裝備制造企業產能提升路徑研究

龔靜、張偉、韓一丁 /中國運載火箭技術研究院

李蕭薇、郭姣姣/中國航天系統科學與工程研究院

國際形勢的日益嚴峻，國防安全需求的不斷增長，對我國裝備體系建設提出了更高要求。裝備制造企業作為裝備體系建設中的重要主體，其產能建設將對國家整體裝備體系建設能力提升具有重要意義。筆者聚焦裝備制造企業自身產能建設問題，梳理美國裝備制造企業產能建設情況，剖析我國裝備制造企業產能建設做法及現存問題，提出裝備制造企業產能提升路徑，以期為我國裝備體系建設做出貢獻。

一、美國裝備制造企業產能建設情況

1.通過產線升級、產房擴建開展硬件設施升級

在裝備行業領域，如何保持生產線的良好狀態、保障戰略供給是美國裝備制造企業面臨的核心問題。為此，以洛馬、雷神等為代表的美國大型裝備制造企業不斷對生產廠房和產線進行擴建和技術升級。例如，洛馬公司2014年2月開始擴建其位于阿拉巴馬州特羅伊市派克縣的遠程打擊巡航導彈生產廠房，將在原占地約8500m2面積基礎上增加約5700m2，以提升產能；2016年，洛馬公司設計并采用了一種新的現代化生產線，研發團隊開發了80多種新工具用于優化生產流程，并建立了可用30多年的生產線實時數據傳輸系統。

2.采用先進設計、制造技術優化生產制造流程

美國裝備制造企業主要通過信息化建設手段強化裝備生產快速響應能力，并將加強信息化建設作為提升核心競爭力的重要手段。在設計方面，廣泛采用產品數字建模、虛擬設計等技術對并行產品進行數字化定義，建立數字樣機，實現產品創新，降低產品成本及縮短研制周期；在制造方面，建立數字化生產線、數字化車間，全面推行智能制造、虛擬裝配等數字化制造方式，大量采用工業機器人、增材制造技術等先進制造技術變革導彈生產研制模式。例如，雷神公司在設計方面已能夠通過3D打印技術制造80%的完整可用導彈部件，實現快速設計和按需生產；在制造方面，已開發定制了自動導引車、導引頭裝配機器人等智能裝備，在高度自動化生產制造中實現人力解放，操作流程標準統一，提高了生產效率。

3.以裝備系列化、模塊化設計促成產線通用化

裝備模塊化設計是裝備系列化發展的必要手段和前提，而產線通用化是模塊化設計方法實現的先決條件。長期以來，美國裝備行業發展遵循在原有基礎型號上持續升級改進的道路，裝備的模塊化、系列化發展為一條生產線生產多種型號的零部件或產品提供了有力保障，這不但降低了裝備生產、維護費用，還簡化了生產工藝，減少了使用部件，縮短了供應鏈與開發周期，加快了零部件生產與系統集成速度。例如，雷神公司早在20世紀90年代就開發了柔性生產單元和多型號制造設備；洛馬公司也開展了統一生產線生產多型號產品的嘗試，且可靠性超過了97%。

4.推行集成供應鏈、供應商評價保障產品質量

為提高供應鏈效率，保證產品質量，美國裝備制造企業將供應鏈作為企業發展戰略之一進行重點研究與部署，采取了一系列管理方式優化企業供應鏈，包括：推行集成供應鏈管理，采取精簡供應商策略，與供應商建立穩定戰略伙伴關系；建立嚴格的供應商資質認證標準，借助企業標準、評價手段及質量管理工具，建立供應商績效測量體系，規范供應鏈管理；開發協助保護供應鏈的軟件，通過采用信息化手段，提升管理效能，優化供應鏈流程；要求供應商質量管理體系認證，制定供應商質量管理標準，加強對分供方的管理，強化對供應商質量管控措施。同時，采取合格企業名錄管理，對外包企業進行評價及動態準入、退出管理，定期開展二方審核及綜合評價等。以雷神公司基于實時供應績效評價的供應商評價體系為例，通過單一供貨商策略，減少整體供應商數量以便于供應鏈管理；同時，建立以供應商績效評價為核心的供應商評價數字化系統，涵蓋供應商評價、準入、評價數據共享等功能，嚴格把控產品質量，降低整體供應鏈面臨的風險。

二、我國裝備制造企業產能建設做法及現存問題

1.我國裝備制造企業產能建設的典型做法

國內裝備制造企業已經開展了多年的裝備產能建設工作，綜合前人研究并基于廣泛調研，總結出國內裝備制造企業產能建設主要分為2種模式：一是自身能力建設模式，聚焦自身生產流程優化，依靠生產線、總裝線的建設與優化等手段措施提升生產效率；二是產能外擴模式，建立與外部生產主體之間的合作關系，將機加件、結構件、鈑金件等非核心關鍵器件的生產等環節外擴給其他裝備制造企業，以外包的形式獲取外部力量的幫助。此外，裝備制造企業也不斷完善訂單激增情況下的緊急生產管理體制機制，以保障突發情況下生產任務的有序開展。

（1） 優化生產全流程，提升自身緊急生產能力

高效的生產流程是提升企業固有生產能力的重要基礎。近年來，國內裝備制造企業積極改進應急生產工藝流程，統籌安排工步順序，從產品生產、總裝總測、驗收交付的全流程進行優化，提升了裝備生產任務完成效率。在產品生產流程方面，充分開展分析論證，在產品性能指標滿足要求的情況下，提高產品測試、試驗、測量、交付等全流程效率，大大縮短了生產周期；在總裝總測流程方面，面對傳統總裝總測流程難以滿足大批量產品交付需求的情況，調整生產組織模式，將單一團隊依次完成全部工序的方式轉變為多個專業團隊分別完成不同工序的模式，在保證產品質量的基礎上大大提升了生產效率；在驗收交付流程方面，創新驗收形式，采用生產過程中檢驗與最終產品檢驗并行的模式，代替僅由采購方檢驗最終產品的模式，同時靈活采取會議驗收評審方式外的其他驗收方式，極大提升了產品交付效率。

（2） 協調外部資源，快速實現應急產能外擴

合理利用外部資源是快速釋放企業生產能力的關鍵措施。近年來，國內裝備制造企業積極協調外部人力、物力資源，確保緊急生產任務進度。在增加人力資源方面，采取靈活用工的方式協調、調集其他企業的員工，組成項目臨時生產班組或生產車間，緩解了人力資源不足的問題；在吸收社會優勢資源方面，貫徹軍地協同思想，充分運用地方企業的物流運輸能力、設備設施資源等，提升了快速反應能力。

（3） 創新管理手段，完善緊急生產管理體制機制

有效的管理手段是應急任務順暢開展的重要保障。國內裝備制造企業在開展緊急生產任務時，建立緊急生產指揮領導體制，順暢工作機制，制定非常態生產任務情形下的質量管控、風險管控等制度規范，同時將訂單量激增的大批量生產任務作為一種突發事件類型納入企業總體應急預案，保障了緊急生產工作的井然有序。

2.我國裝備制造企業產能建設的現存問題

我國裝備制造企業已采取了一系列舉措，大大提升了企業裝備生產快速響應能力。但對比美國大型裝備制造企業的產能建設情況來看，我國的裝備制造企業產能提升策略仍然是以緊急生產情況下的組織管理應變為主，在設計理念變革、生產線升級、智能制造等改進裝備生產的技術、工藝等方面還存在一定不足。由此，導致我國當前的裝備制造企業效率不夠，需要投入更多資源以滿足未來可能到來的更大規模生產需求。另外，在供應鏈管理的精細化程度上仍不如美國雷神公司等大型裝備制造企業，有可能導致在面臨大規模裝備生產任務時裝備生產質量管控存在隱患。結合我國裝備制造企業的當前情況及與美國裝備制造企業的對比，主要從批產設計思維、生產線水平、供應鏈體系3個方面提出國內裝備制造企業產能建設的現存問題。

（1） 大批量產品生產認識不足，批產設計思維有待提高

國內大型裝備制造企業大多沿用研制型的科研生產模式和生產線，現行科研生產模式大多關注創新型的產品設計需求，對產品的批量生產需求考慮不充分。在產品設計方面，設計指標分解在大批量生產的可驗證性和可批產性方面考慮不足，即產品設計指標通用性不強，指標驗證流程和批產工藝流程有待進一步優化，對后續裝配、測試等一系列工作造成影響；在測試項目設計方面，當前按照從單機到分系統再到總體的各級測試工作，一方面存在反復測試情況，另一方面存在下級指標驗證依賴上級的情況，增加了總體層面工作量。

（2） 信息化手段運用還不完善，滿足大批量任務的生產效率還需提高

充分信息化的生產線能夠有力保證產品生產效率，國內裝備制造企業在信息化手段運用方面還不完善，仍需進一步提升。在管理方面，當前管控流程中的信息化應用程度仍然不夠，決策者借助信息化方法及時掌握型號研制生產進度的手段還需完善；在設計方面，數字化的設計理念和方法還不完全到位，企業設計人員對基于模型的系統工程等先進設計方法實踐應用仍待提升；在制造方面，先進制造技術與先進制造模式應用不足，自動化、數字化生產線的生產效率還需提高，且大多數生產線的柔性程度不足。

（3） 供應鏈體系還不完善，借助外部資源的能力仍有欠缺

完善的供應鏈體系是有效統籌合作企業優勢資源，并建立與采購方之間穩定供需關系的重要保證。當前，國內裝備制造企業在供應商管理方面仍不成熟，存在產能外擴不充分的情況。在與其他大型裝備制造企業合作方面，尚未建立穩定的合作機制、完善的合作制度；在對中小企業供應商的培育方面，與中小企業的有效對接不足，地方、中小企業等市場化優勢力量作用發揮不夠；在對現有供應商體系管理方面，供應商考核評價制度還不健全，導致產品質量管控精細化程度不足。

企業的生產能力很大程度上取決于生產線的狀況，先進完備的生產線是應對臨時緊急任務時企業快速擴大生產能力的有效保證。一方面，推進信息技術在管理控制過程中的應用，統籌謀劃科研生產設施、科研生產管理信息化等方面的信息化建設，打造完備的信息管理系統，實現對生產流程的遠程可視化管理；另一方面，結合柔性制造、敏捷制造等先進制造思想，打造適應多品種、小批量的智能生產單元和柔性生產線，逐步建立起高效、先進、柔性、快速響應的生產制造能力。

三、我國裝備制造企業產能提升路徑

針對國內裝備制造企業產能建設現存問題，汲取美國裝備制造企業產能建設典型經驗，從科研生產模式轉型、智能化生產線建設和優化生產能力布局3個方面提出我國裝備制造企業產能提升路徑。

1.重視批產，建立兼顧創新和批產的科研生產模式

從研制型科研生產模式向兼顧創新、批產的科研生產模式轉變，首先需要從源頭上改變產品設計思維，即在現有產品設計體系中融入通用性、可批產性的設計思維。一方面，加強產品指標的可批產性分析，研制初期融入對批產技術狀態和工藝狀態可實現性分析，提升產品成熟度，適應批產要求；另一方面，提升產品指標精細化設計水平，降低各層級設計余量，為批量生產提供條件。此外，應加強產品系列的通用化設計，構建通用化、模塊化產品貨架，推動產品的系列化發展，縮短產品研制、生產周期。

2.運用信息技術，打造數字化、智能化的生產線

企業的生產能力很大程度上取決于生產線的狀況，先進完備的生產線是應對臨時緊急任務時企業快速擴大生產能力的有效保證。一方面，推進信息技術在管理控制過程中的應用，統籌謀劃科研生產設施、科研生產管理信息化等方面的信息化建設，打造完備的信息管理系統，實現對生產流程的遠程可視化管理；另一方面，結合柔性制造、敏捷制造等先進制造思想，打造適應多品種、小批量的智能生產單元和柔性生產線，逐步建立起高效、先進、柔性、快速響應的生產制造能力。

3.用好外部資源，科學謀劃生產能力布局

除提升自身生產效率外，充分用好外部資源也是快速擴充生產能力的重要方法。一是建立與其他裝備制造企業的穩定合作關系，建立健全合作體制、機制，開展聯合應急預案建設；二是采用外協方式，吸收先進的地方、中小企業力量，面向市場形成“小核心、大協作”的裝備科研生產能力布局結構；三是完善對各級各類供應商的管理，健全供應商考核評估、準入準出、配套管理等相關制度，保證產品質量。此外，在借力外部資源的同時，要注重維護企業自身的競爭力，形成“核心能力在手，非核心能力靠外”的生產能力布局。