上海航天技術研究院 聶濤 王文峰
型號產品選用控制實踐
上海航天技術研究院 聶濤 王文峰
介紹了我國目前航天型號產品選用存在的問題,并提出了一系列解決問題的實施方案,包括總體思路、分工與職責、產品具體選用制度及依據,并針對典型案例總結了實施效果。
隨著航天裝備各個領域的轉變,對于其技術性能、質量可靠性、規(guī)模數量等方面的要求均有較大幅度提升。為滿足這一要求,需要對傳統(tǒng)的航天裝備科研生產模式進行再認識、再分析、再探索,并研究提出模式優(yōu)化轉型的思路、途徑方法與工作建議等。
上海航天技術研究院經過長期發(fā)展,至今已研制并成功發(fā)射了近千套航天產品(包括火箭、衛(wèi)星、飛船、月球探測器、武器系統(tǒng)等)。在此期間,通過不斷總結、積累與實踐工程研制的經驗,成功實施了載人航天、月球探測等重大工程的項目研制活動,并取得了舉世矚目的成就。
研究院以產品工程建設理論為指導,開展了一系列的相關工作,以推動從面向型號需求到面向市場需求的型譜化、模塊化、貨架式產品提供的轉變。筆者針對型號產品選用控制的具體實施進行了闡述,建立了型號產品選用管理模式,產品選用分層分級量化管理,有效提升了產品體系建設工作的實施有效性、管理水平精細化。
研究院自開展產品工程建設以來,經過不斷的探索與實踐,初步形成型號產品選用研制模式,實施院所兩級產品選用審查把關,推進型譜產品選用集成。但同時也存在一些不足,主要表現為:一是基于系統(tǒng)級平臺的型號產品選用集成模式、研制流程尚未真正建立,型譜產品選用率偏低;二是型號“兩總”、總體單位提出的型譜產品更改需求和定制要求較多,導致同一型譜產品實物狀態(tài)過多;三是型號產品選用在方案階段的論證工作不深入,院所兩級技術狀態(tài)委員會在方案階段審查作用無法有效體現。
研究院通過成立產品化領導小組、領域工作組等組織機構,推進實施型號產品選用。發(fā)布產品工程工作要求,開展產品選用管理,明確研究院相關部門及各廠所的職責,修訂航天型號型譜產品選用控制要求,規(guī)范航天型號研制任務中的型譜產品選用工作,推進航天型譜產品應用。制定產品選用控制管理流程、型號產品選用管理作業(yè)指導書,規(guī)范有序地管理型號產品選用。同時,持續(xù)更新平臺產品基線、平臺配套表,為型號選用提供依據。
研究院為進一步適應當前型號高強度研制、高密度發(fā)射、批量化交付和競爭性發(fā)展的新常態(tài),進一步加大了產品化工作力度,落實科研生產模式轉型要求,促進技術產品化、產品產業(yè)化發(fā)展,提升核心競爭力,保障航天科研生產任務圓滿完成,發(fā)布了研究院產品工程工作要求,成立相關的組織機構并明確了研究院有關部門職責和各單位職責。
質量技術部是產品化工作的歸口管理部門(內設研究院產品化領導小組辦公室),主要職責是:貫徹執(zhí)行上級產品化要求,組織制定研究院產品化制度及標準、規(guī)范;組織建立和完善產品體系;負責對產品化工作進行監(jiān)督、檢查、指導和評價;協(xié)同科研部門開展型號產品選用院級審查。
科研部門是領域產品化工作實施的責任部門,其職責是:負責在型號系列化發(fā)展中貫徹落實產品化要求,統(tǒng)籌資源管理,制定領域產品化工作實施方案并組織實施,協(xié)調解決領域及型號產品化工作中存在的問題;組織系統(tǒng)級平臺型譜建設,指導單機產品發(fā)展規(guī)劃;推進型譜產品在型號中應用,明確型號產品化率、國產化率目標,組織型號產品選用院級審查;推進領域“去型號化”、“去任務化”工作,組織制定型譜產品集中采購協(xié)議,組織審查、下達型譜產品組批投產計劃。
人力資源部負責指導、監(jiān)督研究院產品隊伍建設,組織開展產品隊伍培訓。
研究發(fā)展部負責組織、推進制約發(fā)展的核心關鍵新產品開發(fā),提升型譜新產品技術成熟度,推進型譜新產品在背景型號中應用,組織背景型號產品選用院級審查,監(jiān)督、指導和評價各單位型譜新產品開發(fā)工作。
物資管理部負責指導、監(jiān)督各單位產品元器件自主可控、國產化替代工作,組織制定型譜產品物資保證規(guī)范;策劃關鍵物資、高價值元器件統(tǒng)型工作并組織實施;負責指導、督促各領域、各單位型號物資優(yōu)選工作,嚴控元器件種類規(guī)格。
領域技術狀態(tài)控制委員會負責對領域型號產品選用方案和涉及系統(tǒng)級平臺、重點單機型譜產品的3類技術狀態(tài)更改進行院級審查把關,審查型號與總體單位技術狀態(tài)控制委員會的型號選用方案差異。
型號“兩總”負責型號產品選用,審批型號產品選用報告,審查更改選用產品申請表,對選用方案和更改選用產品的正確性、必要性負責。
型號項目辦公室負責組織型號及分系統(tǒng)單位開展產品選用,組織編制型號產品選用報告、產品選用更改論證報告和型號內部審查,組織落實選用審查意見。
各單位是產品化工作的責任主體,其職責包括:建立健全本單位產品化工作制度、標準和規(guī)范;規(guī)劃本單位產品型譜,開展型譜新產品研發(fā);開展型譜產品成熟度提升,通過設計定型和工藝定型,發(fā)布產品規(guī)范,建立健全各級貨架系列產品;負責型譜產品生產線論證和建設;健全產品隊伍,落實技術責任。
總體單位除承擔單位產品化工作職責外,還具有以下職責: 優(yōu)化研制流程,開展型號產品選用設計,組織型號型譜產品選用所級審查并對選用方案的科學性、正確性負責,完善型號產品選用集成研制流程;設置系統(tǒng)級平臺總師并明確職責,建立、維護系統(tǒng)級平臺產品型譜,發(fā)布系統(tǒng)級平臺產品總線和接口設計規(guī)范、標準;梳理型號應用需求,開展型號產品統(tǒng)型,發(fā)布通用質量特性技術規(guī)范。
產品成熟度評價中心是研究院產品成熟度評價專業(yè)機構,其職責是:負責4級、5級的產品成熟度定級評價;研究產品化基礎技術,編制標準規(guī)范及工作指導文件;發(fā)布產品成熟度評價相關信息,維護研究院產品型譜信息。
為推進航天型譜產品應用,研究院進一步完善了產品選用控制要求,形成了航天型號型譜產品選用控制要求、產品選用控制管理流程、型號產品選用管理作業(yè)指導書等文件并發(fā)布。具體流程如圖1所示。
按照研究院航天型號型譜產品選用控制要求,型號從論證階段起,在型號系統(tǒng)和分系統(tǒng)兩級分別開展型譜產品的選用和控制工作。產品選用時應按中國航天科技集團公司、研究院、廠(所)級的優(yōu)先順序選擇型譜產品,優(yōu)選成熟度高的產品。型號在開展總體方案設計過程中應基于任務分析和戰(zhàn)術技術指標,開展型譜產品選用、貨架式產品采購的集成設計,通過優(yōu)化總體方案,提高產品化率和國產化率。型號以先系統(tǒng)后單機的選用原則,按以下優(yōu)先順序開展產品選用。
一是根據型號任務或用戶采購要求,優(yōu)先整體選用型譜內的系統(tǒng)級平臺產品,如衛(wèi)星公用平臺等。
二是無法整體選用型譜內的系統(tǒng)級平臺產品時,可基于型譜內系統(tǒng)級產品開展適應性更改,以滿足任務要求。實施更改方案設計時,應優(yōu)先選用型譜產品。
三是基于型譜內系統(tǒng)級產品,開展適應性更改仍無法滿足任務要求時,應根據任務或用戶要求修改或重新構建系統(tǒng)方案。開展系統(tǒng)方案設計時,優(yōu)先選用型譜產品。
型號方案中確定的新研產品,應選用型譜規(guī)劃中的產品,以支持型譜產品研制和產品成熟度的提升;若新研產品不在型譜規(guī)劃中,則考慮后續(xù)型號的應用需求,研制通用化、標準化產品,作為更新產品型譜的備選對象。產品選用類型可分沿用、適應性更改和更改選用。對沿用產品,其產品技術狀態(tài)由承研單位按產品型譜及產品規(guī)范執(zhí)行;對適應性更改和更改選用產品,總體、分系統(tǒng)單位應論證更改的必要性,產品研制單位應論證更改的可行性;總體或分系統(tǒng)單位辦理更改選用產品申請,審批同意后編制產品補充技術要求明確技術狀態(tài),由承研單位按型譜產品技術文件、產品規(guī)范及選用單位提出的補充技術要求進行控制。
型號在各階段嚴格控制選用產品的技術狀態(tài)更改,包括選用產品的更換、選用類型的更改。在初樣階段、試(正)樣研制階段,應結合轉階段評審、重大技術狀態(tài)更改評審,對選用產品的更換、更改進行專項審查。
研究院建立了系統(tǒng)級平臺產品型譜,初步明確了平臺設計方案、產品基本配置及相關接口。推動廠所建立單機、部組件(模塊)和軟件型譜。制定院級重點單機產品型譜,初步建立了適用型號的系列型譜產品,為型號集成設計開發(fā)、選用提供依據。
結合SAST多個平臺建設實踐工作,充分發(fā)揮平臺總師團隊專家把關作用,組織相關配套單位專家分別對平臺各分系統(tǒng)的設計方案及標準化產品選用配置進行了專題審查,形成了相對應的多個衛(wèi)星公用平臺產品手冊,特別在附錄中規(guī)定平臺產品選用說明,細化系統(tǒng)級平臺選用要求。平臺產品的配置上遵循成熟性、通用性、先進性、可行性和經濟性的原則,同時考慮產品自主可控,優(yōu)先國產產品。為確保選用工作的有效開展,研究院組織各型號領域開展航天產品軟件編程語言、系統(tǒng)總線及CPU、DSP等統(tǒng)一選用工作。
研究院在平臺型譜建設基礎上,狠抓單機級統(tǒng)型工作,組織解決了產品狀態(tài)多、通用性差、成熟度低、不利于產品化發(fā)展的問題,并開展了低軌綜合星選用審查,充分繼承了SAST-ML平臺,優(yōu)先選用型譜產品,可選用型譜的產品占整星產品的80.4%。
研究院通過選用成熟型譜單機,大幅減少了鑒定產品投產數量。SAST-ML平臺某典型衛(wèi)星節(jié)省產品研制經費10,800萬元、縮短研制周期半年以上,SAST-SU平臺某典型衛(wèi)星節(jié)省產品研制經費13,500萬元、縮短研制周期4年以上。通過統(tǒng)一衛(wèi)星平臺狀態(tài)、統(tǒng)一測試方法,應用通用測試設備,節(jié)省測試費用4250萬元。
隨著航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,航天裝備研制、生產、發(fā)射的任務量激增,在重大機遇和挑戰(zhàn)面前,為適應形勢發(fā)展和需求變化,研究院建立了適應多任務、多型號和批生產要求的產品研制集成開發(fā)生產體系。后續(xù),將以航天科技集團科研生產模型轉型為契機,深入開展產品工程建設。