李軍
(成都辰天信息科技有限公司,四川成都 610000)
雷達裝備屬于研制周期長、生產流程復雜的項目,因而如何面對雷達裝備科研與生產交叉并行的發展狀況,做好產品科研設計、加工生產的管理控制,成為雷達研制單位、生產基地關注的重要問題之一。這一情況下,結合雷達裝備單位項目科研、安全產品生產的管理現狀,分析不同科研與生產階段的管理要求,制訂出以雷達生命周期為時間線,開展雷達裝備設計、研制生產、靶場試驗、批生產、使用維護等流程的管理模式,深化整個生命周期中不同階段的管理互聯性,進而實現雷達裝備科研技術控制、生產質量管理的目標。
軍用雷達裝備通常按照武器裝備的研制、生產方案,由承接單位進行不同型號雷達的科研與生產執行,其中雷達裝備的科研研制流程,主要包括前期論證、方案擬定、初樣設計與試驗、設計定型與審批的組成階段,如圖1所示[1],而當雷達裝備項目的科研設計告一段落后,便可轉入具體的生產階段。
圖1 雷達裝備科研與生產的多階段執行流程
按照IS09001標準,由雷達裝備承制單位草擬科研設計內容,包括研發經費、研制周期、研制可行性、總體技術方案、項目預研報告等,對涉及的研發成本、研制技術風險、產品技術要求進行評估,并起草出系統性的雷達裝備設計規范。
雷達裝備科研設計的承制單位根據雷達生產項目的科研標準、研制工藝技術要求,建立由行政管理者、設計師、質量監督師等為主的組織成員,參與到雷達裝備科研設計的多個流程之中,編制出科學規范的、系統化的研制總方案,設置工藝技術實施路線、審查與評審的標準化要求,并對原有的雷達裝備樣機進行測試。
根據雷達裝備科研設計的整體項目規劃將以上全套的研制總方案、技術方案、技術風險等資料轉入初樣設計部門。由雷達裝備設計人員根據科研方案、技術標準的要求,包括編制工藝、電磁兼容性、安全性等標準,進行試制圖樣樣品的設計、軟件開發和調試,并聯合生產基地對初試樣做出試驗制造。
在完成雷達裝備試樣材料選擇、工藝技術、軟件開發的工藝方案編寫后,開展某一雷達裝備項目的試樣設計,根據現有的技術資料、全套生產圖樣,進行綜合零部件制造設計、部件裝配方案的調試,改進與完善產品總裝流程,記錄試樣設計過程中對原有雷達裝備材料、工藝、第三方軟件規范的改動情況。
然后圍繞著可靠性研制試驗大綱,測試與運行雷達裝備功能的試驗,借助于上位機、雷達回波模擬器、動力模擬系統等裝置,將模擬目標物的波形發送至待測雷達裝備,待測雷達接收到目標物波形后,向動力模擬系統反饋決策控制信號,根據得到的決策控制信號驗證雷達定位、信息監測功能的正常性。
雷達裝備科研設計的審核與批復,對雷達投入生產的產品定型、生產工序執行而言至關重要,在雷達裝備科研設計審批過程中,由企業內部的評審委員會、評審人員為主體,先進行試樣樣機科研試驗的審查、生產流程評審,確定最為科學合理的雷達裝備設計方案[2]。之后由企業管理部門批復,組織小批量的雷達裝備試生產、功能試用,對其中存在的材料選用、技術工藝、生產質量等問題做出全方位的測試與分析,整理出產品生產定型報告及附件資料,并向上級提交申請,經同意批復后開展雷達裝備的大批量生產。
按照以上軍用雷達裝備研制的程序,包括項目論證階段、科研方案確定階段、初樣設計階段、試樣設計與試驗階段、設計審批與生產階段,進行雷達裝備科研技術、生產方案的審批與執行。但由于雷達裝備本身的軍用屬性,往往采取多階段科研與生產并行交叉的方式,設置裝備研制的審核、生產轉化周期,加速部分雷達裝備的試生產,向審核后的大批量轉化生產方向邁進,雷達裝備多階段科研與生產過程中[3],存在流程并行交叉的原因如下。
雷達裝備作為高空信息化傳感器,可以通過對空間環境中不同要素的電磁波感知,探測得到更為透徹、準確的信息,包括目標至電磁波發射點的距離信息、空間位置信息、方位角信息等,為軍隊日常演練工作、指揮戰斗決策提供可靠的數據。
特別由于近年來國際局勢動蕩、軍事交鋒頻繁的發展形勢,需要根據實際的作戰需求,開發設計出探測感應雷達、反導預警雷達等裝置,用于周邊海域的常態化演練、敵方目標跟蹤探測,研發出原理樣機、試樣機并投入生產,逐步提高國防技術能力、雷達探測和防御水平。
為提升軍隊裝備的現代化水平,保證現代化戰爭中敵方目標的實時監測、跟蹤與打擊,需要對原有的機械掃描雷達、機電掃描雷達、頻掃雷達和相控陣雷達、合成孔徑雷達等老舊設備,盡快做出技術迭代更新才能滿足部隊更緊迫、更多樣化的需求。針對軍事電子裝備小型化、高精度發展需求,在元器件精密制造方面,開展以下雷達高頻大功率多維互聯技術、集成封裝技術的研究,為地面防空兵、雷達兵、航空兵、空降兵、電子對抗部隊、信息通信部隊等提供裝備技術保障。
在軍轉民雷達產品的科研、生產環境下,不同企業之間的產業發展、產品競爭壓力逐漸加大,要在較短的產品銷售周期內贏得生存,必須對現有的雷達裝備項目作出科研創新。按照多階段科研與生產并行交叉的方案,對不同民用雷達產品進行快速、頻繁的科研更新,邊生產邊開展研發更新活動,能夠及時地、保質保量地推出具有競爭力的民用雷達產品,包括用于自然災害監測、氣象保障研究、飛機導航、空中管制等領域的雷達產品,可滿足多種民用雷達裝備的業務需求。
雷達裝備多階段科研與生產的交叉并行,是根據軍隊特殊時期的設備使用需求,采取多階段集中的、邊研制邊生產的裝備制造模式。因而在完成雷達試樣的科研設計后,立即投入到雷達裝備功能測試、運行試驗之中。若待測雷達各項功能正常,則依照雷達裝備材料選用、技術工藝等標準,以及雷達生產的質量要求作小批量試生產;而后將產品生產定型報告、附件資料向上級部門提交,并得到準確的審批答復后,進行大批量的雷達裝備生產。
在這一雷達裝備研制與生產模式下,原有的分階段科研工作、生產執行流程被壓縮,雖然在一定程度上會增加科研人員、基層生產人員的工作任務量,但也充分集中了科研與生產階段的人力資源、財力資源、物力資源,加快了雷達裝備科研研制、產品更新換代的速度,并在很大程度上節約項目科研、產品生產之間的銜接成本,保證雷達科研技術向成品生產的轉化效率。在未完成某一雷達裝備科研設計的審批時,即可以開始相關產品的試生產,及時發現與糾正雷達裝備科研設計、生產加工中的不足問題,提高多種雷達裝備的安全生產效率、生產質量。
在雷達裝備科研與生產交叉并行的發展形勢下,通常秉持著研制一代、裝備一代、預研一代等設計原則,對雷達裝備從部分組件、結構單元到整機的設計流程進行管理。首先,雷達裝備科研存在的技術風險、進度風險、質量控制風險,采用虛擬數字樣機、實物模擬結合的驗證方式,提前開展電磁感應技術、第三方軟件技術的充分論證,監測與分析初樣機設計技術的規范性,根據驗證結果改進產品設計。
而后從方案階段、初樣機設計階段著手,針對雷達裝備電源特性、電磁兼容性、軟件測試與實現的可靠性,進行整體項目科研規劃、科研攻關的管理,加強試制圖樣樣品的設計,以及電磁感應技術、電源工作特性、軟件開發和調試的驗證,做好初樣機設計階段的關鍵技術攻關、產品設計改進,為暴露薄弱環節、問題的解決與完善提供支持。
雷達裝備試樣科研試驗初期、或設計定型后期,屬于未定型試樣的科研與生產時期,這一時期主要圍繞著試樣正樣樣機,進行設計定型、功能測試的試驗,為產品技術狀態穩定化、生產條件的建立與完善等提供支持。
利用ERP、PDS、MES信息化管理服務平臺對雷達裝備不同監測技術、試樣運行狀態,進行技術標識、技術風險的模擬測試,按照國家相關裝備技術、功能實現的規定,組織各方管理人員參與評審,得到雷達產品性能指標、功能實現的結果數據值,并記錄與建立起產品單機檔案、技術狀態跟蹤矩陣,做到每套產品零部件、技術工藝的可追溯,對符合雷達裝備規范的產品,生成確認報告并批復試生產。
雷達裝備設計工藝、批量生產的協同可以為雷達產品工藝技術、生產執行流程的風險識別提供支持。因此,對于雷達裝備設計審批與生產階段的管理,一是針對試樣樣機部件配與制造、科研試驗的執行結果,進行雷達裝備圖紙設計、圖樣繪制、技術狀態穩定性的審查監督,對雷達裝備科研與生產過程中涉及的結構模型、工藝技術、功能參數的合理性進行分析,改進存在風險的產品設計工藝、生產工序;二是在雷達裝備完成設計審批后,開展試生產、大批量生產的階段,由企業領導者、不同部門管理人員對某一雷達產品類型的工藝參數、工裝模具、生產批次、設備調試流程作出科學規范的、統一的規劃與監督,并確認各工廠參與批量生產的技術能力、工序執行能力,保證在科研與生產交叉狀態下,雷達裝備技術設計工藝、生產質量的穩定性。
雷達裝備設施的科研與生產,對國家軍用武器、軍事裝備的安全發展具有重要影響。特別軍用雷達裝備的生產活動屬于科研與生產交叉的多階段并行模式,即在并未完成科研模型設計、圖紙資料報批的情況下,已經開始雷達裝備產品的生產工作。根據IS09001標準,由雷達裝備承制單位、生產廠家共同參與,對雷達科研與生產的項目論證、科研方案確定、初樣設計、試樣設計與試驗、設計審批與生產等階段作出全方位的審查與管理,在減少研發經費與周期的同時,提高雷達裝備產品的技術工藝、生產質量。