袁偉、李蕊、白學文、喬夏君、袁永欣 /中國運載火箭技術研究院
2025 年前中國運載火箭技術研究院運載火箭任務預示較“十三五”期間增長近3 倍,“十四五”期間將持續保持高強密度發射態勢,研究院宇航領域將迎來新跨越式發展的戰略機遇。為滿足2025年前宇航發射任務需求,保持并進一步提高研究院在運載火箭發射服務市場的占有率,加速推進新一代運載火箭升級換代,提供產品保障,研究院提前策劃、超前布局,在充分調研了解市場需求和對比在制產品存量的基礎上,綜合考慮各型火箭運載能力特點、技術狀態穩定性、產品生產周期等因素,提出了“新百發工程”組批投產方案。
“新百發工程”組批投產方案的提出,是研究院以建設航天強國、培育具有國際競爭力的世界一流企業為目標采取的一項創新舉措。研究院對2025 年前企業運載火箭任務進行了預示,結合目前運載火箭在制情況,在系統分析關鍵產品及重點資源基礎上,提出了組批投產的總體思路、實施原則、投產數量和投產計劃,最后提出了后續工程實施策劃的具體措施。此舉為研究院切實提升運載火箭管理水平、實現“三高”發展的目標邁出了堅實的一步。
研究院策劃實施運載火箭“新百發工程”目的是“以滿足市場需求為最高目標”,通過運載火箭組批生產進一步固化產品狀態,提升質量管控能力和市場競爭力,從容應對持續高強密度發射任務,實現宇航領域持續、健康、快速發展。
為確保“新百發工程”能夠順利策劃實施并達到預期效果,研究院對該項工作進行了系統策劃,在總結2012 年“老百發”組批經驗和不足的基礎上,在“持續均衡按需”組批投產指導思想下,按照“一次策劃、分組啟動、通用組批、滾動齊套”的原則實施,并對任務需求、生產節奏、資源匹配、經費投入進行了統籌分析。
一次策劃:以2025 年前發射任務預示為基礎,考慮任務不確定性,適當考慮裕量,一次策劃。分組啟動:各型號、各單位按照投產方案要求,分組啟動。通用組批:依據型號特點,各單位開展通用模塊和通用產品跨型號組批投產,共線生產。滾動齊套:依據用戶要求/合同約定和3 年滾動計劃,按時按需組織產品齊套。
為進一步確保“十四五”任務預示的準確度,研究院制定用戶走訪計劃,主動走出去。經過與上級機關和用戶溝通,與衛星總體單位對接,征詢了研究院內研發等領域對運載器的需求,根據各大工程、商業火箭項目實際參與論證或初步了解意向情況,統籌考慮研究院運載火箭更新換代策略,預測了2025 年前運載火箭應用發射任務需求。
結合任務預示,研究院按照已簽合同項目、任務明確項目,預測項目3 個維度對市場需求進行了詳細分析,進一步聚焦已簽合同項目和已批復計劃任務明確項目的任務需求預示。
為進一步確保新投產火箭的數量和型號的準確性,研究院對在役火箭的生產在制情況進行了系統梳理。研究院首先對各型火箭的投產文件進行了梳理,理清已下達投產任務的火箭數量和型號;其次對在制火箭的已使用情況進行梳理,明確在制火箭已執行任務數量;最后結合任務預示對在制火箭的使用需求進行預示。
綜上,研究院對各型火箭的生產在制數量和預計使用周期進行了分析,梳理明確了在制火箭產品預計全部完成發射任務使用的最后時點。
研究院基于2025 年前發射任務需求分析和預測,對比目前在制火箭數量與需求的缺口,充分考慮組批投產效益、效率、投產裕量,考慮相近運載能力現役火箭與新一代火箭的可互換性,考慮中低軌火箭可能面臨的競爭形勢,同時結合前期“老百發工程”在生產組織、產品交付以及成本控制等方面的經驗,對投產數量進行了綜合統籌。
綜合考慮用戶需求、火箭生產周期、技術狀態穩定性等因素,在與各研制生產單位充分溝通的基礎上,對本次新組批投產的火箭分三組實施,第一組投產火箭對標已簽合同項目和已批復計劃明確項目,2019 年啟動備料、投產工作;第二組、第三組投產火箭啟動時間視市場需求情況再行分析、啟動。
為做好此次“新百發工程”組批投產策劃與實施工作,研究院對上次“老百發工程”實施情況進行了系統總結,經總結歸納,經驗主要體現在:提前投產,主動應對,有效解決運載火箭產品交付進度風險,確保高密度發射任務順利完成;集中備料、均衡生產、滾動齊套,有效降低關鍵產品和重點資源沖突風險;由單一型號小批量生產向多型號大批量規模化生產轉變,提高生產組織效率,提升組織管理能力,推進研究院宇航領域發展向產業化和規模化轉型。不足主要體現在:批產火箭物資供應基線不清晰,物資需求時間的計劃性不強,導致庫存周轉不佳;型號元器件配套關系多樣,組批優勢未體現,停產禁運及難點物資不可控因素較多。
針對“老百發工程”實施好的經驗,在此次“新百發工程”中繼續傳承落實;針對實施過程存在的不足,制定了針對性的措施,細化分解并形成具體工作計劃,納入科研生產計劃進行動態、閉環管理。
為確保新組批火箭和在制火箭能夠按任務需求節點順利生產交付,研究院對運載火箭的發動機、貯箱、殼段、整流罩、總裝總測等關鍵產品及重點資源保障能力進行了專題分析。根據前期對重點生產單位產能摸底,考慮現有能力、應急能力和在建能力,在此基礎上形成了需求與能力匹配性的初步分析,在計劃安排時采取“削峰填谷”方式,對主要關鍵產品交付節奏進行了均衡調整,合理消除資源沖突的風險。
經綜合分析,某關鍵產品多型號共用,當前生產能力不足以滿足發射任務需求,一方面需統籌均衡發射計劃安排;一方面需盡快補充產能投入,以滿足任務需求。某關鍵產品和重點資源在當前后今后一段時間內是主要短線,特別是2022 年后,隨著新一代運載火箭任務量上升,矛盾將更加突出,能力建設需盡快實施。
對于研究院需補充的產能,研究院緊前策劃,專題部署實施了短線瓶頸產能專項治理工作,計劃2022 年具備相應產能,滿足任務需求。對于中國航天科技集團有限公司內配套研究院需補充的產能,已提請集團公司協調相關單位,策劃實施產能提升工作,根據目前項目進展,預計能夠滿足任務需求。
為確保“新百發工程”能夠順利實施、高效落地,研究院從投產計劃、技術狀態、經費投入、產能需求、物資選用等方面進行了系統策劃和部署。
研究院對標2025 年前任務預示,結合每型火箭的在制數量、生產周期,以及已投產火箭滿足任務需求情況,對每型火箭的投產節奏、投產安排進行了專題分析,對于在制火箭產品數量滿足2025年前任務預示的型號,本次暫不考慮投產;對于在制火箭產品梳理不滿足2025 年前任務預示的型號,本次考慮投產,并分步實施,以滿足任務需求。
研究院總體技術部門圍繞此次組批投產火箭范圍,緊前明確技術狀態基線,以明確總體、分系統和單機技術狀態為抓手保證縱向貫通,以產品化為原則統籌考慮各型號產品狀態保證橫向一致,對型號通用產品提出明確的組批投產要求;同時結合技術狀態基線確立,牽頭組織相關型號、單位對設計標準和技術標準進行全面梳理,進一步梳理各型火箭超差代料情況,通過再設計減少超差代料環節,明確并嚴格落實拒收超差產品倒逼工藝改進和制造能力提升,進一步提升產品質量。
研究院為保障各單位組批投產備料經費需求,對第一組投產火箭,按照研究院對內產品批價或經費方案,在滿足預示發射時間需求的前提下,綜合考慮各型火箭的生產周期、部分物資備料周期不同、長周期原材料多型號通用等情況,對備料經費進行了測算,并墊支相應經費。
研究院為保障任務順利實施,產品按時保質交付,對現有產能進行了系統梳理,在充分利用現有生產能力的基礎上,優化型號設計、試驗、試制和生產流程,進一步統籌生產、試驗、總裝等配套資源,整體按照“對核心、重要能力科學投入;對一般能力,充分調動社會資源,特別是集團內的配套資源”的原則,提出了短線瓶頸產能專項治理工作計劃,在能力補充提升的同時,支撐領域履約能力和經營能力的提升。
研究院為進一步體現組批采購優勢,提高物資庫存周轉率,做好停產禁運物資戰略儲備,組織研究院物資中心在現有物資優選目錄范圍內進一步聚焦,優化選用范圍,實施全型號配套元器件的集中采購工作,充分發揮集中采購的規模優勢;梳理停產禁運物資清單,一方面提早開展安全專項儲備工作,同時積極拓展穩定供應渠道,開發優質供方資源;另一方面,從設計源頭避免使用停產禁運物資。
此次運載火箭“新百發工程”的策劃與實施,是研究院首次對現役常規運載火箭和新一代運載火箭實施跨代組批投產,能夠滿足2025 年前宇航發射任務需求,為加速積極推進運載火箭更新換代提供產品保障。2020 年,研究院對標更新后的任務預示,對第二組投產方案進行了迭代更新,并啟動投產;2021 年第三組投產方案即將啟動。自2019年開始,“新百發工程”火箭已開始組批備料、共線生產,新投產火箭已于2021 年開始執行任務。
通過組批生產,最大程度統一運載火箭技術狀態基線,有利于加強技術狀態控制,確保產品生產穩定性和質量一致性,降低產品質量風險,提高高強密度發射質量管控能力,提升生產效率,綜合能力、管理水平大幅提高,緩解質量與進度矛盾,支持高強密度發射任務實施。
運載火箭“新百發工程”的策劃與實施,是研究院以全面有力支撐集團公司建設航天強國為己任,以兩個“世界一流”為標準,以滿足市場需求為最高目標,固化狀態、跨代組批、通用組批、靈活推介,推進運載火箭產品化和更新換代進程,提升質量管控能力和市場競爭力,從容應對持續高強密度發射任務,采取的有力舉措。通過組批任務,研究院不斷增強“發展航天事業、建設航天強國”的歷史使命感、時代責任感和現實緊迫感,實現宇航領域持續、健康、快速發展,有利于提高集團公司和研究院競爭實力和效益,推進“三高”發展。