馬雪梅、李雅瓊、雎冬名、卜朝燕、胡良元 /中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院

航天型號研制是由相關(guān)部門開展的航天器、運(yùn)載火箭及導(dǎo)彈產(chǎn)品的研制工作，以項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為主體完成型號方案設(shè)計(jì)、初樣研制、正樣研制、飛行驗(yàn)證或在軌測試等過程，一般包括計(jì)劃論證階段、方案階段、工程研制階段和定型階段。航天科研生產(chǎn)研制模式是為了滿足和實(shí)現(xiàn)航天科研生產(chǎn)和成功研制的既定目標(biāo)，組織相關(guān)研制資源與要素，形成貫穿型號研制全生命周期（研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、試驗(yàn)、發(fā)射）的一整套相對穩(wěn)定的方法、活動和組織運(yùn)行方式，主要回答“研制什么”“由誰研制”“如何研制”“在哪研制”“如何組織管理”等一系列與型號研制相關(guān)的問題。

黨的十九大明確提出了建設(shè)航天強(qiáng)國的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)。未來航天重大工程任務(wù)復(fù)雜度更高、技術(shù)難度更大、研發(fā)周期更長，對航天型號研制的技術(shù)、工藝、試驗(yàn)?zāi)芰Χ继岢隽烁叩囊?，急需能提升研制效率的生產(chǎn)管理方法，來提高型號研制效率，降低研制成本、縮短研制周期、滿足進(jìn)度需求、提升產(chǎn)品質(zhì)量。相較于國外主要航天國家簡化設(shè)計(jì)、降低成本、大協(xié)作和短流程的科研生產(chǎn)研制模式，我國航天科研生產(chǎn)研制模式仍處于發(fā)展與探索階段。另一方面，我國航天在取得一系列舉世矚目成就的同時，也日益呈現(xiàn)出多型號研制并舉、高密度發(fā)射的研制特點(diǎn)，但航天主要科研生產(chǎn)及研制單位均面臨不同程度的研制能力不足、短期內(nèi)研發(fā)能力無法實(shí)現(xiàn)較大提升、研制進(jìn)度緊張、技改技措條件建設(shè)落后于型號研制進(jìn)度和需要等問題，科研生產(chǎn)研制模式已不適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展，因此，急需對我國科研生產(chǎn)的研制模式進(jìn)行改進(jìn)，通過簡化設(shè)計(jì)、降低成本的精益化研制，實(shí)現(xiàn)降成本、提質(zhì)量、縮周期，推動我國航天科研生產(chǎn)能力的提升。在我國邁向航天強(qiáng)國的關(guān)鍵時期，如何優(yōu)化和創(chuàng)新我國航天科研生產(chǎn)研制模式尤為關(guān)鍵。

一、推動航天科研生產(chǎn)研制模式轉(zhuǎn)型升級的戰(zhàn)略意義

在當(dāng)前中國從航天大國邁向航天強(qiáng)國的關(guān)鍵時期，具備一流的航天科研生產(chǎn)研制模式是建設(shè)成為航天強(qiáng)國的必要保證，加快航天科研生產(chǎn)研制模式轉(zhuǎn)型升級，對我國航天強(qiáng)國建設(shè)、國家綜合實(shí)力提升有著十分重要的意義。

1.調(diào)整、優(yōu)化和創(chuàng)新航天科研生產(chǎn)研制模式是驅(qū)動航天技術(shù)跨越發(fā)展的重要引擎

創(chuàng)新航天科研生產(chǎn)研制模式是未來我國航天工業(yè)發(fā)展的重要方向和戰(zhàn)略任務(wù)。推動航天科研生產(chǎn)研制模式轉(zhuǎn)型升級，可以強(qiáng)力引領(lǐng)機(jī)、電、光、液等各個領(lǐng)域技術(shù)的改造升級、創(chuàng)新和迅猛發(fā)展，牽引精密制造技術(shù)、新材料、新工藝等相關(guān)領(lǐng)域科研能力、生產(chǎn)能力的大幅度提升，對我國科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮巨大的牽引作用，提升我國工程技術(shù)整體發(fā)展水平和科技綜合實(shí)力，進(jìn)一步推動我國在一些關(guān)鍵領(lǐng)域形成引領(lǐng)世界相關(guān)技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢能力，實(shí)現(xiàn)航天技術(shù)的新跨越，強(qiáng)有力地支撐航天強(qiáng)國建設(shè)。

2.調(diào)整、優(yōu)化和創(chuàng)新航天科研生產(chǎn)研制模式是支撐和帶動我國航天工程任務(wù)的核心基礎(chǔ)與必要保證

推動航天科研生產(chǎn)研制模式轉(zhuǎn)型升級，是我國進(jìn)一步開展載人航天、月球探測、火星探測、太陽系行星探測等一系列重大航天工程任務(wù)的必然要求，可大幅提升我國進(jìn)出空間、利用空間、控制空間的能力，滿足我國探索深空、大規(guī)模開發(fā)和利用空間、拓展人類生存空間、維護(hù)我國日益擴(kuò)大的太空利益的戰(zhàn)略需求，保障后續(xù)航天任務(wù)的順利開展，為我國航天未來發(fā)展提供更大的舞臺，是航天強(qiáng)國的重要標(biāo)志，對我國國家工業(yè)發(fā)展、航天發(fā)展、國防發(fā)展都具有非常重要的意義。

3.調(diào)整、優(yōu)化和創(chuàng)新航天科研生產(chǎn)研制模式可有效帶動相關(guān)工業(yè)基礎(chǔ)能力邁上新臺階

推動航天科研生產(chǎn)研制模式轉(zhuǎn)型升級，在協(xié)調(diào)模式、組織模式、監(jiān)管模式、實(shí)施模式、運(yùn)行模式、保障模式、提供模式、執(zhí)行模式等方面將產(chǎn)生必要和重要變革，可以提高航天型號設(shè)計(jì)、仿真、設(shè)計(jì)生產(chǎn)和試驗(yàn)驗(yàn)證能力，完善關(guān)鍵零部組件的研制保障能力，帶動航天研發(fā)制造體系轉(zhuǎn)型，同時牽引航天發(fā)射場、測控、地面應(yīng)用、航天器等其它相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)調(diào)發(fā)展。此外，推動航天科研生產(chǎn)研制模式轉(zhuǎn)型升級，不僅能促進(jìn)航天技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，還可應(yīng)用于核、航空、電子、船舶等其他重要領(lǐng)域，加速推動相關(guān)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和跨越，推動國家基礎(chǔ)工業(yè)水平的整體提升，帶動我國現(xiàn)有研制模式的整體變革和創(chuàng)新，增強(qiáng)國家核心競爭力。

4.調(diào)整、優(yōu)化和創(chuàng)新航天科研生產(chǎn)研制模式是航天踐行國家軍民融合深度發(fā)展戰(zhàn)略的重要支撐

推動航天科研生產(chǎn)研制模式轉(zhuǎn)型升級，可以最大程度利用社會智力和條件資源，集智攻關(guān)使研制流程更優(yōu)，利用軍民協(xié)同提升型號的研制效率，全國協(xié)作共同完成研制任務(wù)，同時帶出若干符合市場需求的產(chǎn)品、技術(shù)和能力，帶動航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二、現(xiàn)有航天科研生產(chǎn)研制模式存在的問題

歷經(jīng)60 多年波瀾壯闊的發(fā)展，我國航天按照系統(tǒng)工程思想逐步形成了適合中國航天型號研制需要的，由總體、分系統(tǒng)、關(guān)鍵單機(jī)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)單位構(gòu)成的組織管理、運(yùn)行機(jī)制和研制能力布局，在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、試驗(yàn)驗(yàn)證等方面奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，建立了一套覆蓋研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、試驗(yàn)等環(huán)節(jié)的獨(dú)立自主、完整配套的科研生產(chǎn)研制體系，在保障我國航天事業(yè)發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用，但現(xiàn)有研制模式已難以適應(yīng)航天強(qiáng)國建設(shè)需要，與研制時間緊、任務(wù)重、經(jīng)濟(jì)性要求越來越高的發(fā)展趨勢產(chǎn)生了較大矛盾。

1.研制思維與理念具有一定的局限性且研制手段欠缺

當(dāng)前，航天科研生產(chǎn)研制的新方法、新理念、新手段均取得較大進(jìn)步，但總體上，研制模式的進(jìn)步越來越受思維習(xí)慣的制約，部分管理人員管理理念跟不上時代發(fā)展，研制思維與理念存在局限性，需要改變型號人員思維、理念和習(xí)慣。同時，研制手段也相對欠缺、創(chuàng)新不足。以航天器試驗(yàn)環(huán)節(jié)為例，虛實(shí)結(jié)合的手段欠缺、創(chuàng)新性的方案研究不夠等問題突出。國際上采用的縮比驗(yàn)證、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、3D 打印、飛行試驗(yàn)等創(chuàng)新性試驗(yàn)方案在我國應(yīng)用并不多。以測試環(huán)節(jié)為例，我國智能化的分析手段和有效便捷的自動測試手段極為缺乏，多學(xué)科多專業(yè)聯(lián)合仿真協(xié)同不夠，且測試項(xiàng)目復(fù)雜，全周期測試流程長，導(dǎo)致需要投入大量的人力資源。此外，支撐航天科研生產(chǎn)研制所需的共性技術(shù)基礎(chǔ)和關(guān)鍵工藝能力嚴(yán)重不足，缺乏高效的研制手段和保障能力。

2.航天各型號間及各研制關(guān)鍵環(huán)節(jié)間的融合共享不足

航天型號產(chǎn)品的系統(tǒng)性和復(fù)雜性決定了其不可能由某個單位獨(dú)立完成，但現(xiàn)有模式缺乏系統(tǒng)性的“一盤棋”規(guī)劃，型號之間以及各研制關(guān)鍵環(huán)節(jié)之間的管理缺乏有效的協(xié)同和交流，導(dǎo)致部門、單位之間的資源、技術(shù)、信息和人員的融合共享不夠充分，同時固有的統(tǒng)籌能力不強(qiáng)的特點(diǎn)又加劇了協(xié)調(diào)工作的難度。型號研制進(jìn)度與物資采購、生產(chǎn)制造、計(jì)劃調(diào)度、人力資源以及績效考核等方面的配置不完全協(xié)調(diào)，部門、單位內(nèi)部型號之間相互爭奪資源的現(xiàn)象時有發(fā)生，這也逐漸成為制約航天科研生產(chǎn)研制模式優(yōu)化和創(chuàng)新的瓶頸問題。此外，傳統(tǒng)的依靠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的分布式設(shè)計(jì)和串行大周期迭代工作模式，帶來研制鏈條長、管理流程僵化、技術(shù)狀態(tài)不統(tǒng)一、通用性差的問題，研制總體和分系統(tǒng)、多學(xué)科多專業(yè)并行協(xié)同不夠、單位壁壘多、專業(yè)耦合性差，難以解決復(fù)雜耦合問題，造成研制周期長、重復(fù)性勞動較多、資源使用效率低下、研制成本居高不下。

3.航天科研生產(chǎn)研制的知識和數(shù)據(jù)管理能力亟待提升

在航天60 多年型號科研生產(chǎn)研制過程中，隨著型號種類和數(shù)量的日益增多，積累了大量全壽命周期的研制數(shù)據(jù)和寶貴研制經(jīng)驗(yàn)，這些歷史數(shù)據(jù)對于推動航天科研生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級具有重要價值。但是，目前還缺乏深度的知識、數(shù)據(jù)發(fā)掘及管理，知識化、平臺化能力不足，行業(yè)之間、單位之間、型號之間知識共享不夠，跟不上研制任務(wù)的需要。知識和數(shù)據(jù)管理手段亟待完善，實(shí)際的管理水平不高、難度大。例如，一些業(yè)務(wù)還在以紙質(zhì)文件流轉(zhuǎn)，業(yè)務(wù)過程執(zhí)行效率偏低，且無法實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的統(tǒng)一管理，也無法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)化，質(zhì)量追溯和持續(xù)改進(jìn)能力不足。

4.信息化、智能化水平與世界一流水平存在較大差距

當(dāng)前，基于信息化、智能化的協(xié)同管理手段不足，航天科研生產(chǎn)尚未形成相對系統(tǒng)的自動化能力，研制生產(chǎn)過程的自動化控制、數(shù)字化加工水平低，智能化、柔性化制造發(fā)展水平不夠，具體表現(xiàn)在：信息智能技術(shù)尚未融入研制全流程，模式手工作業(yè)仍然占據(jù)一定的比例；數(shù)字化建模和仿真、先進(jìn)的研發(fā)設(shè)計(jì)理念和方法應(yīng)用不夠，基于模型、集成供應(yīng)鏈、虛實(shí)融合的研究理念急需提升；相配套的自動化輔助工藝裝備嚴(yán)重不足，難以保證型號制造過程的穩(wěn)定性和持續(xù)優(yōu)化。

三、新時期航天科研生產(chǎn)研制模式轉(zhuǎn)型升級的思路

瞄準(zhǔn)我國航天強(qiáng)國建設(shè)和未來航天任務(wù)需求，對標(biāo)世界一流航天科研生產(chǎn)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和驗(yàn)證體系水平，航天科研生產(chǎn)研制模式建設(shè)應(yīng)立足長遠(yuǎn)、著眼未來。以全壽命周期管理為主線，以提高研制質(zhì)量、效率和效益為目標(biāo)，統(tǒng)籌整合需求和能力、優(yōu)化配置構(gòu)成和布局。從理念、標(biāo)準(zhǔn)、工具和手段等方面進(jìn)行革新，通過堅(jiān)持不懈的努力，使我國真正具備完備的先進(jìn)設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)等保障能力和技術(shù)基礎(chǔ)，確保研制生產(chǎn)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和適用性，實(shí)現(xiàn)研制水平國際一流，助力我國航天工業(yè)發(fā)展，支撐航天強(qiáng)國建設(shè)。

1.貫徹系統(tǒng)工程思想，堅(jiān)持繼承、優(yōu)化與創(chuàng)新并重

航天科研生產(chǎn)研制是一項(xiàng)龐大的復(fù)雜的系統(tǒng)工程，研制模式構(gòu)成要素包括體制機(jī)制、組織架構(gòu)、人才隊(duì)伍、資源文化等，研制過程呈現(xiàn)控制因素多、過程階段要求高等特點(diǎn)，需統(tǒng)籌做好頂層設(shè)計(jì)和規(guī)劃，持續(xù)開展相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃和研究，建立科學(xué)合理、創(chuàng)新、高效的組織機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制，及時協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、工藝、制造、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的研制工作，保障研制過程中的重要、共性問題得到及時解決，保證研制目標(biāo)、行動和能力的匹配，切實(shí)推動研制模式的創(chuàng)新和升級。特別要把系統(tǒng)工程的思想用在共性的型號研制管理、流程優(yōu)化上，解決型號研制的共性問題，將經(jīng)驗(yàn)升華為組織的知識。我國航天60年發(fā)展積累大量寶貴經(jīng)驗(yàn)，如航天系統(tǒng)工程總體研制模式、指揮系統(tǒng)和設(shè)計(jì)師系統(tǒng)雙線技術(shù)和計(jì)劃管理模式以及成功的質(zhì)量管理模式等，在充分繼承這些寶貴經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究航天科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵要素、核心問題以及新方法、新技術(shù)、新手段在研制過程中的應(yīng)用，創(chuàng)新研制各環(huán)節(jié)中需要改進(jìn)的地方，如串行分布式設(shè)計(jì)模式、信息化水平較低的生產(chǎn)制造模式、傳統(tǒng)試驗(yàn)方法以及相對傳統(tǒng)的管理理念等。

2.建立健全數(shù)字化信息化研制體系，提升研制水平

強(qiáng)化航天科研生產(chǎn)研制全流程的數(shù)字化、信息化手段，促進(jìn)數(shù)字化、信息化與型號研制業(yè)務(wù)相融合。以并行工程為指導(dǎo)思想，實(shí)施數(shù)字孿生、數(shù)字驅(qū)動，構(gòu)建基于流程和知識管理，能夠覆蓋航天科研生產(chǎn)研制全壽命周期、全要素，數(shù)字化驅(qū)動的綜合科研生產(chǎn)研制平臺。構(gòu)建完整的結(jié)構(gòu)化知識庫，加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源管理能力，開展數(shù)據(jù)治理，突破設(shè)計(jì)、仿真、試驗(yàn)驗(yàn)證和生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)各型號、各系統(tǒng)、各單位在統(tǒng)一架構(gòu)下的互連、互通，實(shí)現(xiàn)各個設(shè)計(jì)、生產(chǎn)單位在幾十年研制生產(chǎn)過程中積累的數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)、總裝的一體化、信息化、智能化，實(shí)現(xiàn)全壽命周期、全要素數(shù)字化的綜合管理，形成高效、可靠的數(shù)字化研制流程及成熟的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用能力，加快提升研制的整體效率和質(zhì)量。統(tǒng)籌規(guī)劃數(shù)字化相關(guān)軟件建設(shè)，布局和積累一批核心知識產(chǎn)權(quán)，同時研究制定相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、共享、分配機(jī)制，促進(jìn)在行業(yè)、單位、型號之間知識共享。廣泛應(yīng)用基于模型的系統(tǒng)工程，能夠融入研制全周期，各專業(yè)各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)模型化，形成從概念到最后發(fā)射，從總體到單機(jī)，從試驗(yàn)到測試的全研制過程模型，全過程集成運(yùn)用。打造具備數(shù)字化信息化技術(shù)及管理能力的人才隊(duì)伍。

3.革新理念和方法，加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)和技術(shù)基礎(chǔ)布局

加強(qiáng)基于模型的研制思想（MBSE）、基于產(chǎn)品研發(fā)的思想（IPD）、集成供應(yīng)鏈思想（ISC）等先進(jìn)理念和方法在航天研制過程中的應(yīng)用。突破一批制造關(guān)鍵共性技術(shù)，提升高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、增材制造裝備、新型傳感器、測量儀表水平，加強(qiáng)基礎(chǔ)支撐技術(shù)建設(shè)。軟件方面需要重點(diǎn)研究軟件國產(chǎn)化、軟件工程化、軟件復(fù)雜度、軟件自主可控等。加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量、可靠性、原器件材料、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證保障等技術(shù)基礎(chǔ)，完善基礎(chǔ)準(zhǔn)則和規(guī)范。此外，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是高效航天科研生產(chǎn)研制的通用要求，在研制工作中占有舉足輕重的地位，要注重航天科研生產(chǎn)研制的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范建設(shè)，按照“規(guī)范先行，標(biāo)準(zhǔn)跟進(jìn)”的思路，建立覆蓋基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)、技術(shù)、管理等多個維度的研制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

4.堅(jiān)持“小核心、大協(xié)作”發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)軍民深度協(xié)同

航天科研生產(chǎn)具有研制難度大、關(guān)鍵技術(shù)多、新材料新工藝多，技術(shù)跨度大等特點(diǎn)，對承研單位的技術(shù)創(chuàng)新能力和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要求較高，協(xié)同創(chuàng)新的范圍和規(guī)模大，需要全國軍民多個部門大力協(xié)同，具有典型的軍民協(xié)同創(chuàng)新需求和特點(diǎn)。因此，需要探索廣泛的合作模式，最大程度利用社會智力和條件資源，鼓勵航天系統(tǒng)內(nèi)外企業(yè)、高校、民營企業(yè)廣泛參與，集智攻關(guān)，提升型號研制效率。進(jìn)一步解放思想，將成熟的型號整體推向市場，把國有科研力量從繁雜的生產(chǎn)任務(wù)中解脫出來，有助于提高待遇、專心科研，但所有型號研制生產(chǎn)都需經(jīng)國家審批。針對全國協(xié)作共同完成研制任務(wù)，建立完整配套的產(chǎn)品和技術(shù)供應(yīng)商網(wǎng)站平臺，打破信息溝通的壁壘，可以從市場采購產(chǎn)品中非核心零部件，充分利用社會資源完善配套，實(shí)現(xiàn)全國大協(xié)作。軍民協(xié)同的核心是標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化制定，在軍民協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)化過程中，軍用產(chǎn)品核心部件和先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)一定要堅(jiān)持自主可控。