摘要:根據(jù)宇航領(lǐng)域未來三年滾動(dòng)計(jì)劃和“十四五”期間任務(wù)預(yù)示,中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院(以下簡(jiǎn)稱“研究院”)對(duì)宇航領(lǐng)域現(xiàn)有能力進(jìn)行了系統(tǒng)梳理,并據(jù)此形成了任務(wù)需求與能力現(xiàn)狀匹配分析和專項(xiàng)治理實(shí)施方案。為提高任務(wù)履約能力,解決制約當(dāng)前產(chǎn)能的“卡脖子”問題,進(jìn)一步按時(shí)保質(zhì)完成科研生產(chǎn)任務(wù),研究院策劃實(shí)施了宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能專項(xiàng)治理工作。通過該項(xiàng)工作的實(shí)施,研究院宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能和任務(wù)完成能力得到顯著提升,研究院宇航領(lǐng)域市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步加強(qiáng)。
關(guān)鍵詞:任務(wù)需求;宇航領(lǐng)域;短線瓶頸;產(chǎn)能;專項(xiàng)治理
0 引言
對(duì)標(biāo)宇航領(lǐng)域未來三年滾動(dòng)計(jì)劃和“十四五”期間任務(wù)預(yù)示,研究院對(duì)現(xiàn)有運(yùn)載火箭關(guān)鍵產(chǎn)能進(jìn)行了系統(tǒng)梳理。經(jīng)初步梳理,對(duì)標(biāo)任務(wù)需求,發(fā)現(xiàn)運(yùn)載火箭的產(chǎn)能和部分關(guān)鍵單機(jī)產(chǎn)品的產(chǎn)能存在一定缺口。針對(duì)任務(wù)需求與產(chǎn)能不足之間存在的矛盾,圍繞產(chǎn)能“卡脖子”問題,研究院制訂了宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能治理實(shí)施方案,并按計(jì)劃推進(jìn)落地,在有效提升相應(yīng)產(chǎn)能的同時(shí),進(jìn)一步提高了任務(wù)完成能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
為確保按用戶需求和任務(wù)節(jié)點(diǎn)按時(shí)保質(zhì)生產(chǎn)交付運(yùn)載火箭產(chǎn)品,根據(jù)前期對(duì)主要生產(chǎn)單位產(chǎn)能的摸底情況,研究院對(duì)運(yùn)載火箭的主要關(guān)鍵產(chǎn)品和重點(diǎn)資源進(jìn)行了系統(tǒng)全面的梳理和分析。經(jīng)綜合分析可知,低溫發(fā)動(dòng)機(jī)、箭體結(jié)構(gòu)、閥門及管路系統(tǒng)等短線瓶頸產(chǎn)能是當(dāng)前制約研究院運(yùn)載火箭產(chǎn)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在統(tǒng)籌生產(chǎn)計(jì)劃安排的同時(shí)亟須補(bǔ)充相應(yīng)產(chǎn)能,以滿足任務(wù)需求。
“高效率完成任務(wù)”是方法和手段,具有承上啟下的作用,是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的必然結(jié)果,也是追求高效益的重要基礎(chǔ)[1]。為此,研究院對(duì)標(biāo)產(chǎn)能需求缺口,制訂短線瓶頸專項(xiàng)治理方案,緊前策劃,狠抓落實(shí),重點(diǎn)解決生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系問題。經(jīng)過近三年工作實(shí)施,宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能專項(xiàng)治理工作取得階段性進(jìn)展,有效緩解了產(chǎn)能不足與任務(wù)需求之間存在的矛盾,進(jìn)一步提升了合同履約能力,提高了運(yùn)載火箭的市場(chǎng)占有率,為研究院“三高”(高質(zhì)量、高效率、高效益)發(fā)展提供了有力支撐。
1 發(fā)展現(xiàn)狀與形勢(shì)要求
航天運(yùn)輸系統(tǒng)是一個(gè)國(guó)家自主進(jìn)入空間能力的集中體現(xiàn),是自主利用和控制空間的基本前提,是實(shí)現(xiàn)、保持、發(fā)展空間安全和國(guó)家利益的核心能力。中國(guó)運(yùn)載火箭的研制工作起步于20世紀(jì)50年代,實(shí)現(xiàn)了從使用常溫推進(jìn)劑到使用低溫推進(jìn)劑、從串聯(lián)式到捆綁式、從一箭一星發(fā)射到一箭多星發(fā)射、從發(fā)射衛(wèi)星到發(fā)射飛船、從常規(guī)有毒推進(jìn)劑到綠色無毒推進(jìn)劑、從國(guó)內(nèi)走向國(guó)際的漸進(jìn)式發(fā)展,形成了能滿足國(guó)內(nèi)外高、中、低軌道不同有效載荷發(fā)射需求的運(yùn)載火箭系列家族。
中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司和研究院作為國(guó)防和航天建設(shè)的“主力軍”和“排頭兵”,深刻認(rèn)識(shí)到航天運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展對(duì)支撐航天夢(mèng)的重大意義,以及國(guó)家賦予的神圣使命與責(zé)任。面臨競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)形勢(shì)和任務(wù)需求,運(yùn)載火箭整體發(fā)展形勢(shì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
(1)我國(guó)多個(gè)重大工程接續(xù)實(shí)施,軍民商市場(chǎng)需求持續(xù)旺盛。載人航天等重大專項(xiàng)任務(wù)接續(xù)實(shí)施,商業(yè)市場(chǎng)需求旺盛,未來5年將有千余顆小衛(wèi)星發(fā)射需求,以未來導(dǎo)航、長(zhǎng)光、四維、吉利、垣信、銀河航天為代表的六大商業(yè)衛(wèi)星公司均規(guī)劃部署星座組網(wǎng)并已陸續(xù)完成試驗(yàn)星發(fā)射。
(2)用戶強(qiáng)勢(shì)推動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu),競(jìng)爭(zhēng)性采購(gòu)和競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)常態(tài)化。以某項(xiàng)目為代表的重大項(xiàng)目,全面采用市場(chǎng)化運(yùn)作,突出低成本,價(jià)格戰(zhàn)已成必然趨勢(shì)。既要確保市場(chǎng)訂單,又要保證按時(shí)完成任務(wù),這不僅對(duì)研究院提供整體解決方案能力、產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)性提出更高要求,還對(duì)承攬任務(wù)履約能力提出更高要求。
(3)市場(chǎng)環(huán)境深刻變化,國(guó)內(nèi)宇航競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)加劇。政府和軍隊(duì)對(duì)新興民營(yíng)火箭公司增加預(yù)期。民營(yíng)航天公司均以小型固體火箭起步,快速進(jìn)入市場(chǎng),獲得資本支持后同步開展液體火箭研制;重視發(fā)動(dòng)機(jī)自主研制,配套發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái),均考慮重復(fù)使用方案,多數(shù)選擇液氧甲烷,少數(shù)選擇液氧煤油;積極爭(zhēng)取地方政府政策支持,布局產(chǎn)業(yè)基地。
面對(duì)日益嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì),如果不能按時(shí)保質(zhì)完成產(chǎn)品交付,將極有可能在未來市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中被淘汰出局。針對(duì)運(yùn)載火箭產(chǎn)品生產(chǎn)配套較為復(fù)雜、生產(chǎn)周期相對(duì)較長(zhǎng)、市場(chǎng)和用戶需求迫切的現(xiàn)狀及形勢(shì),為滿足任務(wù)需求,現(xiàn)階段統(tǒng)籌運(yùn)載運(yùn)載火箭生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系是必然所需。
2 產(chǎn)能專項(xiàng)治理的必要性和思路
當(dāng)前,航天工業(yè)已進(jìn)入高強(qiáng)密度研制、產(chǎn)品高強(qiáng)密度交付、型號(hào)高強(qiáng)密度發(fā)射、任務(wù)高質(zhì)量保證成功的新階段[2],圍繞宇航領(lǐng)域“十四五”及后續(xù)任務(wù)需求,研究院在低溫發(fā)動(dòng)機(jī)、低溫閥門、低溫管路系統(tǒng)、箭體結(jié)構(gòu)、總裝總測(cè)等方面還存在制造能力不均衡、瓶頸環(huán)節(jié)突出等產(chǎn)能不足現(xiàn)象?,F(xiàn)階段,運(yùn)載火箭配套產(chǎn)品的生產(chǎn)以手工操作、半機(jī)械化、半自動(dòng)化為主,關(guān)鍵專用制造裝備研制水平不高,設(shè)備智能化程度不足,生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化制造技術(shù)應(yīng)用不夠;產(chǎn)品零件流轉(zhuǎn)路徑不合理,零部組件機(jī)加、泵閥等產(chǎn)品制造能力明顯不足。因此,對(duì)標(biāo)任務(wù)完成和“三高”發(fā)展,研究院宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)品的產(chǎn)能補(bǔ)充建設(shè)迫在眉睫。
高度緊迫感是企業(yè)獲得存續(xù)發(fā)展的根本[3]。結(jié)合能力現(xiàn)狀和產(chǎn)品自動(dòng)化、數(shù)字化制造能力提升需求,研究院瞄準(zhǔn)未來3~5年運(yùn)載火箭任務(wù),查找生產(chǎn)能力差距和不足。圍繞產(chǎn)品制造流程,形成面向產(chǎn)品、以柔性制造單元為基礎(chǔ)的運(yùn)載火箭生產(chǎn)線,通過優(yōu)化生產(chǎn)和工藝流程、建設(shè)自動(dòng)化生產(chǎn)線等手段制訂系統(tǒng)解決方案,以提升低溫發(fā)動(dòng)機(jī)、低溫閥門、低溫管路系統(tǒng)產(chǎn)能和制造數(shù)字化水平。
按照“急用先行”的思路,研究院圍繞低溫發(fā)動(dòng)機(jī)、閥門、管路系統(tǒng)、箭體結(jié)構(gòu)等產(chǎn)品和資源瓶頸,以經(jīng)濟(jì)性為出發(fā)點(diǎn),充分利用現(xiàn)有布局和能力,適當(dāng)優(yōu)化調(diào)整,降低布局成本;以生產(chǎn)流程自動(dòng)化為主線,結(jié)合布局調(diào)整與設(shè)施改造,完成一批數(shù)字化生產(chǎn)線建設(shè),提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量一致性;面向任務(wù)需求,制定分步實(shí)施步驟和計(jì)劃安排,確保宇航領(lǐng)域短線瓶頸能力專項(xiàng)治理工作有序推進(jìn)。
3 策劃和實(shí)施
3.1 落實(shí)訂單,聚焦任務(wù)需求
市場(chǎng)調(diào)研在企業(yè)的營(yíng)銷管理中具有十分重要的作用,是識(shí)別或選擇有利市場(chǎng)的決策依據(jù),也是市場(chǎng)信息反饋系統(tǒng)的重要組成部分[4]。研究院根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果,分析并制定了“十四五”任務(wù)預(yù)示。對(duì)標(biāo)“十四五”任務(wù)預(yù)示,為確保任務(wù)預(yù)示的準(zhǔn)確性,基于當(dāng)前時(shí)點(diǎn),研究院按項(xiàng)目批復(fù)、火箭選型、發(fā)射計(jì)劃、合同簽訂等要素是否明確,將項(xiàng)目訂單劃分為手持、待持、意向和爭(zhēng)取4類訂單(訂單屬性與項(xiàng)目成熟度關(guān)系如圖1所示),并以此為依據(jù)進(jìn)行后續(xù)任務(wù)預(yù)示分析,同時(shí)按型號(hào)維度、工程維度和時(shí)間維度建立任務(wù)預(yù)示分布模型??紤]到商業(yè)任務(wù)需求的不確定性,在此基礎(chǔ)上對(duì)任務(wù)預(yù)示進(jìn)行重點(diǎn)甄別,進(jìn)一步確保任務(wù)預(yù)示的準(zhǔn)確度,進(jìn)而對(duì)產(chǎn)能需求提出更加明確的輸入條件。
3.2 系統(tǒng)梳理,摸清現(xiàn)有產(chǎn)能
為確保每型火箭能夠按期保質(zhì)履約,提升用戶滿意度,進(jìn)而提高市場(chǎng)占有率,研究院根據(jù)運(yùn)載火箭的計(jì)劃配套和產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,重點(diǎn)圍繞關(guān)鍵和共用產(chǎn)品,組織對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、貯箱、殼段、總裝總測(cè)等重點(diǎn)生產(chǎn)資源進(jìn)行了產(chǎn)能摸底,對(duì)相關(guān)產(chǎn)品近3年的實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行了專題統(tǒng)計(jì)分析。
為確保運(yùn)載火箭產(chǎn)品現(xiàn)有產(chǎn)能資產(chǎn)清晰,研究院按系統(tǒng)維度對(duì)運(yùn)載火箭配套產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)分類,發(fā)動(dòng)機(jī)方面按常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)、氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)、液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),貯箱、殼段、整流罩等箭體結(jié)構(gòu)方面根據(jù)技術(shù)狀態(tài)按產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),總裝總測(cè)按區(qū)域布局和火箭直徑進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。
3.3 面向資源,完成任務(wù)需求與能力匹配分析
研究院統(tǒng)籌考慮宇航領(lǐng)域任務(wù)預(yù)示和其他領(lǐng)域型號(hào)對(duì)共用產(chǎn)品和生產(chǎn)資源的需求,同時(shí)考慮集團(tuán)內(nèi)兄弟單位宇航型號(hào)任務(wù)需求。經(jīng)對(duì)主要單位進(jìn)行產(chǎn)能摸底,綜合統(tǒng)籌各單位現(xiàn)有、應(yīng)急、在建能力三方面的因素,對(duì)產(chǎn)能與任務(wù)需求進(jìn)行初步匹配分析,在投產(chǎn)安排時(shí)采取“削峰填谷”方式,對(duì)關(guān)鍵產(chǎn)品的生產(chǎn)交付節(jié)點(diǎn)進(jìn)行均衡調(diào)整,合理消除資源緊張沖突風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)比任務(wù)需求,經(jīng)綜合均衡分析,研究院在低溫發(fā)動(dòng)機(jī)、低溫閥門、低溫管路系統(tǒng)等方面產(chǎn)能還存在一定缺口,是制約運(yùn)載火箭按期保質(zhì)生產(chǎn)交付的瓶頸環(huán)節(jié)。圍繞“十四五”年均任務(wù)需求,發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)能缺口約40%,閥門產(chǎn)能缺口約31%,管路系統(tǒng)缺口約39%。低溫發(fā)動(dòng)機(jī)、低溫閥門、低溫管路系統(tǒng)均為運(yùn)載火箭系統(tǒng)關(guān)鍵零部件,單機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)齊套時(shí)間直接影響運(yùn)載火箭按期保質(zhì)交付。為解決現(xiàn)有規(guī)劃建設(shè)步伐與任務(wù)需求進(jìn)度不匹配的問題,研究院采取先期墊支資金方式,開展宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能補(bǔ)充工作,以滿足任務(wù)需求。
3.4 對(duì)標(biāo)差距,提出建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容
研究院結(jié)合3年滾動(dòng)計(jì)劃和后續(xù)任務(wù)預(yù)示,根據(jù)任務(wù)需求與能力缺口,按照“小核心、大配套、大協(xié)作”的原則,在充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上,優(yōu)化設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造和生產(chǎn)流程,進(jìn)一步統(tǒng)籌生產(chǎn)、試驗(yàn)、總裝等配套資源。
對(duì)于核心、重要能力科學(xué)投入,聚焦運(yùn)載火箭總裝總測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)、貯箱等核心制造業(yè)務(wù),制訂專項(xiàng)治理實(shí)施方案;對(duì)于一般能力,充分利用社會(huì)資源,圍繞機(jī)加、鈑金類生產(chǎn)任務(wù),構(gòu)建開放包容的科研生產(chǎn)體系,實(shí)現(xiàn)軍民融合發(fā)展。圍繞核心制造業(yè)務(wù)生產(chǎn)瓶頸,對(duì)標(biāo)完成任務(wù)需求,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)自動(dòng)化、數(shù)字化生產(chǎn),以提高生產(chǎn)效率和效益。研究院分別按照現(xiàn)有能力、在建待建能力和補(bǔ)充能力與任務(wù)匹配情況,對(duì)運(yùn)載火箭研制生產(chǎn)的短線瓶頸進(jìn)行了詳細(xì)分析,制定了針對(duì)性的建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容。
3.5 統(tǒng)籌安排,組織瓶頸產(chǎn)能實(shí)施
研究院瞄準(zhǔn)“三高”發(fā)展,對(duì)標(biāo)宇航領(lǐng)域未來3~5年任務(wù)需求,全面梳理短線瓶頸,形成能力布局整體規(guī)劃和實(shí)施方案,按通用、共用的原則,統(tǒng)籌好發(fā)動(dòng)機(jī)、閥門、管路類等產(chǎn)品的生產(chǎn)線建設(shè)方案,并按“輕重緩急”的原則明確計(jì)劃安排和經(jīng)費(fèi)需求。
按照急用先行的思路,研究院先期開展了發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵殼體機(jī)加生產(chǎn)線等4條自動(dòng)化和數(shù)字化生產(chǎn)線建設(shè)。在此基礎(chǔ)上,按照“方案成熟一項(xiàng),啟動(dòng)實(shí)施一項(xiàng)”的原則,陸續(xù)開展了發(fā)動(dòng)機(jī)總裝、閥門軸類零件機(jī)加、導(dǎo)管制造等9條自動(dòng)化和數(shù)字化生產(chǎn)線的論證和建設(shè)。通過分步實(shí)施,逐步提升了研究院運(yùn)載火箭配套產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)能力和現(xiàn)代化制造水平。
綜上,經(jīng)過宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能專項(xiàng)治理工作實(shí)施,治理工作成效顯著,如圖2所示。
4 結(jié)語(yǔ)
此次宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能專項(xiàng)治理工作的策劃與實(shí)施,是研究院對(duì)標(biāo)未來3年滾動(dòng)計(jì)劃和5年任務(wù)預(yù)示所采取的一項(xiàng)有力舉措,必要性、緊迫性很強(qiáng)。針對(duì)低溫發(fā)動(dòng)機(jī)、閥門、管路等方面的瓶頸環(huán)節(jié),研究院充分利用現(xiàn)有資源,開展工藝布局調(diào)整,應(yīng)用先進(jìn)工藝方法,建設(shè)13條生產(chǎn)線和制造單元,補(bǔ)充產(chǎn)能短板。
研究院通過近3年宇航型號(hào)短線瓶頸專項(xiàng)治理,低溫發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)能提高約1.7倍,低溫閥門產(chǎn)能提高約1.6倍,低溫管路系統(tǒng)產(chǎn)能提高約1.4倍,有效解決了當(dāng)前制約運(yùn)載火箭產(chǎn)能的發(fā)動(dòng)機(jī)、閥門、管路等關(guān)鍵產(chǎn)品生產(chǎn)瓶頸問題,宇航型號(hào)產(chǎn)品研制生產(chǎn)的快速響應(yīng)能力及質(zhì)量穩(wěn)定性得到有效提升,為滿足“十四五”宇航型號(hào)任務(wù)需求做好支撐。
通過生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)自動(dòng)化、數(shù)字化生產(chǎn),進(jìn)一步減少人為誤差,提高生產(chǎn)效率,降低產(chǎn)品成本,保證產(chǎn)品一致性,提升產(chǎn)品整體生產(chǎn)能力。通過近3年的建設(shè)應(yīng)用,宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能專項(xiàng)治理方案實(shí)施后,產(chǎn)品合格率提升約20%,產(chǎn)品制造效率提升約40%,生產(chǎn)成本下降約20%。
后續(xù),研究院將繼續(xù)創(chuàng)新研制模式,開展通用模塊研制,推行產(chǎn)品化產(chǎn)品應(yīng)用,提高資源利用率和生產(chǎn)效率。面向用戶和市場(chǎng)需求,宇航領(lǐng)域短線瓶頸產(chǎn)能專項(xiàng)治理工作既是研究院在核心專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)開展的有效舉措,也是實(shí)現(xiàn)“三高”轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然需求,將進(jìn)一步提升研究院任務(wù)完成能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,長(zhǎng)征火箭將以更加
優(yōu)良的發(fā)射服務(wù)推動(dòng)全球航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展[5]。
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收稿日期:2022-10-17
作者簡(jiǎn)介:
白學(xué)文(1988—),男,高級(jí)工程師,研究方向:項(xiàng)目管理。
田甜(1986—),女,工程師,研究方向:項(xiàng)目管理。
耿鈞(1968—),女,高級(jí)工程師,研究方向:項(xiàng)目管理。
孫敏(1981—),女,工程師,研究方向:項(xiàng)目管理。
常文娟(1990—),女,助理政工師,研究方向:檔案管理。