張聰等* /中國運載火箭技術研究院
技術狀態(tài)管理起源于20 世紀50 年代的美國,后被越來越多的工業(yè)發(fā)達國家所采用。隨著復雜系統(tǒng)的發(fā)展,技術狀態(tài)管理逐漸形成為工程管理技術。2006年,中國航天科技集團有限公司發(fā)布航天產品技術狀態(tài)更改控制要求,強調技術狀態(tài)控制的“論證充分、各方認可、試驗驗證、審批完備、落實到位”五條原則,體現了中國航天技術狀態(tài)管理的基本框架和更改控制過程,并在近些年不斷迭代細化和完善,在確保航天型號任務成功中發(fā)揮了重要的作用。
目前,中國運載火箭技術研究院共有10 余型運載火箭,年均20 余次發(fā)射,逐漸從單發(fā)火箭研制管理向集群火箭研制統(tǒng)籌發(fā)展,集約式發(fā)展能更好地適應任務發(fā)展需要,而共用產品技術狀態(tài)更改管理是實現集約式發(fā)展具體的落地手段之一,也是運載火箭事業(yè)發(fā)展到一定時期的必然需求。
目前,研究院的運載火箭嚴格執(zhí)行《技術狀態(tài)管理》GJB3206A、《航天產品技術狀態(tài)管理》QJ3118、《航天產品技術狀態(tài)更改控制要求》QJA 32 和《技術狀態(tài)管理要求》Q/Y 952等標準規(guī)范,產品技術狀態(tài)更改以單個型號縱向管理為主,橫向管理矛盾愈發(fā)突出,客觀上存在以下問題。
同一產品在不同型號中的技術狀態(tài)變化是根據型號研制特點以及“兩總”系統(tǒng)意圖決定的,有時會出現某一產品絕大部分技術狀態(tài)項都是一致的,但是型號間存在差異,研制單位只能分別管控,下游只能按照不同生產方式組織生產,對產品組批、質量一致性等造成影響。
由于型號間的研制階段或發(fā)射任務時點不同,且一般型號的技術狀態(tài)是按照發(fā)次或批次管理,更改的時機與型號屬性強關聯,導致某些共用產品技術狀態(tài)更改從發(fā)起到批準、再到應用的周期和節(jié)奏不能在型號間保持一致,無法體現更改的系統(tǒng)性和前瞻性。
基于新立項火箭的模塊化、組合化研制實際,以及在飛火箭產品統(tǒng)型工作的進一步推進,共用產品比例逐步提高,對共用產品的更改不僅要從系統(tǒng)上優(yōu)化分析,還要兼顧產品配套涉及的其他構型運載火箭使用情況,單一型號隊伍對更改的必要性、正確性和可行性及更改帶來的影響全面系統(tǒng)論證存在不充分的可能。
對于單一型號而言,型號產品技術狀態(tài)要服務于任務要求,主要通過型號研制隊伍具體實施,依靠型號技術狀態(tài)控制委員會審查把關,很難兼顧其他型號。有可能存在更改方案不能完全從研制單位專業(yè)發(fā)展角度出發(fā)的可能,專業(yè)意見得不到充分采納;更改后產品的使用存在系統(tǒng)或總體單位不能從型號間統(tǒng)籌角度出發(fā)的可能,無法支撐領域統(tǒng)籌等問題。
因此,針對運載火箭技術狀態(tài)更改管理中出現的共性問題和主要矛盾,有必要在不改變現有技術狀態(tài)、更改控制工作的基礎上,研究規(guī)范運載火箭型號共用產品技術狀態(tài)定義、范圍、更改方法和流程,采取“一張清單、統(tǒng)籌策劃、總體牽引、分級管理、型號閉環(huán)”的工作方式,進一步發(fā)揮技術狀態(tài)控制委員會作用,完善共用產品技術狀態(tài)更改論證、申請和審批工作。
共用產品技術狀態(tài)更改管理是型號產品技術狀態(tài)更改管理的子集和重要組成部分,為保證技術狀態(tài)更改受控,有必要對共用產品進行定義和分類,用于清晰明確技術狀態(tài)更改的管理對象和產品層級。
運載火箭共用產品主要指應用在2 個及以上型號上的技術狀態(tài)完全相同的硬件、軟件或其集合體。
運載火箭總體、分系統(tǒng)的共用產品應分解到單機級,重要單機的共用產品應分解到影響其功能性能的重要零組件。共用產品劃分為五級樹狀結構:
(1)一級共用產品是子級模塊;
(2)二級共用產品是分系統(tǒng)或子系統(tǒng);
(3)三級共用產品是影響飛行成敗的關鍵重要單機或復雜單機設備;
(4)四級共用產品是一般單機設備或組成三級共用產品的單機;
(5)五級共用產品是組成三級共用技術狀態(tài)項、四級共用產品的重要零組件。
運載火箭型號技術狀態(tài)控制委員會是運載火箭共用產品技術狀態(tài)更改決策機構,分為兩級:運載領域技術狀態(tài)控制委員會和廠所技術狀態(tài)控制委員會,分別從領域、廠所兩個層級統(tǒng)籌、分級管理。
運載火箭領域技術狀態(tài)控制委員會由主管院領導、院科技委成員、院長助理、總質量師、產品化“兩總”、運載型號“兩總”、相關職能部門(單位)行政負責人及相關技術專家等組成,主要負責運載型號間共用的一級、二級、三級產品技術狀態(tài)更改管控;運載領域技術狀態(tài)控制委員會主任由主管院領導擔任。
廠所技術狀態(tài)控制委員會由主管廠所領導、廠所科技委成員、型號副總師、質量副總師、產品化副總師及相關技術專家等組成,主要負責運載型號間共用的四級、五級產品技術狀態(tài)更改管控,廠所技術狀態(tài)控制委員會主任由廠所長或廠所長授權領導擔任。
運載領域主管部門是領域技術狀態(tài)控制委員會的辦事機構,主要負責歸口共用產品技術狀態(tài)更改管理要求,檢查共用產品技術狀態(tài)更改流程的符合性,組織召開領域技術狀態(tài)控制委員會會議,定期抽查技術狀態(tài)更改落實到位情況。
運載領域總體技術部門是領域技術狀態(tài)控制委員會的技術支撐機構,主要負責組織編制共用產品清單和共用產品技術狀態(tài)更改策劃報告,確認共用產品跨型號產品優(yōu)化和接口,檢查共用產品技術狀態(tài)更改的必要性和正確性,定期抽查技術狀態(tài)更改落實到位情況。
共用產品技術狀態(tài)更改原則是對“論證充分、各方認可、試驗驗證、審批完備、落實到位”五條原則的進一步細化優(yōu)化。在論證充分、各方認可環(huán)節(jié)強調綜合考慮多型號情況,在試驗驗證環(huán)節(jié)強調最大包絡試驗方式滿足多型號要求,在審批完備環(huán)節(jié)增加專業(yè)意見,在落實到位環(huán)節(jié)強調定期抽查。具體為:
論證充分。在提出更改建議(申請)前,研制單位不但要從系統(tǒng)上進行優(yōu)化分析,還要兼顧運載型號使用情況,對更改的必要性、正確性和可行性及更改帶來的影響進行全面系統(tǒng)的論證,提出專業(yè)意見;對該產品以往已經存在的,如優(yōu)化指標、優(yōu)化設計、長期代料、設計錯誤等可統(tǒng)籌納入一并更改。
各方認可。更改所涉及的多型號各相關部門或相關系統(tǒng)對更改必要性及更改方案的可行性形成共識,不僅要做到型號內相關系統(tǒng)各方認可,更要做到型號間的相關方認可。
試驗驗證。對共用產品設計驗證試驗以及產品驗收試驗的工裝、條件、狀態(tài)、方法等使用狀態(tài)的符合性進行適應性分析。試驗要做好策劃與實施,以滿足多型號最大包絡的試驗等方式來證實更改方案的正確性、可行性、有效性。
審批完備。對所有涉及更改的技術狀態(tài)文件,均按規(guī)定職責和程序進行審查和批準,并簽署完整。增加對技術狀態(tài)更改申請(表)中研制單位和系統(tǒng)單位的專業(yè)意見。
落實到位。對已批準的技術狀態(tài)更改要求,各相關部門均貫徹執(zhí)行、落實到位,定期抽查閉合情況。
在不改變現有技術狀態(tài)更改控制工作流程的基礎上,發(fā)揮兩級技術狀態(tài)控制委員會作用,進一步強化共用產品技術狀態(tài)更改論證、申請和審批工作,規(guī)范共用產品技術狀態(tài)更改管理。
總體、分系統(tǒng)、單機單位應形成共用產品清單,單機共用產品清單需經系統(tǒng)及總體設計部門審查認可,并報總體設計部門匯總,見表1。
表1 共用產品清單表
按照年度制定更改計劃,控制更改源頭,增強更改的系統(tǒng)性和前瞻性,避免隨意性,也能部分解決更改事實在前、申請在后的問題。以上一年同型號最后一發(fā)飛行成功的共用產品技術狀態(tài)為基線,每年年初制定共用產品技術狀態(tài)更改策劃報告,對照共用產品清單,填報共用產品技術狀態(tài)更改策劃表(見表2),運載型號間共用的一級、二級、三級產品技術狀態(tài)更改策劃報告,經系統(tǒng)單位審查并報總體技術部門匯總,總體技術部門要進行技術統(tǒng)籌,原則上報告之外的技術狀態(tài)更改申請不予受理。提前策劃全年發(fā)射和齊套火箭的技術狀態(tài)變化項目,嚴格加以控制,確?;鸺a品質量。
壓實研制單位更改責任,研制單位應對共用產品建立技術狀態(tài)基線(含工藝狀態(tài)基線),負責共用產品統(tǒng)型工作,更改論證要充分,更改的方向要有利于產品統(tǒng)型,統(tǒng)籌各型號間的需求及質量、經費、計劃、風險等方面因素,Ⅰ類技術狀態(tài)更改應編制共用產品技術狀態(tài)更改論證報告和更改申請表,并開展技術成熟度評估;Ⅱ類技術狀態(tài)更改應編制共用產品技術狀態(tài)更改申請表。
關于技術狀態(tài)更改,面向各型號配套產品,共用產品研制單位(供貨方)要給出統(tǒng)籌處置方案,從研制生產角度給出專業(yè)意見,壓實單位共用產品管控責任;系統(tǒng)單位或者總體單位(使用方)要給出統(tǒng)籌使用結論,從使用角度給出專業(yè)意見,支撐領域統(tǒng)籌。
運載火箭領域主管部門按照定期和不定期兩種形式召開技術狀態(tài)控制委員會會議。定期會議上按年度審查運載型號間共用的一級、二級、三級產品技術狀態(tài)更改策劃報告,不定期會議上按需審查共用產品技術狀態(tài)更改論證報告和更改申請表。對于不定期會議,創(chuàng)新設置共用產品技術狀態(tài)預審會,通過設置前置程序,強化論證充分、各方認可環(huán)節(jié),給出明確領域統(tǒng)籌意見,產品統(tǒng)型或者分布實施應有利于橫向一致,避免出現步調不一致、相互等待、各個突破的現象。
及時推動共用產品技術狀態(tài)更改落實,通過技術狀態(tài)控制委員會審查、審批的論證報告和申請表,可作為型號產品技術狀態(tài)更改的有效依據。共用產品應保證履歷明晰,并記錄在型號轉階段或出廠前的技術狀態(tài)更改專項報告中。
筆者結合當前影響質量和效率效益提升的問題,分析了現行相關標準的不適應性和需要改進的方法,面向高密度發(fā)射和高強度研制常態(tài)化形勢,給出了共用產品技術狀態(tài)定義和分類,明確了共用產品技術狀態(tài)更改組織架構和職責,建立了共用產品技術狀態(tài)更改工作流程,通過某型號火箭二級游機的技術狀態(tài)更改控制具體實踐驗證了管理的有效性,為運載火箭共用產品技術狀態(tài)更改控制提供了一種解決方案,是對已有標準和要求中有關技術狀態(tài)控制環(huán)節(jié)的進一步補充完善,有利于加強共用產品技術狀態(tài)更改控制效果,在提高產品質量基礎上,不僅滿足型號需求,而且充分發(fā)揮組織統(tǒng)籌作用,支撐型號和組織成功。
表2 共用產品技術狀態(tài)更改策劃表