應用實施，通過“五全”專項工作規范產品實現過程控制，嚴控產品技術狀態變化及風險識別，較為有效地消除了產品質量隱患和薄弱環節。

一是面向過程控制的產品質量手冊完善與實施。

2017 年6 月在某宇航工程任務失利后，按照質量整頓的要求，上面級型號開展了典型單機產品質量控制手冊的編制工作，對產品質量控制要求進行了具體量化，旨在規范產品生產和驗收的檢查控制。

通過先期在結構貯箱、S 頻段應答機等4 項單機產品上試點工作，型號隊伍于2018 年完善了產品質量控制手冊目錄，手冊內容得到有效充實完善，并重點對單機原材料質量、關鍵過程工藝參數、強制檢驗點數據、多媒體記錄位置、檢驗手段和結果等過程質量管控內容進行了規定，且要求單機單位在完成驗收報告的同時一并提供質量控制手冊的內容。產品質量控制手冊通過在全型號范圍內進行應用，取得了良好效果。

二是開展“五全”專項工作。三類關鍵特性的識別與控制是型號質量管控的關鍵點之一。原先在型號管理過程中，三類關鍵特性的識別與控制僅僅停留在報告層面，設計單位識別的設計關鍵特性沒有被有效傳遞到生產單位，且生產單位沒有將工藝關鍵特性和過程關鍵特性有效落實到工藝文件與產品生產過程管控等環節，直到出廠評審環節，才由設計單位與生產單位協同形成產品三類關鍵特性識別與控制報告，使得產品質量難以形成有效的過程管控。

針對此類問題，上面級型號重點實施了“五全”工作，即將I、Ⅱ類故障模式，尤其是單點故障模式識別“全”；將I、Ⅱ類故障模式涉及的產品設計、工藝、過程三類關鍵特性識別“全”；將關鍵特性控制的標準制定“全”，并量化；將系統和單機產品數據包做“全”；將飛行成功子樣數據包絡線做“全”，進而有效控制產品質量問題。

“五全”工作進一步規范了設計與生產的管控內容和形式，有效確保了管控要求在產品實現過程中的一以貫之，前后環節相互支撐、相互印證，為關鍵特性和強制識別點的工作落實提供了有效保障。

三是嚴格把控技術狀態變化。通過對上面級出現的質量問題進行分析，發現多數問題的發生源自于技術狀態變化，這也暴露出型號對由技術狀態變化帶來的風險分析和識別比較薄弱，嚴控技術狀態變化始終是型號質量工作的重點。

針對技術狀態控制，組織型號隊伍進行了任務回看工作，系統梳理基于基線的技術狀態，對技術狀態變化進行了嚴格規范的控制，對識別出的狀態變化逐項進行風險管控策劃和評審，并延伸到型號產品生產階段。在對首飛載荷組合體任務全面總結過程中，上面級型號提煉了4 條質量管控經驗，其中“一步一分析，多維度風險管控”已在型號中全面實施和推廣。

2.以高效的型號流程管理確保型號高效率完成任務

一是優化出廠放行流程。型號對出廠放行流程進行了系統優化，梳理了評審要素，分析了各個評審要素的關聯性。首先，在出廠前將三項專項評審合并成一項專項綜合評審，內容包括：質量問題歸零和舉一反三，元器件、軟件、可靠性、技術狀態更改和技術風險分析；其次，減少了專項評審次數，綜合進行評審把關，實現一次把工作做透、做到位。

二是優化總裝總測流程。上面級型號積極應對高密度發射，組織對總裝、出廠測試流程進行優化設計，首先要確保型號的測試覆蓋性和測試力度不受影響。年初，上面級型號對全年的發射任務進行整體策劃，合理統籌總裝人員；對出廠測試電氣系統匹配、電氣動力匹配、綜合電測、與基礎級接口檢查及大回路阻值測試等測試項目進行優化，并對數據判讀方法進行改進，最終圓滿地完成了年度高密度發射的任務需求。

三是簡化加注放行流程。在對測試發射流程關鍵節點有效評估的基礎上，上面級型號對靶場流程開展了專項優化，根據實際和質量需求對原有工作進行簡化。經上級認可，將加注評審由集團級組織改為院級組織，并在確保工作有效的同時減少了會議的參加單位和參加人員，進而縮短了會議的準備時間。

根據未來全面實現運載火箭加注及前端測試發射無人值守的發展趨勢，基于型號測試發射安全性提升的切實需求，以及徹底解決在測試發射階段操作檢查項目多、參與保障人員多、自動化水平程度低的系統安全風險的要求，型號在技術上分階段、分步實施了無人值守技術改進。通過改進設計和優化測試流程，實現了“遠征”一號上面級發射前2小時前端無人值守，減少了火箭液氫加注后前端人員數量，降低了人員前端操作的安全性風險。

四是充分應用遠程判讀平臺。高密度任務帶來的研制壓力在型號出廠測試過程中也顯得尤為突出。綜合電測階段存在大量的數據判讀工作，每天需要設計人員多次往返于辦公室與數據判讀車間，造成人力資源浪費。針對這個問題，型號積極組織開展了遠程判讀平臺建設工作，遠程數據自動判讀系統打通了數據傳輸通路，將判讀數據推送至位于后方的設計師辦公桌面，使部分設計人員能夠在辦公室桌面完成測試數據的判讀工作，進而開展數據的綜合分析，提高了工作效率，減少了發射場人力資源的消耗，實現了前后方遠程數據協同判讀。

3.以技術與經濟的充分融合支撐型號高效益發展

上面級是發展我國空間運輸的重要工具之一，如何高效益地形成一流裝備是型號持續發展的關鍵。目前，通過大力推進產品化工作，上面級型號大量采用其他型號成熟產品和技術，并實施雙定點和比價策略，高效益發展已初見成效。

一是開展產品化研制模式，有效控制型號研制成本。在上面級研制中，產品化的理念始終貫徹全型號。通過分系統的模塊化設計思路，實現了各分系統模塊化選型，固化了技術狀態方案，提高了型號的研制效率；單機配套將最大程度地實現產品化，各系統大部分產品均充分借用成熟型號產品，對于借用產品均按照質量管理要求進行環境適應性分析等工作。產品化系列工作在上面級型號研制過程中得到貫徹執行，通過產品化縮短了研制周期，降低了研制成本，提高了型號產品可靠性。

二是堅持實施型號產品雙定點和比價策略。針對上面級規模小、狀態新、指標高、周期緊的特點，在用戶及各級機關的大力支持下，型號引入了競爭擇優機制，實施部分產品多家攻關、雙定點或多定點采購的工作模式，旨在為型號高效益發展奠定基礎。

上面級型號先后在結構系統貯箱，測量系統數字量變換器、模擬量變換器、振動傳感器，熱控系統熱管等單機產品的研制生產過程中實施雙定點和比價策略，在型號計劃、質量和效益方面都取得了良好的效果，確保了高密度發射中單機產品的按時齊套。在加快產品研制齊套進度的同時，降低了研制和產品經費成本。

與此同時，大力開展型號全級供應商體系建設工作，繼續堅持大力推進多定點工作，并將技術成熟、質量穩定、進度有保障、價格有優勢的單位和產品納入了型號選用目錄。

三是加快研制天基測控系統。在上面級飛行任務中必須要有測控系統的實時支持，所以對現有的測控手段依賴性較高，一旦當前的測控手段受限，必然會影響發射任務的順利執行，這給測控系統增加了壓力，也限制了發射任務實施的靈活性。為此，型號研制了天基測控子系統，用于傳輸第一滑行段和第一變軌段的關鍵數據，并作為飛行狀態判決和進行遙控的依據。新型天基測控子系統降低了對現有測控手段的依賴，大大提高了發射任務實施的靈活性，有效減少了測控系統相關費用，提高了組網發射的經濟性。

四、實踐效果

面臨高強密度發射的任務形勢，上面級型號隊伍不斷深化對“三高”要求的認識和理解，不斷研究和探索符合上面級研制規律和技術特征的管理方法，并取得了一定的成果，也為重大工程任務的圓滿完成奠定了堅實的基礎。

堅持面向產品、過程控制、識別三類關鍵特性，嚴控技術狀態變化，是確保型號高質量的方法；堅持優化、簡化流程，及時總結型號管理方法，是確保型號高效率的途徑；堅持產品化設計，實施產品雙定點，持續技術創新，是確保型號高效益的手段。

后續，上面級型號隊伍將面臨更加嚴峻的挑戰，為此更要進一步深化對“三高”內涵的理解，不斷總結和提煉新形勢下的型號組織管理方法，為研究院科研生產模式轉型提供可借鑒經驗，也為航天事業和國防建設提供更新、更強、更可靠的產品和服務。