縮短透波罩產品交付周期創新實踐

潘蕊、那偉、陳政偉、周永鑫、岳松、李翔 /北京航天長征飛行器研究所

透波罩是保護無線電尋的導引頭天線在飛行器飛行過程中免受自然環境影響、維持正常工作的一種設備。透波罩位于高速末制導飛行器的最前端，集防熱、承載、透波等多種功能于一身，是末制導機動飛行器的關鍵單機產品之一；透波罩電性能是其最主要性能之一，關系到末制導的作用距離及制導精度，是透波罩整罩產品驗收與交付的最主要依據。

目前，北京航天長征飛行器研究所承擔了多個類型透波罩的研制和生產任務，其中絕大部分透波罩產品采用石英纖維復合材料。石英纖維復合材料透波罩從編織成型到具備交付條件，中間經歷的工藝環節較多，生產周期長，交付流程如圖1 所示。同時，復合材料的性能受工藝影響較大，在產品長周期、批量生產時，產品密度、介電性能等會出現周期性波動，導致整罩性能與產品尺寸失配，周期內大量產品電性能超差，嚴重拖延交付進度；生產過程中一些重點工藝和過程環境因素也會影響產品性能及質量，導致產品整罩電性能超差。此外，總體要求透波罩整罩電性能測試100%覆蓋，同時根據末制導需求，透波罩電性能測試項目多、精度要求高、流程復雜、周期長，一件透波罩產品需要2 ～4 天才能完成測試，導致透波罩電性能測試資源非常緊張。如遇透波罩電性能測試不合格的情況，需對產品進行一對一修磨或補償后再次開展電性能測試，進一步加重了電性能測試資源的壓力，延遲了產品交付。透波罩生產、測試及交付周期均較長已經成為影響交付的最短線產品。基于此，研究所開展透波罩短線產品流程梳理，從優化流程、提升效率、質量保證和人員保障等方面精準施策，縮短透波罩產品交付周期。

圖1 透波罩生產交付流程

一、工作與實踐

研究所對透波罩生產、測試、交付周期長問題開展專項工作，通過對大量數據的整理分析及深入挖掘，協調上下游關系，優化測試項目，牽引工藝改進，前移質量管控環節，加強過程控制，從優化電性能指標和測試項目、控制產品工藝關鍵環節、牽引優化工藝流程、加強人力資源保障等方面開展工作，如圖2 所示。

圖2 透波罩生產、測試、交付周期長原因分析及解決措施

1.優化電性能指標和測試項目

提高透波罩電性能測試效率，首先要優化透波罩電性能測試項目，設計人員通過大量數據分析，總結前期已交付透波罩電性能測試結果，篩選出關鍵代表性指標，從生產角度出發，合理優化電性能測試項目，提升測試效率的同時也保證產品性能一致性和質量穩定性。

項目1 透波罩將測試極化方式由前期的2 種縮減至1 種，減少了50%的測試周期。同時，將空間角測試產品數量由100%全部測試縮減至批次性10%抽測，采取上述措施后共計減少了80%以上的測試量。為進一步提升產品測試及交付效率，對該項目前2 組產品電性能測試結果進行統計分析，根據分析結果及交付產品的性能穩定狀態，對3 ～5組外罩產品直接進行減薄處理，每件透波罩產品電性能測試由原外罩、外罩減薄狀態、組合罩3次測試簡化為組合罩1 次電性能測試，減少了2/3 的測試周期，大幅優化了測試流程，從而有效保證了交付進度。

項目2 透波罩電性能測試項目較多，包括2 個極化的和波束（透波率和方向圖畸變）和差波束（瞄準線誤差）方向圖測試。現行的測試流程為2 件透波罩產品1 組，2 種極化差波束方向圖各1 天，2 種極化和波束方向圖各1 天，2 件透波罩合計需要4天時間。該項目已交付產品電性能測試結果見表1。

表1 項目2已交付透波罩產品電性能分析

經分析，已交付透波罩產品的透波率、瞄準線誤差等主要指標均較為吻合，透波罩電性能穩定，同時結合產品實際使用性能，具備電性能測試項目優化的條件。優化后，僅針對極化1 和波束方向圖、2 個極化差波束方向圖開展測試，同時，測試采樣間隔在原基礎上增大一倍，測試時間減半。該項目電性能測試項目優化后，測試周期由2 件/4 天縮短至3 件/3 天，極大地提高了測試效率。

2.控制產品工藝關鍵環節

針對透波罩產品受工藝影響大的問題，研究所對透波罩產品工藝流程開展精細化梳理分析，識別出影響電性能一次通過率的工藝過程，提出相應建議措施，提前對產品性能波動進行預判和處理；加強與生產單位工藝人員溝通，主管設計深入工藝現場，掌握透波罩的生產狀態，實時獲取產品生產進度，確保建議措施落實到位。

以某項目透波罩為例，在透波罩生產工藝過程中精加工之后增加一道減薄工序，將產品生產工藝過程中精加工尺寸及產品重量作為關鍵過程參數控制，建立其與整罩電性能之間的聯系，提前對最終產品的實際性能進行預判，針對每一件產品實際性能給出特定的修調優化意見。同時，重點控制透波罩防潮處理環節，加強過程管控，主管設計深入生產一線，對識別出的重點工藝環節全程跟蹤，優化工序流程，加強生產環境管控，嚴格控制未防潮狀態透波罩暴露時間和風險，最大程度降低生產流轉環節對產品性能的影響，保證產品電性能穩定，提升產品質量，如圖3 所示。該項目透波罩首次電性能測試通過率由21%提高至86%，大大縮短了交付周期。

圖3 某項目控制產品工藝關鍵環節前后流程圖

3.牽引優化工藝流程

為從源頭上解決透波罩產品生產供貨周期長的問題，在透波罩設計過程中開展并貫徹了產品化工作理念，對不同項目透波罩產品的設計、研制及配套狀態進行了梳理，形成了透波罩型譜表。不同項目透波罩可實現通用化透波罩毛坯時，通過相關手續與流程借用毛坯，提高了產品生產計劃的彈性，有效緩解了長周期產品在應對計劃調整上的壓力。

另外，針對透波罩產品工藝流程復雜、生產周期長的特點，研究所支持并牽引產品配套單位開展生產工藝流程優化，取消對產品增重率影響小的部分復合工序及凈化處理工序工藝驗證工作，有效縮短透波罩生產周期；同時，在分析大量產品性能數據的基礎上，取消了部分非關重性能檢測項目，有效減輕了生產單位的生產測試壓力。

針對項目1 透波罩，設計人員開展了透波罩性能數據包絡分析。通過分析，透波罩所有性能均滿足指標要求，無超差情況，材料工藝及性能相對比較穩定；同時，結合透波罩隨爐試樣制備周期，取消了本項目非關重力學性能驗收，減輕了生產單位的生產與測試壓力。

針對項目2 透波罩，設計人員與工藝人員共同分析了產品在復合過程中復合次數與增重率的關系，具體見表2。通過分析，目前復合使用的硅溶膠具有前期浸漬效率高、后期浸漬效率低的特點。經過前期浸漬復合后，產品增重極其明顯，產品密度基本可滿足指標要求；在后期復合過程中硅溶膠膠粒已無法進入產品內部，僅殘留在表面，同時精加工后仍有復合工序，基于此取消本項目粗加工后的中期復合工序，以縮短產品生產周期。

表2 產品復合工序與增重率關系分析

4.加強人力資源保障

面對透波罩產品交付周期長、需求量大的壓力，研究所設計人員超常規工作，7×24 小時跟進產品進度，2 小時內給出產品關鍵尺寸意見，嚴格匹配生產過程；電性能測試完成后當天完成測試數據分析處理，如需修磨，當天給出修磨意見，保證產品持續流轉。此外，設計人員實時掌握每件產品技術狀態、生產進度等信息，工作進展采取日報制度，隊伍信息直通。及時對產品性能情況進行總結分析，規避風險，全力保障產品交付。設計跟產制度如圖4 所示。

圖4 透波罩設計跟產制度

二、實踐效果

1.取得的效果

透波罩一次電性能測試通過率大大提高，透波罩生產周期和電性能測試周期大幅縮減，不同項目優化前后電性能測試周期與電性能一次通過率情況見表3。各項目均已按時完成透波罩產品電性能測試與交付，交付數量為優化前的2 ～3 倍。

表3 不同項目優化前后電性能測試周期與電性能一次通過率對比

2.項目創新點

（1）合理優化電性能指標和測試項目，提高透波罩電性能測試效率

深入分析已交付產品各項性能數據，綜合產品測試性與使用性，從生產與交付角度出發，合理優化測試項目。深入開展已交付產品電性能測試數據，把握產品電性能規律，及時與總體及導引頭單位溝通，確定合理驗收指標，簡化電性能測試項目，優化測試流程，減輕測試資源壓力，提高測試效率。

（2）識別控制生產過程關鍵環節，提高透波罩一次測試通過率

設計人員深入開展透波罩電性能測試數據挖掘與規律研究，在系統分析各項目透波罩結構參數與整罩電性能之間影響關系基礎上，提前對透波罩產品性能進行判斷和電厚度設計優化，簡化反復迭代流程。針對透波罩產品受工藝影響大的問題，設計人員重新對影響產品電性能的環節和因素進行梳理與辨識，識別出影響電性能一次通過率的工藝過程，在原驗收控制方法的基礎上，重點加強對透波罩周轉防潮防護及電厚度精加工尺寸確認等重點環節控制。

（3）牽引優化工藝流程，縮短透波罩工藝周期

支持并牽引產品配套單位開展生產工藝流程優化，取消部分非關重力學性能參數測試項目，開展對取消部分復合工序工藝驗證工作，有效減輕了配套單位的加工測試壓力和產品復合周期，工藝流程優化后，從織物到完成整罩產品生產工序，單件產品的生產周期縮短了18 天。

（4）加強人力資源保障，建立設計跟產制度

研究所設計人員超常規工作，建立關鍵過程環節跟產制度，保障人力資源到位，確保產品交付進度。及時跟進產品生產環節，實時掌握各個產品技術狀態、生產進度等信息，設計人員深入生產一線，對識別出的重點工藝環節全流程跟蹤，在保證產品進度的同時確保產品質量。結合產品生產進度，合理安排電性能測試，當天反饋處理意見，并及時對產品電性能測試情況進行總結分析，保證了精加工尺寸一次到位，提高了首次電性能測試通過率。

三、后續思路

研究所設計人員通過優化透波罩電性能設計、電性能測試項目，控制透波罩工藝穩定性，牽引生產單位優化工藝流程和測試項目，加強人力資源保障等多項措施，有力保障了相關項目透波罩產品的交付工作。面對后續日益增長的交付任務，需要對相關措施進一步優化或改進。

1.繼續落實工作措施，完成相關文件更改

前期，研究所與總體部協調優化了透波罩電性能測試項目，牽引生產單位優化工藝流程和測試項目，這些臨時性措施有效提高了透波罩生產和測試效率。為了應對后續交付任務，需要組織相關設計和工藝文件更改，將這些有效措施以文件的形式固化下來，作為后續生產的依據。

2.加強電性能數據統計分析，開展透波罩電性能優化

前期產品交付過程中，各項目均積累大量的電性能測試數據。后續，需要進一步加強對電性能測試數據的統計與分析，分析已交付透波罩電性能的變化規律。針對易超差項，基于大量子樣進行統計，分析電性能測試項目與產品尺寸、性能的內在聯系，從而獲取易超差電性能的優化方法，并將優化方法落實到后續交付任務中，提高透波罩電性能合格率。

3.進一步優化透波罩電性能指標，提高電性能測試效率

在開展工作的產品中，部分項目是首次開展生產交付，電性能指標基于早期少量子樣確定，部分電性能指標過于嚴格，造成電性能超差后讓步放行。隨著交付數量的增加，產品生產狀態趨于穩定，具備基于大批量子樣進行包絡統計并進行電性能指標優化的條件。優化后的透波罩電性能指標能夠反應透波罩產品的實際狀態，有利于提高透波罩電性能的合格率，減少電性能超差帶來的反復修磨，縮短測試周期，加快透波罩交付進度。

4.持續加強生產工藝管控，提高產品穩定性

前期盡管通過對影響產品性能的環節和因素進行梳理與辨識，加強過程管控，優化工藝流程，一定程度上提高了產品穩定性，但仍發現部分產品重量、整罩電性能等存在偏差，影響了產品交付進度；同時，由于產品交付進度壓力，生產單位存在質量管控措施不到位的情況。因此，需要持續加強生產工藝管控。針對產品織物入所復驗、機加等重要流程，對相關文件嚴格把關，監督落實各環節的質量要求；加強隨爐試片的質量要求，提高測試數據的有效性。針對環節漏洞，及時通過各個渠道進行信息反饋并查缺補漏。

通過對影響透波罩產品電性能測試通過率和交付周期因素的分析，從設計、工藝、測試等方面開展了提高透波罩首次電性能測試通過率、縮短產品交付周期的創新實踐。實踐證明，所有措施均取得了良好的效果，有效提升了對天線罩電性能的管控能力，有力保證了透波罩產品的齊套交付，并為后續透波罩產品交付工作積累了工程經驗。