基于系統工程的復雜軍工電子裝備批產工程化體系建設

姚克榮

（中國電子科技集團公司第十四研究所，江蘇南京210039）

0 引言

面對世界新變革的挑戰，我國開啟跨越式發展之路，對高新電子裝備的使用需求及效能發揮的保障需求日益迫切。在軍品立項開發中，軍方廣泛采用招投標制，企業間的競爭立項十分激烈，高水平、快節奏、低成本的工程要求已成為企業參與競爭的必備條件［1］。傳統的先完成設計定型，產品技術狀態固化后，再啟動批生產的模式已無法適應軍工電子裝備性能快速迭代、效能持續升級的要求，急需對多品種、小批量、研制與批產并存的生產模式、基于裝備效能發揮的保障模式進行研究。而雷達作為復雜軍工電子裝備，涉及專業領域廣、技術要求高、質量特性多、設備組成量大、結構復雜，研產并行對企業的生產、保障管理提出了很大挑戰，既要滿足研制產品邊設計、邊生產、邊更改的試制需求，又要滿足批產產品高效率、高質量、低成本的效益需求［2］。

系統工程是指組織管理這種系統的規劃、研究、設計、制造、試驗以及使用的科學方法，通過需求驅動、目標牽引、折中權衡、迭代優化、全生命全系統整體考慮實現最佳決策［3］，是一種對所有系統都具有普遍意義的科學方法。本文應用系統工程對雷達裝備批產工程化體系建設進行深入研究，系統分析了雷達批產項目特點及當前管理模式存在的問題，總結某系列雷達裝備轉產經驗，建立了復雜軍工電子裝備批產工程化體系，推動“高質量、低成本”的批產業務工程化實踐標準，促進企業可持續健康發展。

1 雷達裝備批產項目特點

雷達裝備是電子系統整機類產品，其生產組織是從多種元器件采購、關鍵零部件的設計加工開始，經過自動或半自動生產線組裝、調試，最后形成一種系統集成產品，具有離散制造的特點［2］。

1.1 產品品種多、批量小

雷達裝備產品種類和型號規格繁雜，按使用領域分，有地面產品、艦載產品、機載產品、星載產品；按產品大小分，有超大型裝備、大型裝備、小型裝備、極小型裝備。并且產品的批量小，多至數十臺套，少至只有單臺套，具備典型的多品種、小批量生產特點。

1.2 產品組成結構復雜

雷達產品的組成部分包含大型結構件、機箱機柜、組件模塊、印制板、電纜等，涉及的零部件達上千種且層次龐雜，結構樹長達10個層級以上，產品組成結構復雜。

1.3 生產流程、周期長

雷達裝備涉及結構制件、電子器件多，導致制造工藝多、生產流程長，需經過毛坯加工、SMT貼裝、部裝調試、產品總裝、三防涂裝、整機試驗與聯調等環節，產品生產周期長，制造流程與管理過程復雜。

1.4 產品質量追溯要求高

雷達裝備是由成千上萬、甚至更多的零部件組成，任何一個或一組零部件出現問題都有可能會影響裝備的正常運行，甚至會造成重大事故和巨大經濟損失，特別是國防軍工產品，其可靠性、環境適應性和耐久性要求極高［4］。因此，裝備要具有很嚴格的產品質量保證體系，質量追溯要求高。

2 雷達裝備批產過程問題分析

2.1 新研產品自身新技術熟化程度不夠

迫于戰備急需以及裝備的高性能指標要求，新研制的雷達往往采用了一些尚未完全熟化的新技術，導致過程問題多，研制、生產周期被迫延長，管控難度大，存在質量管控風險。

2.2 轉批產品技術人員對新技術不熟悉

一般情況下，雷達的研制與批產分別由研發部門和批產部門負責，接手諸多新技術集于一身的新產品，批產部門的人員存在技術認知和熟練程度不足的風險，這種情況在批產初期往往尤為突出。從不熟悉到熟悉必須有個過程，這對保證新研制的雷達順利批產造成了一定的困難［5］。

2.3 轉批項目產品自身技術狀態不穩定

由于國防對新型雷達髙機動、多功能和多天線單元等多方面的高要求，使得雷達的復雜程度越來越高。因為應用的新技術多，且存在熟化程度不夠等諸多原因，產品在轉批階段技術狀態難以做到完全固化，對產品可靠性和性能的一致性保證帶來挑戰。

2.4 保障性設計與支撐性資源投入不足

產品在設計初期，往往注重性能指標的達成，對裝備交付階段的測試性、保障性等設計不足，對于交付用戶后的現場級保障，投入的測試儀器、設備、系統等支撐性資源不足，對批產產品服務保障的精確性、系統性與時效性造成一定影響。

3 雷達裝備批產工程化體系建設

為適應軍事需求及行業變化新形勢，以打造高質量快速量產的復雜電子裝備為目標，以“系統化、模塊化、規范化”的工程化理念為指導，結合某系列雷達裝備轉產實例，基于產品全壽命周期，策劃研制、轉批、批產、保障全流程運作中各項環節的增值與優化，建立復雜軍工電子裝備批產工程化體系，從組織建設、制度建立、流程規范、狀態管控、人才培養、信息化支撐等方面歸納總結批產過程管理重點及實施方法，不斷提升產品保證能力，構建新型產品保證體系［6］，裝備批產工程化體系建設框架如圖1所示。

3.1 優化組織架構形式

圖1 工程化體系建設框架

建立研批融合的工程化團隊，明確各生產單位組織架構與職責。生產部門作為實施主體，負責制定生產布局及流程優化目標、實施計劃，落實生產布局調整與改造，并進行過程監督與控制。技術部門作為技術支撐，負責生產布局優化、工藝流程再造、工藝技術創新的具體實施方案的策劃、指導、跟蹤、評估及后續改進研究。產品全過程質量由質量監督部門負責管控，全過程生產計劃的制定與推進落實由機關部門負責，并對生產實施層與技術管理層進行監督考核。通過跨組織工程化推進機制和保障措施，推動研制轉批生產的運作與組織管理變革，并增設批產總師崗位，全方位管控批產產品技術狀態更迭，發揮型號總師牽頭抓總作用，形成研發、生產以及工藝、管理敏捷協同的組織模式。

3.2 健全制度建設體系

制定制度建設管理規范，建立過程控制與監督考核工作機制，完善批產工程化制度體系。各生產單位參照《試制前準備狀態檢查管理辦法》、《新產品試制控制程序》、《產品調試管理辦法》等體系文件開展二級策劃與控制實施，對涉及核心科研生產和保障業務流程的文件進行細化和完善，制定工作紅線與責任矩陣，為授權與協作提供規范的制度保障，并通過制度建設動態管理和持續改進機制持續糾偏，使制度建設得到落實、固化。

3.3 規范過程管控流程

一是建立制造成熟度評估體系。對標成熟度等級，結合企業制造能力現狀，對各類制造要素進行分析，研究適于當前研產體系的制造成熟度標準，按照系統、要素、評價等級三個維度拆分，構建能夠反映制造成熟水平差異與影響后果的評價指標體系，客觀判定產品制造成熟度，有效管控過程和資源，推動轉批成效。

二是建立技術狀態管控體系。針對新產品研制批產交叉嚴重、設計頻繁更改優化、產品技術狀態不固化、軟硬件技術狀態無法得到有效管理與控制問題，建立基于軟硬件版本控制的技術狀態管控體系，確保產品實物與相應文件在研制生產全過程中狀態一致，并具有可追溯性。

三是建立任務風險預判體系。通過收集、分析軍隊用戶需求，制定任務風險評估及外場保障標準，從交付評價、質量評價、服務保障三個維度構建內部供應商評價模型，開展風險項目自評，針對異動問題進行任務風險預判，通過常態化信息反饋及快速響應機制，推動問題解決責任落實及源頭設計改進提升，全面提升服務保障水平及用戶滿意度。

3.4 提升信息系統建設

一是強化前端設計驗證，構建數字化研發平臺。以實現研制過程管控系統化、研制需求分解模塊化、研發過程論證規范化為目標，基于模型的系統工程（MBSE），建設數字化、精益化研發平臺。

二是深化批產任務管控，研發智能化測試平臺。圍繞批生產過程的“規范、高效、低成本”目標，設計運用MOM制造運營平臺、ERP企業資源管理平臺，實施柔性化組織生產、可視化運行管控。針對新型有源相控陣雷達頻寬大、測試項目多、測試難度大、測試工作量大的問題，研發投入使用自動化測試、驗收系統，覆蓋單元、整機的測試及驗收要求，實現批產任務運行高效化。

三是聚焦裝備效能發揮，完善信息化保障平臺。聚焦裝備“能打仗、打勝仗”目標，為實現現場保障任務高效化、規范化，實施MRO售后服務管理系統，動態鏈接用戶需求、保障任務實施和產品設計研發，實現對用戶需求、裝備保障需求的精準解析。開發便攜式現場級保障系統，為現場級服務保障提供有效的軟硬件條件，提升保障作業的精確性與時效性。

3.5 完善人才培養方案

一是建立批產敏捷團隊，激發組織合力。結合項目需求，以迭代、精簡、交互、響應為原則選配敏捷型團隊成員［7］，團隊管理從傳統的崗位管理向角色管理延伸，賦予團隊統籌策劃整個產品領域任務的權利，賦予端到端各環節角色清晰的目標、使命及適當授權，并建立必要的連接、協同和信息共享，以任務牽引全面賦能一線，實現資源信息透明穿透、項目團隊敏捷運行、人員能力穩步提升。

二是建設知識共享平臺，加速成果復制。定期舉辦“我的講堂”活動，由學科帶頭人、領域專家針對優秀案例和經驗進行授課，提升員工業務技能；緊密聯合高崗人員和高端人才，總結經驗、前沿技術和專業知識，提煉工程化成果，推廣至各產品領域及各專業領域；注重作業指導書、排故案例分析等經驗性文檔的積累，形成培訓教材，為員工提供知識支撐，迅速提升團隊工程化能力。

三是強化創新思維驅動，規劃最優路徑。針對性地制定創新人才培養方案，培養員工創新能力、設計能力和動手能力，激發員工創新活力；以提升產品質量和測試效率為目標，識別優化需求，開展創新性手段建設、關鍵工序優化和方法研究，應用創新思維形成靈活新穎的方案，規劃解決問題的最優路徑。

4 結語

批產項目工程化過程不可或缺，是大勢所趨，本文以雷達裝備的批產為對象，針對傳統企業生產模式無法滿足裝備高質量快速量產的缺點，運用系統工程方法論，提出了復雜電子裝備批產工程化體系建設，通過實體運作實施，裝備任務運行系統化、設計研發模塊化、批產保障規范化得到了極大幅度的提升，提高了軍工企業的研制轉批產效率，開創了雷達批生產紀錄，提升了市場競爭力、用戶滿意度與經濟效益，實現了規范、高效、低成本地為部隊提供高質量裝備。