◎中國運載火箭技術(shù)研究院 劉谷均 候清萍 韓曉坤

關(guān)于航天型號研制管理模式轉(zhuǎn)型的探討

◎中國運載火箭技術(shù)研究院 劉谷均 候清萍 韓曉坤

隨著航天型號科研生產(chǎn)內(nèi)外部條件的不斷變化，航天企業(yè)的型號研制管理模式也經(jīng)歷了多次調(diào)整，總體上較好地滿足了型號科研生產(chǎn)的需要，為我國航天事業(yè)的發(fā)展和確保國家戰(zhàn)略安全作出了突出貢獻。近年來，國家建設(shè)航天強國和進一步鞏固戰(zhàn)略安全基石的目標對型號研制管理工作提出了更高要求，能否按時完成國家任務(wù)、進一步提升型號研制效率和質(zhì)量成為航天企業(yè)面對的突出問題。航天企業(yè)的歷次型號研制管理模式調(diào)整總體上沿襲了50多年來計劃經(jīng)濟條件下形成的管理理念和方法，沒有擺脫為保成功、保任務(wù)完成及不計成本、不惜代價的狀況，整體研制效率和經(jīng)濟效益依然不高。因此，型號研制管理模式轉(zhuǎn)型迫在眉睫。

黨的十八屆三中全會突出強調(diào)市場在資源配置中的決定性作用。在軍工領(lǐng)域，改革國防科研生產(chǎn)管理和武器裝備采購體制機制、引導(dǎo)優(yōu)勢民營企業(yè)進入軍品科研生產(chǎn)和維修領(lǐng)域已提到議事日程，國家有關(guān)部委也在聯(lián)合推進軍品價格改革，引入全過程價格管控和競爭定價機制。航天型號研制工作已經(jīng)面臨嚴峻的市場競爭環(huán)境，必須適應(yīng)國家的需要，順應(yīng)市場規(guī)律，主動謀劃型號研制管理模式轉(zhuǎn)型，進一步提高效率和效益，更好地完成國家任務(wù)。

一、型號研制管理存在的問題

歷經(jīng)50多年的發(fā)展，航天企業(yè)按照系統(tǒng)工程思想逐步形成了由總體、分系統(tǒng)、關(guān)鍵單機設(shè)計、試驗、生產(chǎn)單位構(gòu)成的組織形態(tài)和研制能力布局，形成了適合航天型號研制的組織管理和運行機制，但按照功能單位串聯(lián)進行型號研制的模式與當前型號研制時間緊、任務(wù)重、經(jīng)濟性要求越來越高的趨勢產(chǎn)生了較大矛盾。

1.完成任務(wù)的能力有待提高

21世紀以來乃至今后相當長一段時間，航天型號產(chǎn)品高強密度發(fā)射將進入常態(tài)化，科研生產(chǎn)任務(wù)將日益繁重和艱巨。面對完成國家任務(wù)和市場競爭的雙重壓力，航天企業(yè)傳統(tǒng)的串行研制模式在提高產(chǎn)品研制效率、縮短研制周期、降低成本、提升質(zhì)量、加快市場反應(yīng)、提高用戶滿意度等方面表現(xiàn)出諸多不適。單一的層次化專業(yè)組織和功能模塊劃分存在重重壁壘，不利于型號總指揮統(tǒng)一調(diào)度管理，信息、資源、利益和人員難以打破部門、單位和地域限制，自主性、積極性、創(chuàng)造性的發(fā)揮程度有限，難以實現(xiàn)并行協(xié)同研制。

2.數(shù)字化研制模式有待推廣

當前，航天企業(yè)尚未形成支撐型號產(chǎn)品全生命周期數(shù)字化研制的能力，貫穿項目全生命周期的科研生產(chǎn)管理能力相對較弱，在全三維數(shù)字化并行協(xié)同研制、產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理、數(shù)字化制造等方面存在較大差距。未形成型號產(chǎn)品研制全過程的數(shù)字化設(shè)計、工藝、驗證、仿真、制造和試驗?zāi)芰?，無法實現(xiàn)基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的跨地域、跨組織數(shù)字化協(xié)同?？绲赜騾f(xié)同主要靠人工數(shù)據(jù)打包、下載、復(fù)制的方式實現(xiàn)，技術(shù)狀態(tài)控制仍采用手工方式，無法通過異地異構(gòu)系統(tǒng)自動互聯(lián)來實現(xiàn)協(xié)同，不具備全型號產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力。三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用僅局限于個別型號或條件比較好的單位，且解決的多是局部問題，與型號研制需求差距較大。

3.型號產(chǎn)品及部件共享性差

航天型號產(chǎn)品具有高度的定制性，其個性化需求決定了研制、配套產(chǎn)品的生產(chǎn)組織大多是單件或小批量生產(chǎn)，“一支隊伍一個型號”、“一個型號一個技術(shù)狀態(tài)”的研制模式在一段時期內(nèi)保證了型號任務(wù)的成功。面對型號研制生產(chǎn)任務(wù)日益繁重的現(xiàn)狀，航天企業(yè)生產(chǎn)關(guān)系與生產(chǎn)力不相適應(yīng)的矛盾日益凸顯，傳統(tǒng)研制模式不僅導(dǎo)致研制周期長，而且占用大量的寶貴資源，逐漸成為型號發(fā)展和完成任務(wù)、保成功的瓶頸，制約了航天事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?？v覽世界航天強國的產(chǎn)品研制發(fā)展歷程，以最少的型號產(chǎn)品種類和規(guī)格滿足多種發(fā)射任務(wù)需求，從而不斷提高應(yīng)對高強密度發(fā)射的快速響應(yīng)能力是大勢所趨。

4.型號研制責任與利益關(guān)系錯位

在傳統(tǒng)研制模式和管理體制下，航天企業(yè)雖然按型號組建研制隊伍，但與集成產(chǎn)品開發(fā)團隊（IPT）按產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)逐級分解項目任務(wù)不同，研制任務(wù)仍以行政手段分解至各參研單位，型號研制任務(wù)的責任主體是各參研單位，參研人員的研制成果不僅要對型號負責，同時還要對派出單位負責，派出單位的局部利益往往會影響和制約型號的整體利益。

5.型號研制管理缺失成本要素

型號研制隊伍在型號產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中缺乏成本意識和經(jīng)濟性指標約束；市場部門對技術(shù)方案的經(jīng)濟可行性、必要性缺少牽引和制約手段；科研經(jīng)費管理部門缺少對型號項目成本變化情況的詳細了解和過程監(jiān)控，難以做到對項目計劃、成本、質(zhì)量等要素的綜合預(yù)測、評估和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)；財務(wù)部門與型號項目管理缺乏有效對接渠道，對型號全周期成本變化情況缺少細致的監(jiān)控和分析。隨著軍品價格改革的深入推進，激勵約束機制、技術(shù)經(jīng)濟性統(tǒng)籌、限價設(shè)計、裝備經(jīng)費使用效益優(yōu)化等被擺在突出位置，而航天企業(yè)尚未形成型號項目技術(shù)經(jīng)濟統(tǒng)一的責任主體及運行、考評機制，不計成本、資源無償占用、以型號方案確定市場價格的傳統(tǒng)研制管理模式不僅無法提高經(jīng)濟效益，也將面臨嚴格的監(jiān)管壓力。

隨著持續(xù)高密度發(fā)射任務(wù)需求的不斷強化，科研生產(chǎn)管理水平的不斷發(fā)展，先進的技術(shù)和設(shè)計手段不斷得到應(yīng)用，傳統(tǒng)的型號研制管理模式逐漸使航天企業(yè)科研生產(chǎn)陷入被動局面，不能按時完成任務(wù)和保成功的壓力越來越大，現(xiàn)有的研制組織和管理方式愈發(fā)不能適應(yīng)形勢發(fā)展?；诩僧a(chǎn)品研發(fā)（IPD）和產(chǎn)品化的研制管理模式在某航天型號工程中的成功應(yīng)用，為航天企業(yè)扭轉(zhuǎn)科研生產(chǎn)被動局面提供了新的突破口。

二、管理模式轉(zhuǎn)型的思路及方法

1.轉(zhuǎn)型思路

IPD源于一套完整的方法論——產(chǎn)品及周期優(yōu)化法（PACE），吸納了并行工程、流程再造、項目管理、風險管理等理念和做法，是一種包含產(chǎn)品開發(fā)思想、模式、工具的可復(fù)制的系統(tǒng)工程。國際領(lǐng)先的航天航空產(chǎn)品研制多采用IPD模式，打破了傳統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用維護部門之間的界限，自上而下組建多學(xué)科、多職能的IPT，統(tǒng)籌安排從確定需求、研制、生產(chǎn)、部署直至使用與維護的全生命周期工作，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、制造、使用與維護的全程優(yōu)化。

世界500強中近80%的公司都直接或間接采用了IPD這一先進的成熟管理模式，其中不乏世界領(lǐng)先的軍工企業(yè)。

20世紀90年代，波音777飛機基于IPD開展研制工作，從開始設(shè)計到一次性試飛成功僅用3年8個月，設(shè)計更改、錯誤或返工報廢減少50%。華為公司1998年引進IPD，經(jīng)過5年“先僵化、后優(yōu)化、再固化”的落地實施，產(chǎn)品研發(fā)周期下降40%，人均研發(fā)收入從100萬元增加至400萬元，平臺和模塊共享率達50%，形成了基于市場的創(chuàng)新體系，于2010年跨入世界500強。某航天型號工程采用IPD并行設(shè)計理念，嘗試在承研承制單位開展全三維異地協(xié)同設(shè)計，大大提高了并行設(shè)計效率，使型號設(shè)計周期縮短了67%。IPD在國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)和某航天型號研制中的成功應(yīng)用，為探索適用于航天型號產(chǎn)品的研制管理模式提供了新的思路。

2.轉(zhuǎn)型方法

IPD的核心是“人的集成”和“產(chǎn)品的集成”?！叭说募伞笔峭ㄟ^組建若干來自不同單位、不同專業(yè)的型號IPT，打破單位壁壘，基于一定的信息化條件開展并行設(shè)計和一體化設(shè)計，實現(xiàn)設(shè)計快速、方案最優(yōu)、可制造性強?！爱a(chǎn)品的集成”是要通過產(chǎn)品化工程推進，系統(tǒng)和單機逐步形成貨架產(chǎn)品，型號在貨架產(chǎn)品選用基礎(chǔ)上開展設(shè)計，從而減少型號新研比重，釋放研發(fā)資源，縮短研制周期，提高型號質(zhì)量穩(wěn)定性與可靠性，降低型號研制成本。同時，產(chǎn)品化的推進也為產(chǎn)業(yè)化的組批生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

通過研究IPD和產(chǎn)品化工作與當前型號研制管理模式的結(jié)合，探索出一系列基于IPD和產(chǎn)品化的型號研制管理模式，解決目前航天企業(yè)面臨的型號數(shù)量和任務(wù)規(guī)模日益增加、產(chǎn)品種類愈發(fā)豐富、新技術(shù)愈發(fā)復(fù)雜、研制周期日益縮短、型號質(zhì)量要求越來越嚴格、保障資源日益緊張等問題。以強化型號項目的經(jīng)濟責任、建立廣泛的內(nèi)部市場關(guān)系和經(jīng)濟紐帶為主要特征，逐步實現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟一體化，基于項目績效進行個人績效考核，激發(fā)內(nèi)部經(jīng)營活力，最大限度地釋放生產(chǎn)力，全面提升軍品科研生產(chǎn)效率和經(jīng)營效益。

三、管理模式轉(zhuǎn)型的主要內(nèi)容

隨著航天企業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域和型號型譜的不斷拓展，其研制和產(chǎn)品資源都無法滿足研制與批生產(chǎn)并重、多型號并舉的發(fā)展形勢，基于IPD和產(chǎn)品化的研制管理模式轉(zhuǎn)型已是大勢所趨。

1.加大型號研制數(shù)字化、信息化應(yīng)用進程

信息化作為推動生產(chǎn)力發(fā)展的重要手段，促進了航天型號研制管理水平的不斷提高。在部分新型號研制中，航天企業(yè)通過積極推行三維數(shù)字化研制，從根本上改變了傳統(tǒng)的型號產(chǎn)品設(shè)計、工藝、制造流程和協(xié)作模式，提高了型號并行協(xié)同研制能力，實現(xiàn)了總體、分系統(tǒng)、單機之間實時交互設(shè)計，帶動了型號產(chǎn)品功能仿真、性能仿真、工藝仿真、數(shù)字化裝配等工作的全面開展，推動了型號研制流程由串行向并行轉(zhuǎn)變，提高了快速響應(yīng)能力。但目前航天企業(yè)的數(shù)字化及信息化應(yīng)用進程與推進基于IPD和產(chǎn)品化的研制管理模式轉(zhuǎn)型要求還存在較大差距，應(yīng)積極推廣采用并行工程方法，以面向產(chǎn)品研制過程的數(shù)字化能力建設(shè)為重點，以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理為核心，建立基本覆蓋產(chǎn)品設(shè)計、仿真、制造、試驗、綜合保障等環(huán)節(jié)的數(shù)字化協(xié)同研制相關(guān)平臺。打通數(shù)字化研制線，逐步建立覆蓋產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化研制體系，提高產(chǎn)品快速研制能力，提升產(chǎn)品研制質(zhì)量，縮短產(chǎn)品研制周期。

波音787飛機的研制過程建立了廣域?qū)崟r協(xié)同環(huán)境，在裝配環(huán)境下進行上下關(guān)聯(lián)設(shè)計，將三維產(chǎn)品和工藝信息向制造現(xiàn)場的工人傳遞，實現(xiàn)了數(shù)字化生產(chǎn)，裝配時間縮短57%，開發(fā)成本減少50%。中航工業(yè)第一飛機設(shè)計研究院探索了多廠所聯(lián)合協(xié)同設(shè)計制造模式的示范平臺建設(shè)，實現(xiàn)了飛機整機和部件、零件的全三維設(shè)計，建立了全機數(shù)字樣機。在此基礎(chǔ)上，新支線飛機還采用了虛擬產(chǎn)品管理系統(tǒng)，設(shè)計周期縮短60%，設(shè)計返工減少40%，制造過程中工程更改單減少80%，飛機研制周期大幅縮短。

2.有序推進IPD研制模式

為提高軍品任務(wù)研制效率，提高航天企業(yè)市場反應(yīng)速度和競爭力，降低產(chǎn)品成本，應(yīng)基于IPD建立跨部門協(xié)同、規(guī)范的型號研制流程，實現(xiàn)型號產(chǎn)品的并行開發(fā)和項目全要素協(xié)同管理。充分利用IPT的集體智慧，全面保證系統(tǒng)、子系統(tǒng)和單機模塊方案的一致性與匹配性，推廣協(xié)同設(shè)計，減少設(shè)計、工藝、制造人員的溝通協(xié)調(diào)時間，從本質(zhì)上縮短研制周期，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

在IPD模式下，型號項目與廠所依然是矩陣式關(guān)系，型號項目為橫向的產(chǎn)出線，廠所為縱向的資源線，形成“‘兩總’抓型號、廠所長抓技術(shù)和產(chǎn)品”產(chǎn)出線與資源線相互協(xié)同的格局。對于某一型號研制任務(wù)，型號項目可以直接從資源線廠所開發(fā)的成熟系列化產(chǎn)品中選用分系統(tǒng)或單機產(chǎn)品；或?qū)⒀兄迫蝿?wù)分解到資源線廠所，由資源線廠所分包承擔；或者從各資源線廠所抽調(diào)相關(guān)人員組建若干IPT，將型號研制任務(wù)分解到各IPT完成。

3.積極開展產(chǎn)品化建設(shè)

面對持續(xù)高強密度發(fā)射任務(wù)，要打破對號入座和專一對口，不再進行一對一的發(fā)射服務(wù)，而實現(xiàn)同一型號可調(diào)整、可借用、可互換的關(guān)鍵就是型號產(chǎn)品化建設(shè)，變“型號拉動產(chǎn)品”為“產(chǎn)品推動型號”?；诋a(chǎn)品化推廣使用可復(fù)用的貨架產(chǎn)品，逐步形成“系統(tǒng)產(chǎn)品成組、單機產(chǎn)品成批”的生產(chǎn)制造和產(chǎn)品集成能力，全面提高產(chǎn)品質(zhì)量和研制速度并降低研制成本。在產(chǎn)品梳理和規(guī)劃的基礎(chǔ)上，將關(guān)鍵通用產(chǎn)品從型號中剝離出來，納入貨架管理，變定制式產(chǎn)品研發(fā)為面向型譜的產(chǎn)品研發(fā)模式，促進系統(tǒng)級產(chǎn)品研制過程中對于成熟產(chǎn)品和技術(shù)的選用力度，推動系統(tǒng)級產(chǎn)品成熟度提升及定型，牽引單機產(chǎn)品成熟度提升及定型，形成型號與產(chǎn)品共同發(fā)展的良性循環(huán)，為航天企業(yè)延伸經(jīng)營鏈條、拓展經(jīng)營空間提供基礎(chǔ)。將非通用配套產(chǎn)品納入型號項目管理，重點加強“三化”工作，提升系統(tǒng)級、單機級產(chǎn)品成熟度，強化貨架產(chǎn)品選用，建立規(guī)范的內(nèi)部市場，鼓勵并推進產(chǎn)品走向外部市場。

以系統(tǒng)、分系統(tǒng)、子系統(tǒng)、單機、組件、部件、零件等7級產(chǎn)品為產(chǎn)品化工作對象，構(gòu)建統(tǒng)一的產(chǎn)品貨架體系?！啊畠煽偂バ吞?、廠所抓產(chǎn)品”，廠所是產(chǎn)品化工作的責任主體。型號項目重點負責系統(tǒng)級產(chǎn)品平臺管理，廠所負責承研產(chǎn)品及貨架管理。確保型號項目和廠所產(chǎn)品管理工作職責的系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、獨立性，實現(xiàn)聚焦資源、快速發(fā)展。

4.整合關(guān)鍵研制資源

通過組建IPT并賦予其型號研制主體責任，可在一定程度上解決單位局部利益壁壘問題。除此之外，對于一些重要產(chǎn)品部件和關(guān)鍵專業(yè)，可以將相關(guān)資源整合至一個組織機構(gòu)之內(nèi)，建立利益共同體，促進利益協(xié)同，實現(xiàn)一體化設(shè)計與制造。

一是整合結(jié)構(gòu)件設(shè)計與制造資源。當前，由于結(jié)構(gòu)件設(shè)計與制造分屬于總體設(shè)計單位和生產(chǎn)單位，設(shè)計的可制造性不強，設(shè)計更改頻繁，處于下游的生產(chǎn)單位往往疲于應(yīng)付，設(shè)計與制造協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜，使得整體工作效率低下，嚴重影響任務(wù)完成。將結(jié)構(gòu)件設(shè)計與制造資源整合，實現(xiàn)設(shè)計與制造在一個利益主體下閉環(huán)，可以有效提升設(shè)計制造一體化，縮短設(shè)計與制造協(xié)調(diào)鏈條，提高協(xié)同效率，有利于任務(wù)完成。

二是重組電氣系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)。隨著型號技術(shù)的發(fā)展，型號產(chǎn)品的多個分系統(tǒng)都發(fā)展形成了各自的電氣系統(tǒng)。這些電氣系統(tǒng)如果任由其獨立發(fā)展，就會導(dǎo)致最終設(shè)計的產(chǎn)品十分復(fù)雜，操作使用不便，成本也會加大。由于各分系統(tǒng)單位自身的利益訴求，目前一體化設(shè)計很難做到。通過整合相關(guān)分系統(tǒng)的電氣專業(yè)，不僅有利于電氣系統(tǒng)的一體化設(shè)計，也有利于電氣系統(tǒng)的專業(yè)發(fā)展。

四、推動管理模式轉(zhuǎn)型的保障措施

高強密度研制與發(fā)射任務(wù)給航天企業(yè)型號研制和產(chǎn)品交付工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)，在“保成功”和“保發(fā)展”的雙重壓力下，航天企業(yè)應(yīng)在經(jīng)營體制和配套運行機制兩方面創(chuàng)新思路并采取有效措施，為型號研制管理模式轉(zhuǎn)型建立全方位保障體系。

1.完善經(jīng)營體制

目前，航天企業(yè)的兩級經(jīng)營架構(gòu)中，研究院為軍品所有型號的經(jīng)營責任主體，廠所為分系統(tǒng)和單機產(chǎn)品的經(jīng)營主體。為推動型號研制管理模式轉(zhuǎn)型，應(yīng)構(gòu)建三級經(jīng)營責任主體，進一步分解院級的經(jīng)營責任，由各型號項目負責各自的項目經(jīng)營，研究院負責領(lǐng)域經(jīng)營。經(jīng)營責任分解后，整體經(jīng)營效率將會進一步提升，型號經(jīng)營活力也會大大增強。

2.優(yōu)化運行機制

首先，要賦予型號經(jīng)濟要素。型號項目在方案設(shè)計、確定以及配套單位選擇等方面應(yīng)充分考慮經(jīng)濟性。型號項目一旦納入經(jīng)濟要素，便會更加關(guān)注時間和成本，對IPD和產(chǎn)品化推進將會產(chǎn)生積極地促進作用。

其次，實行市場配置資源。引入市場機制，充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，打破內(nèi)部利益壁壘，在更大范圍內(nèi)選擇優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商承擔型號任務(wù)，建立市場化的符合航天系統(tǒng)工程規(guī)律的技術(shù)和產(chǎn)品供應(yīng)鏈體系，打造全供應(yīng)鏈的市場競爭力，全面提升完成任務(wù)的綜合實力。

第三，要完善內(nèi)部經(jīng)濟聯(lián)系。減少對研究院所屬單位的行政干預(yù)，充分發(fā)揮經(jīng)濟手段的效力和作用，逐步建立和完善型號項目與廠所之間、廠所與廠所之間的內(nèi)部市場關(guān)系，理清價值創(chuàng)造過程，實施服務(wù)有償提供、資源有償使用、技術(shù)有償轉(zhuǎn)讓，體現(xiàn)生產(chǎn)要素價值，確保建立在經(jīng)濟利益上的聯(lián)系真約束、真管用、更有效。

50多年來，中國航天在摸索和實踐中不斷前進，在成功研制各類型號產(chǎn)品的同時也總結(jié)出了型號研制工作的“科研三步棋”思想，形成了“探索一代、預(yù)研一代、研制一代、生產(chǎn)一代”的航天技術(shù)研發(fā)路線，帶動了我國相關(guān)高新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，對完成國防任務(wù)和促進國防科技工業(yè)發(fā)展起到了不可替代的作用。筆者提出型號研制管理模式轉(zhuǎn)型思路是為了在高密度發(fā)射、高強度研制的艱難環(huán)境下創(chuàng)新科研生產(chǎn)組織管理模式，提高研制效率，希望能夠?qū)π吞栄兄茖嵺`有一些啟發(fā)作用。