“結對子”協同模式對航天連接器等產品化工程推進淺談

邊旭等＊ /北京宇航系統工程研究所

“十三五”以來，北京宇航系統工程研究所的任務一直處于多型號并舉、研制與批生產并重、高密度發射的新常態。隨著航天型號不斷擴增與發展，研制周期緊張、經濟效益降低、質量問題頻發等問題逐漸凸顯。近年來，新研型號數量激增，列裝型號批產增大，在高密度發射的新形勢下，鄭州航天電子技術有限公司產能逐年緊張，部分型號產品交付進度和質量保證能力明顯受到極大的挑戰，不利于當前產品批量化生產和高密度發射需求，尤其是在“型號牽引產品發展”傳統模式下，以測量系統電氣產品為例，其配套單機用連接器的規格和數量急劇增加，產品出現品種多、通用性差、成熟度低等問題。為更好的滿足型號高密度發射需求，確保公司配套產品的交付質量與進度，研究所和公司供需雙方按照航天科技集團產品化工作指導思想，積極采取“結對子”協同模式，上下聯動、共同推進航天連接器等產品化工程。

2017 年，按照航天科技集團領導的統一部署，要求總體單位與單機/器件研制單位加強上下聯動、協同推進產品化工程。根據航天科技集團產品化工作會提出的“明確目標、注重實效、協同推進、持續完善”的指導思想，研究所與公司簽訂了《“結對子”協同產品化推進協議》，通過建立“結對子”協同模式，加強構建研究所配套單機用連接器/器件及水平測量設備等產品的型譜選用目錄，形成貨架產品，在產品選用過程及產品標準規范等方面加強能力提升。在新品研發、質量提升、型譜優化、貨架轉換等工作新模式下，研究所與公司雙方積極開展“結對子”互促工作，以保障高強度研制、高密度發射條件下型號任務的順利完成。

一、現狀分析

在連接器/器件、水平測量設備等產品研制過程中，在傳統的型號牽引產品發展模式下，研究所各型號隊伍圍繞自身型號配套需求，單獨編制產品技術要求，公司根據研究所下發的技術要求開展配套產品研制，在同類型產品研制中做了大量重復性工作。同時，各型號驗收技術規范未能有效統一成通用要求，使得同一產品在不同型號應用時會出現多種驗收要求的現象，造成了產品“多品種、小批量、難統籌”的局面，從而加大產品生產和質量管理難度，導致型號交付與保成功壓力俱增，影響型號的可持續發展。

在連接器/器件、水平測量設備產品化實施過程中，因各型號間缺乏統籌指揮、頂層指導等因素，總體單位對同類型連接器/器件、水平測量設備接口、技術狀態及環境試驗條件等控制能力不足，造成產品技術要求不符合型譜規劃。而專業單位型譜規劃無法緊密貼合總體單位型號需求，造成產品選用率不高、產品化進程緩慢。同時，由于各型號應用場景不一，導致結構、性能及功能類似產品研制流程重疊，增加了研制工作量、浪費了成本資源、加大了產品驗收質量管控難度。

因總體單位與專業單位之間沒有真正打通上下通道，無法協同制定型號產品的發展規劃，缺乏總體頂層指導，無法實現統籌兼顧，在產品型譜共建、貨架產品選用等方面進展緩慢。研究所與公司雙方已有多年合作基礎，研究所是型號單機研制提出的主要源頭單位，公司是航天科技集團連接器、電纜網及水平測量設備的主要研制和生產單位，為研究所配套的連接器、電纜網和水平測量設備等電子產品在“長征”系列火箭和武器領域等型號上已大量應用，產品配套種類及數量眾多。因此，按照航天科技集團要求，研究所與公司建立“結對子”協同模式，由研究所在測量系統為主的連接器等產品研制中，牽引公司的技術及產品發展，公司集中優勢資源全力支撐研究所型號發展需求，雙方協同推進航天連接器等產品化工程。

二、工作思路

依托“結對子”協同產品化工作模式，總體設計單位與專業研制單位形成協作共同體。作為戰略合作伙伴，研究所充分發揮頂層設計規劃優勢，在產品類別壓縮、產品規格優化、技術狀態統型、貨架產品選用等方面牽引專業單位技術發展，產品研制單位集中優勢資源在產品型譜優化、產品成熟度提升、產品標準制定及產品質量保證等方面全力支撐好總體型號發展需求。協作雙方上下協同，迭代升級，統籌資源，有機結合，保證了產品化工程有序、高效進行。

1.建立協同工作組織機構

為保證在“結對子”協同模式下產品化工程有序、高效推進，研究所與公司雙方建立了工作組織機構，協同辦公。由雙方單位“一把手”作為組長，相關業務部門組成“結對子”工作組，明確組內人員職責與分工，制定“結對子”工作專項年度計劃，并由專人監督計劃執行，使協同產品化項目有效貫徹執行。根據型號配套需求，建立雙方協同工作機制，在型譜規劃、產品研制及產品選用等方面深入交流，提高并優化型譜選用率。雙方建立定期交流例會機制，工作組定期召開例會，通報工作進展情況，協調解決問題，明確后續工作，使“結對子”產品化工程有序向前推進。

2.開展產品共建型譜編制

（1）連接器共建型譜編制情況

根 據2015—2017 年 期 間配套的59 個系列、900 多個品種規格、7 萬余只連接器使用情況及后續型號需求，研究所與公司開展了連接器型譜的研究工作，通過進一步的分析得出，小型化連接器、操作簡便及耐環境連接器、板間連接器和高頻總線傳輸連接器的應用數量呈逐步上升趨勢。公司按照主打系列產品開展優化合并、型譜產品緊密結合近3 年訂貨情況的思路，同時按照淘汰技術落后且訂貨量極小的產品的原則，并結合連接器技術發展趨勢，向型號推薦符合設備小型化、模塊化、高速化發展方向的產品，開展適應未來型號需求的新產品相關研制工作。通過對現有連接器進行型譜優化，形成了《研究所用連接器產品型譜研究報告（2018 年版）》和《研究所用連接器型譜優化報告（2018 年版）》。

（2）水平測量儀共建型譜編制情況

根據2015—2017 年期間配套的4 個系列、4 個品種規格、171 臺水平測量儀使用情況及后續型號需求，研究所與公司開展了水平測量儀型譜的研究工作。公司依據產品結構特點、技術先進性及發展趨勢，對水平測量儀型譜進一步優化，形成了《研究所用水平測量儀產品型譜報告（2018 年版）》。

3.貨架產品研制、選用

（1）電連接器貨架產品研制、選用

研究所在前期連接器型譜報告的基礎上，結合型號單機設備特點及型號需求分析，初步選定部分系列連接器作為貨架產品，公司形成貨架產品目錄并編制形成《研究所用連接器接口標準（2018 年版）》。經評定，連接器及其接口標準內容完整、適用，能夠更好的適應型號設備產品化發展要求，有效指導型號選型。

（2）水平測量設備貨架產品研制、選用

公司依據水平測量儀結構特點，參考研究所編制的《產品化水平測量儀通用技術條件》，開展產品化水平測量儀相關研制工作，形成兩類SCY-7、SCY-8水平測量儀。經評定，水平測量儀產品技術方案合理、可行，試驗驗證充分，并列入貨架產品目錄，目前已逐步推廣至各運載火箭型號。

4.產品質量提升

研究所與公司以問題為導向，開展質量問題回頭看，從產品類別、問題原因、問題定位、糾正措施及落實情況、舉一反三等維度梳理近年來公司為研究所配套產品發生的質量問題，剖析典型質量問題所涉及的基礎性、共性薄弱環節，通過質量專題分析，提升質量保證能力。

5.提高生產能力

研究所統籌各型號任務生產配套需求，組批投產貨架產品。公司根據總體需求，集中優勢資源對貨架產品加大攻關力度，優化產品結構，提高工藝成熟度，提升產品的實現過程，打造貨架式智能產品生產線，從金屬零件機加、專用螺釘類零件去毛刺、彈性件成型、產品型號標識、絞線插針制造及電纜網智能化制造等方面對產品實現過程能力進行有效提升。

三、實踐情況

1.共建型譜及貨架產品目錄

研究所在公司編制的《公司連接器產品型譜研究報告（2018 年版）》基礎上，參照型號單機產品特點，優化產品型譜并結合后續型號使用情況，形成貨架產品目錄，進一步完善《研究所用連接器型譜優化報告》，形成《電連接器產品型譜手冊》和《水平測量儀產品型譜手冊》，從27類59 個系列935 個規格的連接器中優選出Y27、J599、J119等共計22 個型譜系列527 個規格的連接器產品。在產品型譜優化基礎上，形成貨架產品目錄，產品規格為527 個，產品壓縮率達到44%，滿足產品規格壓縮30%以上的要求。產品轉換率達到98.5%，滿足優化型譜后構建貨架產品的轉換率不低于80%的要求。

水平測量儀由各型號應用的4 個規格統型為2 個規格，型譜壓縮比例為50%，滿足產品規格壓縮30%以上的要求。2 個規格的水平測量儀形成貨架產品目錄，轉換率達到100%，滿足優化型譜后構建貨架產品的轉換率不低于80%的要求。

研究所與公司以“結對子”協同模式，對產品型譜進行優化，進一步降低了產品規格數量，有利于提高后續連接器及水平測量儀等產品的配套生產能力。

2.通用產品研制

（1）連接器等新品研制

研究所根據前期型號暴露出的電纜網斷線問題并參考后續型號配套需求，與公司在產品的設計、生產、安裝、使用等方面通力合作，開展了矩形長尾罩連接器、光纖連接器、高速網絡連接器等3 項新品的研制工作。根據研究所任務書要求，公司開展了J14A、J14H系列長尾罩連接器相關研制工作，主要對連接器尾部出線結構等進行改進，提高了插頭焊點耐受力，有效降低了連接器邊緣導線受力情況，減少導線根部受應力的作用，大幅度避免了連接器尾部電纜易出現斷線的問題。針對未來型號對光纖連接器的配套需求，“結對子”雙方開展了J14Y 系列光纖連接器相關研制工作，可適用于光信號傳輸要求，具備輕重量和高傳輸速率等優勢。針對未來型號對高速網絡連接器的配套需求，雙方開展了J14Y 系列高速網絡連接器相關研制工作，以適應數字高速信號傳輸要求。在研制中攻關了矩形連接器防水密封和高速網絡接觸件相關技術，為后續型號高速數據傳輸用產品提供了標準接口。

（2）水平測量儀及電纜網測試儀新品研制

研究所結合各型號水平測量儀配套情況，依據產品結構特點及技術先進性與發展趨勢，與公司協同對水平測量儀型譜進行了優化整合，將水平測量儀由原來的4 種規格優化 為2 種 規格，產品代號為SCY-7、SCY-8，并形成《研究所用水平測量儀產品型譜研究報告（2018 年版）》。

針對電纜使用前檢測、產品驗收、產品復驗及使用過程中的導通和絕緣性能檢測的需求，研究所與公司對電纜網現場測試儀進行方案研制，通過更換工裝電纜等操作可以實現對電纜的導通、絕緣測試，此外也可將電源、控制信號對外輸出，實現設備故障初步診斷功能。

（3）電纜網抗拉、熱防護技術研究

近年來在型號科研生產中，電纜網產品多次發生斷線的質量問題，主要原因是電纜網產品的抗拉性能較差，從而導致導線斷線現象頻繁發生。公司針對故障電纜網產品進行了研究分析，發現出現斷線的質量問題絕大多數發生在連接器焊接部位。為解決此斷線問題，“結對子”雙方提出開展電纜網產品抗拉技術研究，并制定研究方案，通過加長尾罩與普通尾罩內的鳥籠結構對比試驗、加長尾罩與普通尾罩內的拉動力及拉斷力對比試驗、對不同類型的導線拉動力摸底試驗、導線外套硅膠管與不套硅膠管拉動力測試試驗等分析，得出采取長尾罩、導線外套硅膠管的銅合金導線等方式，均能在一定程度上提高電纜的抗拉強度，降低導線斷線發生的概率。

3.“兩器”標準化接口用J14Y、Y100A 連接器新品定型

根據研究所與北京遙測技術研究所提出的“兩器”（傳感器、變換器）標準化接口用J14Y型抗輻射加固矩形電連接器及Y100A 系列抗輻射加固微圓形電連接器研制需求，為滿足型號配套“兩器”對電連接器提出的小型化、輕量化、防潮濕、防淋雨及耐高強度振動、沖擊環境性能等要求，公司根據研制任務書和任務需求，對J14Y 型和Y100A 系列電連接器開展相關研制工作，目前已完成產品設計定型，并分別完成了LMS 規范Q/Jc20595-2018《J14Y 系 列抗輻射加固矩形電連接器詳細規范》和Q/Jc20598-2018《Y100A系列抗輻射加固微圓形電連接器詳細規范》編制。J14Y 系列電連接器可有效替代J14A、J14T、J36A 等系列產品，實現產品的升級換代。Y100A 系列電連接器實現了小法蘭安裝，可以直接與傳感器印制板連接，減小了傳感器體積。J14Y 系列抗輻射加固矩形電連接器如圖1 所示，Y100A 系列抗輻射加固微圓形電連接器如圖2 所示。

圖1 J14Y系列抗輻射加固矩形電連接器

圖2 Y100A系列抗輻射加固微圓形電連接器

4.標準規范制定

在研究所傳統的型號牽引產品發展模式下，連接器、水平測量設備等產品標準化程度較差，不同型號及任務提出部門對配套產品需求未能形成有效統一，在產品技術指標、性能要求、接口規格及環境條件等方面出現百花齊放的現象，造成生產了大量結構類似，功能趨近的個性化產品，形成了產品種類、規格和數量不斷劇增的局面，并且在型號科研生產過程中做了大量重復性工作，大大增加了產品的質量管控難度。通過采取“結對子”協同模式，研究所與公司共同開展標準規范制定工作，公司開展了9類連接器、水平測量儀接口標準制定工作，形成了22 份產品接口標準，研究所開展了《測量系統典型產品通用技術條件》和《產品化水平測量儀通用技術條件》等標準制定工作，為后續各型號配套產品設計、研制、試驗及驗收等環節奠定基礎。

5.產品成熟度提升與質量提升

針對電纜網產品斷線多發問題，按照“結對子”協議要求，公司完成了電纜網抗拉工藝技術研究，采用硅膠套管增加導線摩擦力等方式對工藝方法進行改進，單根導線拉力提高約1 倍，可以有效避免導線單根受力拉脫的電纜網單根斷線問題。公司還完成了電纜網熱防護技術研究，通過新型防熱材料調研比對、工藝處理方法研究和產品試驗驗證，實現了電纜網防熱處理工序前移，對系統生產流程進行了優化。目前采取防熱處理的電纜網已在研究所多個運載、戰略、戰術型號中應用，并隨型號順利完成了各項發射任務。

“ 結 對 子” 雙 方 以Y27、J119、J14、J599、J30J 等系列電連接器貨架產品為牽引，針對產品生產過程中易出現的絕緣件開裂、針孔零件孔內多余物、殼體沖鍵裂紋、絕緣組件粘接質量一致性差、殼體間電連續性離散度大等問題以及色圈涂覆、插孔收口、組件組裝、檢測等工序合格率及效率低等生產瓶頸問題進行了專項治理，通過改進工藝方法、配置技術裝備，有效地提升了產品質量，提高了產品合格率和生產效率，產品生產成熟度提升工作取得了較大成效，質量問題得到有效控制。

6.產品生產能力提升

通過“結對子”協同工作模式，研究所與公司雙方在貨架產品J14A、J599 和J30J 等系列產品上加大攻關力度，提高工藝成熟度。公司通過引進高精密加工設備、保持夾自動裝配機和接觸件自動收口機等自動化加工設備，研制整排插孔收口、自動鉚接等專用設備，形成了標識、收口、鉚接、壓接、灌封、粘接、焊接、檢測等12 個裝配單元，打造出貨架產品自動化生產線，提升了產品實現過程能力，在降低生產成本的同時，大大提高產品的生產效率。通過開展“結對子”工作，公司已具備連接器產能180 萬只/年、電纜網產能20000 套（束）/年、電子設備產能5000 臺（套）/年的生產能力，有效保障了研究所型號的應用需求。

通過“結對子”協同模式，研究所與公司以“結對子”產品化協議為牽引，在航天科技集團新時期產品化工作要求下，緊緊把握產品質量和生產效率這一對相輔相成的要素，將“結對子”工作要求作為開展產品化工作的切入點和突破口。“結對子”雙方結合風險管理、關鍵環節管理、精細化量化管理，運用系統工程，統籌開展工作。在共建產品型譜、建設選用目錄、通用產品開發、新型連接器技術研究、標準規范制定、產品成熟度提升、自動化生產線建設等方面取得了階段性成果，有效的推進了航天連接器等產品化進程。后續，“結對子”雙方將進一步推動型號選用，更好地滿足型號高密度發射需求，保證產品交付進度和質量。