成鋼 /蘭州空間技術物理研究所
隨著綜合國力的提高和國際宇航產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,中國的航天事業(yè)進入蓬勃發(fā)展的新時代,具體表現(xiàn)為型號任務逐年增多,科研和生產(chǎn)規(guī)模越來越大,商業(yè)航天發(fā)展促進了宇航市場的規(guī)模增大和市場競爭力增強。宇航產(chǎn)品研制能力與市場需求都面臨著新的挑戰(zhàn),型號研制正由試驗型向應用型、由科研向裝備、由單星研制向多星采購轉變,多型號、多任務并舉和小批量生產(chǎn)、高密度發(fā)射的特點越來越明顯。為了實施宇航產(chǎn)品成本控制、提升生產(chǎn)效率,開展產(chǎn)品通用化研制模式的探索,建立產(chǎn)品型譜,實現(xiàn)多型號共用的“貨架”產(chǎn)品對推動宇航產(chǎn)品上規(guī)模、降成本、提效率具有重要的現(xiàn)實意義。因此,無論是從滿足用戶需求還是企業(yè)自身發(fā)展的角度來講,航天企業(yè)都需要大力推進產(chǎn)品化研制模式,堅持走產(chǎn)品化道路,圍繞核心和關鍵技術進行產(chǎn)品的開發(fā)與創(chuàng)新。
產(chǎn)品就是生產(chǎn)出來的“物品”,是“一組將輸入轉化為輸出的相互關聯(lián)或相互作用的活動”的結果。產(chǎn)品應實現(xiàn)或滿足一定的功能,滿足使用者一定的需求。對于宇航產(chǎn)品而言,“產(chǎn)品化”概念是相對于研制或試制品而言的,是將具備一定功能的產(chǎn)品變成技術狀態(tài)固定并能穩(wěn)定實現(xiàn)一定批量的產(chǎn)品的過程。
在商品經(jīng)濟環(huán)境下,產(chǎn)品化是指在完成產(chǎn)品研制開發(fā),并取得較穩(wěn)定的產(chǎn)品制造過程和符合預期的產(chǎn)品性能以后,按一定批量投放市場的產(chǎn)品,效益是其主要的追求目標。對于宇航產(chǎn)品而言,狹義的講,產(chǎn)品化是以技術狀態(tài)定型和生產(chǎn)定型的產(chǎn)品為主,通過提高產(chǎn)品制造和使用成熟度,以實現(xiàn)一定程度的標準化、規(guī)模化以及可靠性,實現(xiàn)產(chǎn)品可重復生產(chǎn)的過程。廣義的講,產(chǎn)品化是產(chǎn)品工程建設的簡稱,是以產(chǎn)品為對象,研究產(chǎn)品的分類、型譜、定型等全部屬性和可靠性要素的一項系統(tǒng)工程,包括面向產(chǎn)品的產(chǎn)品體系建設、產(chǎn)品保證體系建設、科研生產(chǎn)隊伍體系建設和可靠性工程等。
航天發(fā)達國家在項目實施過程中大力推行產(chǎn)品鑒定和系列化、型譜化等產(chǎn)品化工作,以保證可靠性、控制交付周期、提高生產(chǎn)能力、加速技術進步,固化形成一系列高適應性、長壽命、大功率、多頻段的衛(wèi)星公用平臺、運載平臺等。通過各級產(chǎn)品系列型譜建設和貨架式產(chǎn)品的研發(fā),為實現(xiàn)應用型宇航裝備(特別是整星、整箭)的準流水線研制生產(chǎn)奠定了良好基礎,受到各個航天發(fā)達國家的高度關注和大力推廣。美國太空探索技術公司更是站在商業(yè)化的高度,全面推出以“星鏈”為代表的衛(wèi)星星座、“獵鷹”系列火箭、“猛禽”航天發(fā)動機等多個宇航產(chǎn)品,從技術研發(fā)、生產(chǎn)制造和現(xiàn)場管理等方面徹底顛覆了傳統(tǒng)意義上的宇航產(chǎn)品研制模式。
我國航天事業(yè)起步較晚,航天科研生產(chǎn)的硬件基礎和技術經(jīng)驗,包括管理技術都比較薄弱。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,宇航產(chǎn)品領域形成了適用于技術難度大、研制經(jīng)驗少、復雜程度高、投產(chǎn)數(shù)量小的任務型號管理模式,宇航產(chǎn)品化的管理理念較弱,沒有建立起產(chǎn)品化生產(chǎn)模式。主要表現(xiàn)在以下4個方面:
系統(tǒng)、分系統(tǒng)、設備單機等緊緊圍繞型號任務開展研制活動,制定了各自的型號建造規(guī)范、技術要求、接口規(guī)范、原材料和元器件的選用目錄,以及元器件篩選規(guī)范等。在型號任務驅動的科研生產(chǎn)模式下,系統(tǒng)和單機的研制依據(jù)層層分解的指標研發(fā)產(chǎn)品,以適應不同的型號任務,難以形成“定型”產(chǎn)品。
型號任務實行縱向管理,承擔產(chǎn)品研制任務單位的自我決策權有限,除了武器類等已經(jīng)形成較大批量的產(chǎn)品受到的干擾較小外,許多單機研制單位隨時面臨著技術要求、質量要求、管理要求變化帶來的產(chǎn)品狀態(tài)變化的更改。一方面,希望能固化技術狀態(tài),另一方面又要不斷滿足不同時期、不同批次、不同用戶、不同人員的要求等。
產(chǎn)品的成熟是建立在較大子樣數(shù)量基礎上,針對性的研制勢必造成生產(chǎn)規(guī)模小、質量數(shù)據(jù)積累少。一方面,一些顯而易見的技術問題往往受到技術狀態(tài)控制的規(guī)定約束,更改成本高,難以及時更改;另一方面,大量的技術成果沒有機會得到充分有效的考核和驗證,即使發(fā)射成功也不意味著技術的成熟,即使技術成熟也不代表產(chǎn)品成熟,缺少成熟的“貨架”產(chǎn)品。
以任務需求為牽引,層層分解,逐級開展全部研制活動,重復性的工作較多,占用了大量技術和人力資源。對于生產(chǎn)環(huán)節(jié),訂單式的單件小批量式生產(chǎn)模式穩(wěn)定性差,效率不高,無法實現(xiàn)規(guī)?;男б?。
從管理源頭上將產(chǎn)品與型號任務脫鉤。在集團公司層面形成產(chǎn)品代號和命名規(guī)則,并進行登記備案制度。產(chǎn)品就是具備某一類技術性能指標的產(chǎn)品,而不是某個型號任務的產(chǎn)品,即使產(chǎn)品的開發(fā)背景是某個型號任務,最終也是為其他型號服務的。符合規(guī)范并授權的產(chǎn)品代號和命名,貫穿在產(chǎn)品研制和生產(chǎn)的全周期。設計文件、工藝文件、質量記錄等只體現(xiàn)產(chǎn)品的代號和名稱,承制單位的技術和生產(chǎn)管理皆依此型號進行。
對于必須新研制的產(chǎn)品,對照分析已有的型譜內產(chǎn)品,在上一級技術規(guī)范的指導下開展產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn),形成該產(chǎn)品的技術規(guī)范,在應用條件上覆蓋原用戶的要求,并盡可能實現(xiàn)環(huán)境試驗條件的最大包絡,以及技術指標上的冗余,在研制時就將適用范圍進行擴大,面向未來潛在的用戶和市場。以為用戶提供性能優(yōu)良、可靠性高、適應性強、質量穩(wěn)定、經(jīng)濟性好的型譜化產(chǎn)品為目標,完成基本技術方案和關鍵技術攻關(含技術演示驗證)、樣機生產(chǎn)、試驗和設計改進、工程產(chǎn)品研制、技術狀態(tài)清理和固化(產(chǎn)品數(shù)據(jù)包確認),最后完成產(chǎn)品合格評定和型譜化認證。
對于產(chǎn)品的關鍵特性和性能指標質量,承制方比使用方更應該熟悉和了解自己的產(chǎn)品和特性。設計承制方應該是產(chǎn)品性能和質量的提供者,不能被動地接受用戶方的各種要求,應該分清主次,實事求是地對待一些“舉一反三”的要求,正確理解“發(fā)射成功不代表產(chǎn)品成熟”的理念,從產(chǎn)品角度出發(fā),對產(chǎn)品存在的不足不斷改進,加強對產(chǎn)品的驗證考核,使產(chǎn)品更加成熟。
產(chǎn)品化工作是關系到我國航天事業(yè)從“航天大國”邁向“航天強國”的重要因素之一,航天科技集團提出開展產(chǎn)品化工作的總體目標,以全面提升集團公司宇航領域科研生產(chǎn)能力,滿足當前及未來宇航產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。產(chǎn)品化工作的落實與開展,體現(xiàn)著宇航研制模式的轉變,對宇航產(chǎn)品科研生產(chǎn)體系、產(chǎn)業(yè)結構調整有著深遠的影響,需要完善產(chǎn)品化管理制度。在實施層面,從市場化、商品化的經(jīng)驗和角度分析和查找宇航產(chǎn)品產(chǎn)品化道路上的不足,探索適合中國特色的宇航產(chǎn)品產(chǎn)品化的管理思路和方法,將產(chǎn)品化的工作進一步做好做實。