溫亞、蔡偉、禹春梅、王秀春、馬骉 /北京航天自動控制研究所
十九大報告明確提出要不斷推動航天強國以及世界一流軍隊建設。作為航天強國建設的核心力量,中國航天科技集團有限公司以總體國家安全及國家重大戰(zhàn)略需求為出發(fā)點,將發(fā)展航天事業(yè)、建設航天強國為目標,堅持高質(zhì)量發(fā)展,堅持全面深化改革。通過全面深化改革,完成型號科研生產(chǎn)管理模式優(yōu)化升級,發(fā)展效率與效益大幅提升,支撐航天強國及世界一流軍隊建設。
從競爭形勢來看,軍品任務競爭形勢已發(fā)展為全領(lǐng)域、全階段、全層級,型號立項就競爭方面來說已成為常態(tài)。從任務形勢來看,“十三五”以來,北京自動控制研究所承擔的型號任務不斷上漲,傳統(tǒng)科研生產(chǎn)模式以定制化為主,難以適應型號立項競爭常態(tài)化和型號研制周期大幅縮短、多型號科研生產(chǎn)任務并舉、型號發(fā)射和批產(chǎn)數(shù)量快速增長的新形勢,同時,近年來,航天型號質(zhì)量問題多發(fā),生產(chǎn)能力與未來幾年需求存在較大差距,嚴峻的競爭及任務形勢迫使研究所亟需進行科研生產(chǎn)模式優(yōu)化升級,提升控制系統(tǒng)研制效率。此外,中國航天60 年來延續(xù)的科研生產(chǎn)模式更多的是強調(diào)型號成功,企業(yè)高效運營及高質(zhì)量發(fā)展理念不強。面對新時期高質(zhì)量發(fā)展需求和員工美好生活需要,研究所亟需開展型號科研生產(chǎn)模式優(yōu)化升級,以保證企業(yè)高效運營及高質(zhì)量發(fā)展。
針對傳統(tǒng)科研生產(chǎn)管理體系不能完全適應航天事業(yè)發(fā)展和國防建設的現(xiàn)狀,研究所以問題為導向,提出構(gòu)建“0.6+”型號科研生產(chǎn)模式,實現(xiàn)從一個型號一個樣的定制化研制模式向技術(shù)及產(chǎn)品驅(qū)動的平臺化研制模式轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)從所有型號單一管控模式向按階段、按領(lǐng)域差異化管控模式轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)從技術(shù)與經(jīng)濟相對分離向技術(shù)經(jīng)濟一體化的模式轉(zhuǎn)變,通過專業(yè)隊伍構(gòu)建技術(shù)、產(chǎn)品及數(shù)據(jù)中臺,夯實傳統(tǒng)研制模式中的“0.6”,再由型號隊伍完成面向用戶的“0.6”到“1”的工程實現(xiàn)和價值實現(xiàn),通過體制機制建設,實現(xiàn)中臺及前臺有序銜接和高效運轉(zhuǎn)。優(yōu)化升級后的科研生產(chǎn)模式體系及各要素組成見圖1。
圖1 “0.6+”型號科研生產(chǎn)模式總體框架圖
指定一名副所長全面負責技術(shù)管理、產(chǎn)品管理和型號方案階段管理,避免多頭領(lǐng)導,全面推動技術(shù)中臺、產(chǎn)品中臺及數(shù)據(jù)中臺建設。建立型號、技術(shù)、產(chǎn)品3 支隊伍,制定研究所科技隊伍建設方案、產(chǎn)品隊伍建設方案,確保3 支隊伍既相互獨立,又相互聯(lián)系。技術(shù)隊伍、產(chǎn)品隊伍作為“大中臺”構(gòu)建的責任主體,推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā),型號隊伍作為“小前臺”的責任主體,面向市場和用戶,確保工程實現(xiàn)和價值實現(xiàn)。發(fā)布研究所武器及運載火箭發(fā)展路線圖,統(tǒng)籌規(guī)劃新技術(shù)、新產(chǎn)品與新型號的關(guān)系,避免新技術(shù)、新產(chǎn)品與型號需求脫節(jié),確保技術(shù)和產(chǎn)品始終按系列化、型譜化發(fā)展,確保新技術(shù)、新產(chǎn)品可以為新型號所用,持續(xù)推動技術(shù)及產(chǎn)品供給側(cè)建設,確保業(yè)務中臺能夠有效支撐型號選用。
制定系統(tǒng)架構(gòu)標準群,統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)與單機之間接口標準,統(tǒng)一軟件協(xié)議接口標準,提升系統(tǒng)、單機及軟件三者之間兼容性及匹配性。修訂以研究所型號產(chǎn)品選用辦法為代表的一批管理制度,明確型號與技術(shù)、產(chǎn)品之間接口關(guān)系及選擇要求。制定研究所經(jīng)營管控決策實施細則,通過所級經(jīng)營決策、方案決策評審、供應鏈決策評審等一系列經(jīng)營管控決策機制,對關(guān)鍵要素進行所級決策,確保型號必須選擇現(xiàn)有及規(guī)劃的技術(shù)、產(chǎn)品。
做實做強科技委,推進科技委相關(guān)業(yè)務工作進入型號、項目的研制流程,強化科技委引領(lǐng)作用,成立科技委管理辦公室,建立并規(guī)范科技委章程和議事議程,強化科技委權(quán)威作用。通過成立專業(yè)發(fā)展委員會,統(tǒng)籌規(guī)劃和推進所專業(yè)發(fā)展和重點技術(shù)發(fā)展,根據(jù)發(fā)展需要成立若干個專業(yè)組。通過成立方案審定委員會,加強型號立項技術(shù)方案控制和首飛重大技術(shù)風險控制,確保型號技術(shù)方案嚴格遵循所整體經(jīng)營目標和發(fā)展策略,并符合所技術(shù)及產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃,落實研究所《發(fā)展路線圖》規(guī)劃,確保型號首飛重大技術(shù)風險受控。通過成立產(chǎn)品工程委員會,統(tǒng)籌規(guī)劃和推進所產(chǎn)品發(fā)展,夯實“產(chǎn)品驅(qū)動”戰(zhàn)略,確保研究所核心產(chǎn)品在智能控制領(lǐng)域的地位,確保所產(chǎn)品發(fā)展先于型號發(fā)展并滿足型號需求。通過成立知識產(chǎn)權(quán)與科技成果委員會,加強知識產(chǎn)權(quán)與科技成果的布局、收集與保護,不斷提升并持續(xù)夯實十二所軟實力。
開發(fā)缺省設計軟件平臺,集成現(xiàn)有設計及管理功能,承接技術(shù)、產(chǎn)品及數(shù)據(jù)中臺建設成果,實現(xiàn)任務流與數(shù)據(jù)流相統(tǒng)一,推動個體設計到協(xié)同設計轉(zhuǎn)變、個人能力到組織能力轉(zhuǎn)變、自我約束到機制約束轉(zhuǎn)變。制定“0.6+”科研生產(chǎn)模式下的專項獎勵制度,包括研究所產(chǎn)品工程專項獎勵實施細則、技術(shù)研發(fā)項目專項獎勵實施細則、技術(shù)創(chuàng)新專項獎勵實施細則,正向激勵新技術(shù)攻關(guān)、新產(chǎn)品研發(fā),正向促進新技術(shù)和新產(chǎn)品向型號工程應用的轉(zhuǎn)化,正向激勵型號提升產(chǎn)品化率。
將控制系統(tǒng)解耦為系統(tǒng)架構(gòu)+貨架產(chǎn)品+關(guān)鍵技術(shù),并實施相關(guān)平臺化研制模式。從制導體制、控制體制、供電體制、通信體制、軟件體制及測試體制等6 個方面規(guī)范系統(tǒng)架構(gòu)描述和定義方式。明確貨架產(chǎn)品的內(nèi)涵和外延,推動建立覆蓋控制系統(tǒng)全部產(chǎn)品,包含自研產(chǎn)品和配套研制產(chǎn)品在內(nèi)的產(chǎn)品貨架。構(gòu)建一主多翼智能控制關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展整體思路。
(1)解耦控制系統(tǒng)組成,搭建典型基礎(chǔ)框架
將控制系統(tǒng)解耦為系統(tǒng)架構(gòu)+貨架產(chǎn)品+關(guān)鍵技術(shù),并實施相關(guān)平臺化研制模式。從制導體制、控制體制、供電體制、通信體制、軟件體制及測試體制等6個方面規(guī)范系統(tǒng)架構(gòu)描述和定義方式。明確貨架產(chǎn)品的內(nèi)涵和外延,推動建立覆蓋控制系統(tǒng)全部產(chǎn)品,包含自研產(chǎn)品和配套研制產(chǎn)品在內(nèi)的產(chǎn)品貨架。構(gòu)建一主多翼智能控制關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展整體思路。
(2)建立技術(shù)及產(chǎn)品中臺,推進技術(shù)產(chǎn)品化和產(chǎn)品統(tǒng)型
聚焦4 張清單(即需求清單、研發(fā)清單、應用清單和成果清單,其中研發(fā)清單包含技術(shù)與產(chǎn)品)管理創(chuàng)新全鏈條。第一,聚焦型號亟待解決重點、難點問題,建立并迭代完善需求清單,作為研發(fā)清單制定的依據(jù)。第二,聚焦支撐裝備發(fā)展需求,建立并維護研發(fā)清單,持續(xù)開展技術(shù)與產(chǎn)品攻關(guān),加快技術(shù)與產(chǎn)品成熟度提升,支撐型號選用。第三,建立并按年度更新應用清單,聚焦新技術(shù)與新產(chǎn)品應用和飛行試驗驗證,不斷建全和完善技術(shù)與產(chǎn)品中臺。第四,聚焦技術(shù)研發(fā)成果的獎勵,以及轉(zhuǎn)化應用,建立并發(fā)布成果清單。圍繞4 張清單建立基于PDCA 的技術(shù)創(chuàng)新推進與管理機制。
針 對 現(xiàn)有產(chǎn)品狀態(tài)多,無法跨型號直接使用的問題,從指標歸集、功能模塊統(tǒng)型、零部件3 個維度開展統(tǒng)型。針對控制系統(tǒng)復雜單機及統(tǒng)型較困難的整機,開展指標體系歸集,制定高、中、低3 檔指標體系,牽引外協(xié)單位按照該指標體系開展統(tǒng)型后產(chǎn)品研制。針對由多個功能模塊構(gòu)成的復雜單機,從功能模塊維度開展統(tǒng)型研制,實現(xiàn)多個功能模塊快速拼裝成不同整機的思路開展統(tǒng)型研制。統(tǒng)籌規(guī)劃單機設計所需的共用基礎(chǔ)零部件或零部組件,封裝成CBB,供單機設計選用。
將以制導控制算法為代表的控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)拆解固化成軟件產(chǎn)品,統(tǒng)一算法接口,實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品化,并按系列化、型譜化思路推動關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展。為便于算法的工程應用和知識產(chǎn)權(quán)保護,將有條件的核心算法封裝成IP 核,實現(xiàn)軟件產(chǎn)品硬件化。
(3)建立數(shù)據(jù)中臺,將隱性知識顯性化
為了實現(xiàn)產(chǎn)品的快速研制,設計過程中采用梳理固化的全定制、半定制、無定制單機設計流程,以“大量無定制+少量半定制+極少量全定制”為原則,通過模塊的選用、重組和產(chǎn)品技術(shù)平臺的構(gòu)建,提高產(chǎn)品質(zhì)量,支撐電氣綜合方案的快速實現(xiàn)。
現(xiàn)有型號知識主要分散在各型號的設計師手中,很容易形成型號間的知識交流壁壘。通過數(shù)據(jù)中臺建設,將隱性知識顯性化,并歸集為組織級的知識數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)和知識的有序管理及合理利用,有效支撐系統(tǒng)快速論證。
研究所在數(shù)據(jù)中臺檢索過程中,圍繞標準庫、教材庫、工具庫、文檔庫、手冊庫、案例庫及崗位體系和質(zhì)量體系等方面,建成了現(xiàn)有的6 庫2 體系。同時, 6 庫2 體系按體系層、基礎(chǔ)層和應用層實施管理,具體如圖2 所示。
圖2 制導姿控知識分層分類
全面梳理現(xiàn)有控制系統(tǒng)研制標準規(guī)范,對標開展基于“0.6+”科研生產(chǎn)模式的標準體系制度修訂,做到事事有標準指導,事事按標準執(zhí)行。
系統(tǒng)分析控制系統(tǒng)研制全流程,在符合研制規(guī)律、保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,優(yōu)化試驗、文字、驗收工作模式及內(nèi)容,實現(xiàn)資源有效釋放。加強型號與單位風險、經(jīng)營及運營管控,實現(xiàn)型號與單位協(xié)調(diào)發(fā)展。
(1)建立方案評價體系,實施產(chǎn)品分級分類管理
制定并發(fā)布六化一低一智(實戰(zhàn)化、體系化、集成化、輕質(zhì)化、國產(chǎn)化、小型化、低成本、智能化)控制系統(tǒng)方案評價體系,型號隊伍在論證控制系統(tǒng)方案時對標回答和評估8 個要素,確保系統(tǒng)方案在滿足用戶要求的前提下達到最優(yōu)。
依據(jù)產(chǎn)品研制類型,將產(chǎn)品研制類型非為沿用/借用、小改、大改、新研4 類,建立產(chǎn)品研制類型分類和安全關(guān)鍵等級標準,基于標準建立控制系統(tǒng)產(chǎn)品全生命周期模型,指導產(chǎn)品分級分類實施差異化精準管控。
為推進產(chǎn)品去型號化,實現(xiàn)專用產(chǎn)品向通用產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,引入準通用產(chǎn)品概念。聘任各類準通用產(chǎn)品負責人,從指標統(tǒng)型、任務書統(tǒng)型、產(chǎn)品統(tǒng)型、試驗統(tǒng)型等方面逐步推進專用產(chǎn)品向通用產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。
(2)以減促簡,裁剪優(yōu)化研制部分工作項目及內(nèi)容
實施以減試驗項目、狀態(tài)、流程為核心的“三減法”,裁剪多余、無效、重復的試驗項目及內(nèi)容。制定試驗必要性作業(yè)指導書作為“三減法”實施的依據(jù),強調(diào)上游單位和專業(yè)的責任擔當,利用設計余量、數(shù)學仿真分析、系統(tǒng)指標與功能再分配、測試覆蓋性分析等手段,梳理出非必要性的試驗項目、試驗狀態(tài)、試驗流程予以優(yōu)化裁剪,釋放資源并將資源投入到加快專業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品發(fā)展,提升型號產(chǎn)品保證和研制保障工作上。
開展任務書模板、接口協(xié)議及復查報告三統(tǒng)一,減少文字工作量。歸集控制系統(tǒng)關(guān)鍵配套研制產(chǎn)品指標體系,統(tǒng)一產(chǎn)品任務書模板,逐步擴大準通用產(chǎn)品、通用產(chǎn)品范圍,統(tǒng)一準通用產(chǎn)品、通用產(chǎn)品任務書。統(tǒng)一硬件、軟件接口協(xié)議標準化,將具備條件的軟硬件接口物化成典型電路、IP 核、標準代碼等形式。統(tǒng)一復查報告模板,對照任務書和標準規(guī)范,統(tǒng)一復查要求、復查要素、復查方法,確保復查過程中聚焦重點、聚焦風險,確保復查工作出實效。
優(yōu)化產(chǎn)品驗收模式,減少產(chǎn)品驗收資源投入。加強統(tǒng)籌驗收3 個改變(統(tǒng)籌、差異化、線上線下相結(jié)合),即按配套生產(chǎn)單位實施統(tǒng)籌驗收模式,改變原先的按型號驗收的模式,由所統(tǒng)籌確定驗收組長和驗收時間,由研究室統(tǒng)籌安排驗收人員,壓減驗收人員、驗收時間和經(jīng)費投入,提高驗收質(zhì)量和標準化程度,推進產(chǎn)品驗收專業(yè)化隊伍建設;修訂控制系統(tǒng)產(chǎn)品驗收管理要求,針對不同階段、不同產(chǎn)品,分級分類實施差異化驗收;并與配套生產(chǎn)單位建立現(xiàn)場驗收、函審驗收、視頻驗收等線上和線下相結(jié)合的驗收模式。
(3)以加促融,確保型號研制與單位發(fā)展協(xié)調(diào)統(tǒng)一
加強風險管控全面性,實現(xiàn)風險管理“三個一致”。風險管理“三個一致”包括單位掌握風險與上報型號和總體的風險一致(內(nèi)外一致)、研制隊伍掌握的風險與各專業(yè)掌握的風險一致(左右一致)、清單上的風險項目與出所放行時殘余風險項目一致(前后一致)。以此做實風險管控,確保風險辨識的全面性和一致性,將項目研制過程中的風險顯性化,確保風險管控重點突出、責任落實、資源聚焦,有效化解風險。通過“三個一致”的約束,強調(diào)風險管控過程中的延續(xù)性和全面性,規(guī)避因系統(tǒng)內(nèi)部相干性而造成風險辨識不全面的問題。
加強型號經(jīng)營屬性,實現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟一體化。建立經(jīng)營管控決策評審機制(3MT)。制定研究所經(jīng)營管控實施細則,新研型號必須開展以明確經(jīng)營目標和經(jīng)營策略為核心的經(jīng)營決策評審(EMT),以明確系統(tǒng)架構(gòu)、貨架產(chǎn)品、關(guān)鍵技術(shù)選用和系統(tǒng)整體設計方案為核心的系統(tǒng)方案決策評審(SSMT),以明確產(chǎn)品配套結(jié)構(gòu)、確定供應鏈為核心的供應鏈決策評審(SCMT)。通過針對關(guān)鍵要素開展所級決策的形式,統(tǒng)一新型號所內(nèi)立項、方案論證的評價體系,推動技術(shù)經(jīng)濟一體化的實施,實現(xiàn)所級頂層戰(zhàn)略經(jīng)營和項目級經(jīng)營的分級管理。
加強所廠協(xié)同,推進產(chǎn)品去型號化研制生產(chǎn)管理。推動產(chǎn)品去型號化管理。明確硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品去型號化管理的范圍和定義,規(guī)范產(chǎn)品配套表樣式,從配套表源頭約束產(chǎn)品的名稱和代號,并從合同管理、任務書管理、計劃管理等方面推動產(chǎn)品去型號化管理的流程建設。推動產(chǎn)品去型號化生產(chǎn)。統(tǒng)型航控系列核心產(chǎn)品通用模塊,結(jié)合產(chǎn)品隊伍建設,將通用產(chǎn)品、通用模塊、準通用產(chǎn)品集中管理,并推動配套研制、生產(chǎn)單位統(tǒng)一工藝、統(tǒng)一生產(chǎn)線、統(tǒng)一生產(chǎn)/工藝/測試等人員,同步推動軍檢驗收模式的去型號化。
缺省設計工具是系統(tǒng)和產(chǎn)品設計及管理各類工具的高度集成,作為中臺建設成果的支撐載體,通過缺省模式設計平臺,設計人員可以實現(xiàn)制導姿控方案快速設計、仿真程序快速搭建、電氣綜合方案快速設計、單機快速設計。工具上線后,型號設計全流程必須在該平臺開展,中臺數(shù)據(jù)由專人進行維護,確需修改需提出申請,經(jīng)審批后由專人進行修改,確保設計人員嚴格按照流程開展型號工程研制。使用流程如圖3所示。
圖3 使用流程示意
將研制流程各節(jié)點的輸入輸出文檔進行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)配置,同時明確文件的編寫要素及編寫規(guī)范,實現(xiàn)各類文件填空式編制,不僅能夠規(guī)范文檔編制,同時有效減少了過程文檔編制的重復性工作。
筆者提出的“0.6+”型號科研生產(chǎn)模式重新定義了型號與組織之間的關(guān)系,通過大中臺、小前臺管理理念創(chuàng)新,將型號知識及成果資產(chǎn)轉(zhuǎn)變成組織級資產(chǎn);將組織單向支撐型號研制轉(zhuǎn)變成組織保障型號成功,型號促進組織高效發(fā)展;將兩總抓型號及產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成兩總抓型號、單位抓產(chǎn)品;將傳統(tǒng)型號牽引技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品研制轉(zhuǎn)變成供給側(cè)發(fā)展驅(qū)動技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品研制?!?.6+”型號科研生產(chǎn)模式實施以來,企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)也明顯提升。近幾期調(diào)查問卷數(shù)據(jù)顯示,新模式員工滿意度評估從79.6 增加到84.5,員工的獲得感及滿意度均有提升顯著。
筆者提出的科研生產(chǎn)模式成果經(jīng)過了10 余個型號的驗證,產(chǎn)品質(zhì)量問題逐年減少,產(chǎn)品質(zhì)量得到提升。通過加強專業(yè)把關(guān),研究所的技術(shù)水平相較型號技術(shù)水平亦有顯著提升。產(chǎn)品在研制過程中,型號研制效率得到高效提升。某兩典型武器型號產(chǎn)品通用率分別達到60%及70%。經(jīng)人力及科研管理部門粗略估算,在現(xiàn)有人力資源條件下,承擔任務能力提升了很多。
項目成果實踐以來,獲得了豐碩的階段性成果?!痘凇叭笔∧J健钡目刂葡到y(tǒng)研發(fā)模式重塑》分別獲得了2019 年中國航天科技集團有限公司管理創(chuàng)新一等獎、國防科技工業(yè)企業(yè)管理創(chuàng)新一等獎、第26 屆全國企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎。項目成果不僅對本單位的高質(zhì)量發(fā)展起到較大推動作用,也為航天事業(yè)發(fā)展起到較強的引領(lǐng)示范作用。
“0.6+”型號科研生產(chǎn)模式取得了較好的成果及成效,但是距離全面實現(xiàn)“0.6+”型號科研生產(chǎn)模式尚有差距。未來,研究所將繼續(xù)深化“0.6+”型號科研生產(chǎn)模式,逐步推動研制模式從所內(nèi)向核心生產(chǎn)廠及配套廠拓展。