/北京航天發(fā)射技術(shù)研究所

在軍民融合和成本工程的背景下，發(fā)射設(shè)備研制面臨的競爭更加激烈，不斷降低成本已成為用戶的客觀要求，同時成本控制也是軍工企業(yè)持久發(fā)展的必由之路。總體設(shè)計對發(fā)射設(shè)備成本控制起著決定性作用，只有在設(shè)計源頭作好成本控制，將成本控制與設(shè)計過程相結(jié)合，才能為產(chǎn)品全生命周期成本控制奠定基礎(chǔ)。

一、總體設(shè)計思路

總體設(shè)計不僅是使產(chǎn)品具有規(guī)定功能和性能的總體方案設(shè)計，還應(yīng)考慮任務(wù)分工、生產(chǎn)工藝流程等因素，總體設(shè)計決定了產(chǎn)品的市場競爭力，是成本控制的核心。根據(jù)發(fā)射設(shè)備研制特點，筆者從總體設(shè)計角度提出成本控制的思路（見圖1）。

一是根據(jù)市場和用戶需求確定發(fā)射設(shè)備總體方案和分系統(tǒng)方案。

以市場和用戶需求為出發(fā)點確定產(chǎn)品研發(fā)戰(zhàn)略，制定總體方案和分系統(tǒng)方案。方案合理一分，成本降低一截，總體方案是影響發(fā)射設(shè)備成本最大的因素。在確定發(fā)射設(shè)備總體方案和分系統(tǒng)方案時，正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系，既充分繼承成熟型號方案，又適當(dāng)創(chuàng)新，采用一定比例的新技術(shù)，不斷提高發(fā)射設(shè)備技術(shù)和質(zhì)量水平。不僅如此，設(shè)計方案應(yīng)論證充分、合理可行，一次成功是最重要的成本控制措施。

二是提高設(shè)計人員成本控制意識。

增強設(shè)計人員成本意識，實現(xiàn)成本頂層設(shè)計。傳統(tǒng)重技術(shù)、輕成本的戰(zhàn)略型號思維模式已不能適應(yīng)市場化需求。在型號研制過程中，設(shè)計人員成本意識相對薄弱，應(yīng)建立面向市場，面向產(chǎn)出的意識。研發(fā)目標(biāo)由從貫徹性能至上向成本與性能并重轉(zhuǎn)變?？傮w設(shè)計階段是成本控制的關(guān)鍵階段，直接決定了發(fā)射設(shè)備大部分成本，引導(dǎo)設(shè)計人員在保證質(zhì)量與技術(shù)指標(biāo)的前提下關(guān)注產(chǎn)品成本。

三是采用面向成本的總體設(shè)計，確定目標(biāo)成本和目標(biāo)成本分解。

首先，制定目標(biāo)成本規(guī)劃，將成本控制指標(biāo)一級級向下傳遞。成本指標(biāo)同質(zhì)量、可靠度等技術(shù)指標(biāo)一樣，將目標(biāo)成本進(jìn)一步細(xì)化分解給各分系統(tǒng)設(shè)計單位，在轉(zhuǎn)研制階段進(jìn)行評審等閉環(huán)管理。其次，做好目標(biāo)成本的分解，目標(biāo)成本可以按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、主要功能、成本的形成過程進(jìn)行分解，發(fā)射設(shè)備一般采用按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解。結(jié)合分系統(tǒng)方案，將分系統(tǒng)成本估算值與預(yù)計值進(jìn)行比較，重新進(jìn)行設(shè)計和分配，使估算值能滿足預(yù)計總成本要求，持續(xù)改進(jìn)且貫穿于產(chǎn)品設(shè)計整個過程，由設(shè)計師和型號計劃人員根據(jù)經(jīng)驗和相關(guān)數(shù)據(jù)多輪協(xié)調(diào)后才能確定。

四是加強目標(biāo)成本、標(biāo)準(zhǔn)成本、實際成本管理，重視成本數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

目標(biāo)成本管理。總體通過自上而下的結(jié)構(gòu)分解開展目標(biāo)成本分解，將目標(biāo)成本設(shè)定和目標(biāo)成本分解作為重要指標(biāo)，提供給各分系統(tǒng)設(shè)計人員，使設(shè)計人員對成本進(jìn)行有效控制，形成“設(shè)計—分解—達(dá)成，再設(shè)計—再分解—再達(dá)成”的循環(huán)。

圖1 基于總體設(shè)計的發(fā)射設(shè)備成本控制思路

標(biāo)準(zhǔn)成本管理。在發(fā)射設(shè)備設(shè)計過程中，大量使用成熟零部組件或通用件，包括產(chǎn)品化產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)件、元器件以及部分外購件，這些產(chǎn)品的成本預(yù)先已確定，可形成發(fā)射設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)成本和實際成本，將這類產(chǎn)品成本進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，供設(shè)計師設(shè)計時選擇，達(dá)到快速成本設(shè)計。

實際成本管理。發(fā)射設(shè)備各系統(tǒng)的設(shè)計和制造過程會產(chǎn)生相關(guān)的實際成本數(shù)據(jù)，通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次組成以及流轉(zhuǎn)過程相關(guān)實際成本數(shù)據(jù)的錄入或集成，形成對目標(biāo)成本的反饋和對比依據(jù)。

成本數(shù)據(jù)庫建設(shè)。在研制過程中設(shè)計人員掌握目標(biāo)成本、標(biāo)準(zhǔn)成本、實際成本，解決沒有相關(guān)成本數(shù)據(jù)和信息化系統(tǒng)支持的問題。

五是強化技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析和評審。

設(shè)計過程與成本控制過程相結(jié)合，產(chǎn)品設(shè)計時既設(shè)定戰(zhàn)技指標(biāo)也設(shè)定成本指標(biāo)，將目標(biāo)成本設(shè)計水平作為評判設(shè)計方案是否合理的關(guān)鍵指標(biāo)。在各個研制階段，將單機、整機、分系統(tǒng)的目標(biāo)成本作為逐級評審的必要條件，使設(shè)計師在設(shè)計過程中不但關(guān)注設(shè)計方案本身，同時也關(guān)注方案成本。

二、總體設(shè)計實施途徑

1.優(yōu)化總體設(shè)計方案

實現(xiàn)同一個性能指標(biāo)有多種不同的技術(shù)途徑與實施方案，其評價標(biāo)準(zhǔn)包括技術(shù)難度、研制風(fēng)險、研制進(jìn)度、研制費用、使用維護(hù)等?？傮w方案應(yīng)從全方面、多角度進(jìn)行論證，力求優(yōu)中選優(yōu)，以實現(xiàn)發(fā)射設(shè)備“費效比”最優(yōu)的目標(biāo)。

2.精細(xì)化設(shè)計

精細(xì)化設(shè)計是實現(xiàn)成本工程的重要手段，從經(jīng)驗設(shè)計轉(zhuǎn)向依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，遵循通用化、系列化、組合化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則進(jìn)行精細(xì)設(shè)計。提升數(shù)字化設(shè)計水平、通過CAD/CAE/CFD等手段，提高設(shè)計質(zhì)量，減少總裝時的干涉、線纜過長或過短等問題。

3.優(yōu)選產(chǎn)品化單機

產(chǎn)品化單機經(jīng)過大量的試驗驗證在多個型號使用，性能穩(wěn)定，可靠性高?？傮w方案應(yīng)基于產(chǎn)品化單機，遵循型號產(chǎn)品化大綱，全面應(yīng)用產(chǎn)品化工作成果，加大產(chǎn)品化單機選用，不僅可以提高新型號的可靠性、性能指標(biāo)，有利于維護(hù)維修，也有利于降低生產(chǎn)成本與研制費用。

4.壓縮緊固件、原材料、元器件品種和規(guī)格

壓縮型號使用的緊固件、金屬原材料品種和規(guī)格。梳理以往發(fā)射設(shè)備緊固件使用狀況，制定緊固件標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選目錄，如緊固件螺紋直徑規(guī)格優(yōu)選M3、M6、M10、M16、M20、M24、M30、M36、M42、M48、M56、M64；螺紋長度≥20時按10的倍數(shù)取，即10、20、30、40、50、60……，螺紋長度＜20時，分別取6、10、16這3種規(guī)格。根據(jù)常用材料選用范圍，讓采購人員參與到設(shè)計過程中，充分聽取采購人員對原材料選型方面的意見和建議，合理解決最小起訂量造成的浪費。

5.優(yōu)化試驗項目

合理優(yōu)化試驗項目及內(nèi)容，避免重復(fù)性測試，如優(yōu)化液壓閥件的復(fù)驗項目和出廠試驗項目。結(jié)合以往型號測試數(shù)據(jù)，利用動力學(xué)分析軟件進(jìn)行發(fā)射設(shè)備機動運輸虛擬試驗，縮短研制周期，降低研制成本。研制試驗和可靠性試驗有機融合，發(fā)射設(shè)備研制過程中要進(jìn)行風(fēng)、雨、雪、高低溫、高海拔等環(huán)境性能試驗，從頂層策劃，積累試驗數(shù)據(jù)，增加評估子樣，提高評估結(jié)果準(zhǔn)確度和可信度。

6.外協(xié)外購產(chǎn)品控制

外協(xié)外購產(chǎn)品成本是影響發(fā)射設(shè)備成本的關(guān)鍵因素，積極尋找下游生產(chǎn)廠家，制定單機競爭擇優(yōu)評判標(biāo)準(zhǔn)，貨比三家，在品質(zhì)保證以及售后服務(wù)同等條件下進(jìn)行多家供應(yīng)商價格比較。

7.優(yōu)化備件配置

發(fā)射設(shè)備種類繁多，組成復(fù)雜，其備件需求隨機性較大；備件品種和數(shù)量對裝備影響程度不同，備件價格有高有低，確定出對提高維修性起關(guān)鍵作用的備件品種和數(shù)量對成本控制具有重要意義。根據(jù)GJB4355、備件配置優(yōu)化方法等科學(xué)進(jìn)行備件配置，既可以保證備件保障率，又可防止備件過多造成的浪費。

三、需要進(jìn)一步研究的問題

1.試驗費用不確定

隨著發(fā)射設(shè)備可靠性要求越來越高，使用方對可靠性指標(biāo)評估方法科學(xué)性、驗證試驗方案設(shè)計合理性越來越重視。制定科學(xué)合理的可靠性指標(biāo)驗證試驗方案，解答發(fā)射可靠度等可靠性指標(biāo)是否滿足要求的問題對發(fā)射設(shè)備研制過程尤為重要，但不同的指標(biāo)驗證試驗方案對試驗子樣投產(chǎn)數(shù)量、試驗環(huán)境及方法差別較大。

2.設(shè)計邊界條件的不確定

設(shè)計邊界條件對發(fā)射設(shè)備的成本有較大影響，如發(fā)射設(shè)備儀器艙內(nèi)單機設(shè)備溫度的控制范圍。安裝在儀器艙內(nèi)的單機設(shè)備研制人員希望儀器艙內(nèi)環(huán)境溫度區(qū)間越小越好，這樣能給設(shè)備提供更加穩(wěn)定的溫度環(huán)境，但調(diào)溫系統(tǒng)研制人員希望溫度區(qū)間越大越好，這樣可降低調(diào)溫系統(tǒng)功率、質(zhì)量和成本等。不同使用地區(qū)的環(huán)境溫度不同，導(dǎo)致調(diào)溫系統(tǒng)功率不同，進(jìn)而影響成本，需要研制人員在吃透技術(shù)的基礎(chǔ)上，從環(huán)境溫度、使用溫度、設(shè)備性能等方面科學(xué)、合理確定設(shè)計邊界條件。

3.綜合權(quán)衡各類成本

發(fā)射設(shè)備研制貫徹“低成本、高可靠”的設(shè)計理念，在工程實際中，采用精度高、可靠性高的產(chǎn)品能夠提高發(fā)射設(shè)備的可靠性指標(biāo)，導(dǎo)致研制成本增加，但能夠降低后期使用的維修保障成本，因此在研制中需要根據(jù)發(fā)射設(shè)備使用年限、生產(chǎn)數(shù)量等因素綜合權(quán)衡研制成本和使用維修保障成本。

如何有效控制成本是產(chǎn)品研制過程中永恒的主題。隨著軍民融合和競爭性采購政策的實施，航天企業(yè)從外部環(huán)境和自身的生存發(fā)展需要實施成本控制，尤其是從源頭上基于總體設(shè)計進(jìn)行成本控制將是一個必然的趨勢。