◎中國航天標準化與產品保證研究院 楊世東 朱放 施帆 杜剛

當前,我國航天型號正面臨由試驗向應用,由科研向產業化發展,由單星向組網,由系統向體系的轉型,多型號、多任務并舉和組批生產、高密度發射是我國邁向航天強國的必然趨勢。以往單星、單箭“作坊”式研制已不能適應航天科技工業的快速發展,走規模化、產業化發展的道路已成為必然。
轉型是科研生產方式的根本轉變,轉型的實現需要針對管理制度體系進行調整和改進。航天產品科研生產模式轉型需要開展產品工程管理制度體系研究與建設,促進航天產品工程理論的拓展與深化,為科研生產模式轉型提供實用方法和工具。目前,隨著航天領域產品化工作的逐步推進,相關技術規范、標準以及管理工具也在逐步完善,但距離系統性的頂層策劃和建立覆蓋工程全過程、組織體系及管理機制等全方位的配套方法與工具還有很大距離。

航天產品工程配套管理制度體系研究將拓展與深化航天產品工程理論的實踐領域,為產品化推進與科研生產模式轉型有效結合提供實用方法和工具,為航天企業的產品化工作提供借鑒指導。
經過50多年的發展和幾代航天人的努力,我國航天科技工業已經形成了以型號研制為主線的科研生產模式。依托型號組建研制隊伍、組織研制生產、配置資源,以型號任務為牽引的“垂直型”科研生產模式,建立了完善的組織機構、管理流程、規章制度。
產品工程建設是為滿足高密度發射需要和航天領域產業化發展趨勢,改革傳統圍繞型號配置資源的“垂直型”模式,建立以通用產品選用為核心的“細腰型”生產組織架構(如圖1所示)。
經過50多年科研生產實踐的積累,航天產品具備了產品配套體系完整,系統級和分系統級產品以平臺思路開展研制工作的特點,具有深入推進產品工程的基礎。同時已具有了豐富的批生產、定型工作經驗和一定的成熟度提升、生產線建設經驗,標準化工作體系完備,技術文件編寫、審簽、流轉等管理規范。
為滿足高密度發射和產業化發展的需要,在繼承傳統型號為主研發模式經驗的基礎上,中國航天科技集團公司開展了產品工程的相關研究與實踐,主要體現在科研生產管理模式、產品基礎建設和技術力量配置模式等幾方面。

圖1 “細腰型”生產組織架構
構建適應航天產品工程需求的航天型號科研生產新模式,首先應圍繞工程過程調整開展,同時相應的組織體系、管理機制也應隨之轉型。
新模式中的型號系統工程過程是以選用貨架產品為主,進行系統集成研制過程;產品工程過程是以產品成熟度提升為核心的通用產品研制過程;型號系統與產品的界面是指貨架式的通用產品體系,是多個產品成熟度提升過程的成果,供多個新研型號選用。同時,還要涉及研制單位對多型號和多產品的體系規劃、實施、監控、總結、更新升級的循環過程。
航天產品工程配套管理制度體系建設應遵循以下原則:
一是以科研生產模式轉型為頂層目標,以構建型號與產品并重的科研生產體系為方向,構建適應航天產品工程的管理制度體系,促進從產品向產品化邁進,實現產業鏈布局發展,為航天科技工業實現規模化、產業化、市場化、國際化奠定基礎。
二是立足現有航天產品化工程基礎,以航天產品工程總體設計為綱領,關注型號、通用產品和基礎產品,最終構建能夠支撐流程有效運作的產品管理、研制流程、人員隊伍結構和相匹配支撐保障制度,為產品工程建設與運行提供方法與工具。
以航天產品工程為牽引,構建新型航天科研生產模式,需要圍繞產品管理、研制流程和隊伍建設三條主線開展管理制度體系構建。與這三條主線配套的管理制度體系總體框架如圖2所示。
圖2中所示的型號研制流程、型號隊伍的產品化職責對應支撐新模式下的型號系統工程過程;通用產品的研制流程及研制隊伍對應支撐新模式下的產品成熟度提升過程;貨架產品選用流程、基礎產品選用流程對應于新模式下的產品選用過程,同時型號隊伍的產品化職責、基礎產品選用控制職責中也涵蓋產品選用過程的支撐內容;系統級平臺產品體系、通用產品體系、基礎產品體系適用于新模式下的多型號和多產品的體系規劃、實施、監控、總結、更新升級的循環過程。同時,為了向新型科研生產模式提供支撐保障,還需要建設計劃、經費、質量管理、標準化、檔案管理、物資管理、生產保障和信息化等相關配套制度。

圖2 配套管理制度體系總體框架
目前,航天產品的通用化、系列化和組合化水平較低,需要充分利用成熟產品與技術降低研制風險、提高質量和工作效率。“通用化、系列化、組合化”的思路雖然在國防科技工業領域提出很多年,但由于缺乏系統、全面的整體推進組織機制,以及具體、可操作的實施方案和手段方法,從而造成航天科技工業的“三化”工作更多局限于系統和產品設計思路的改進研究。當前的航天科研生產存在著成熟的產品和技術不能得到及時固化、定型和相互借鑒使用,相近產品重復研制,產品化程度低等現狀,并由此帶來了型號研制技術風險大、研制周期長、研制成本高,提升型號質量和縮短研制周期之間的矛盾等一系列問題。而多數航天型號在分系統、尤其是在單機層面是有很多可以通用的產品。
針對以上問題,產品管理配套制度應包括:型譜編制、管理與應用制度,型譜,系統級平臺基線管理制度,產品規范編制指南及技術狀態固化(定型)管理制度,貨架產品管理制度(含產品上貨架和貨架更新維護要求等),型譜(貨架)產品選用規定以及貨架產品技術狀態控制要求等方面。

目前,航天科研生產流程與產業化、市場化要求差距較大,需要根據產品的專業發展規劃規范創新和生產,同時加強型號對產品的選用控制,降低成本,減少高風險且不必要的創新活動。
當前由型號“兩總”負責、以完成研制任務為首要目標的航天型號研制模式,其技術創新和新技術開發主要依靠型號管理和工程技術人員自身的主觀決策,在保證型號研制任務成功的核心目標面前,單個型號隊伍難以形成系統性的技術創新活動和規范的新產品培育升級工作,難以兼顧航天產品技術整體的發展規劃,也難以統籌、協調各型號技術資源,按照總體規劃開展新技術探索活動。
通過深入研究可以發現,造成我國航天產品研制領域與國外存在差距的主要原因是傳統的以型號為主的科研生產模式已很難適應高密度發射和航天產業化發展的趨勢。在型號為主的科研生產模式下,各型號獨立開展研制工作。所有資源都圍繞型號配置,產品隸屬于型號,產品研制只關注本型號的技術要求,導致產品狀態多、通用性差、資源利用率低等問題。必須放松產品與型號的緊密隸屬關系,賦予其一定的發展空間,通過提升產品的通用性來更好地支撐型號,將產品從型號中剝離并建立相應流程。
因此,研制流程配套制度應包括:新型號研制流程,型號或系統級產品批生產流程,通用產品研制流程和產品選用流程,基礎產品選用流程以及產品交付、驗收檢驗流程等方面。
目前,航天型號與產品研制資源配置的合理性、有效性較差,需要根據型號需求與產品發展統籌安排資源,確保資源得到及時合理分配。航天型號科研生產中,行政組織機構和型號隊伍之間的矩陣式關系是確保型號項目研制生產得到人、財、物等資源的基本渠道。隨著型號任務的增加以及對資源需求的激增,同時由于組織對于多項目管理方面的綜合調配能力不強,統籌管理和策劃安排工作不到位,造成各個型號隊伍忙于爭搶資源,科研生產管理運行成本高,資源共享欠缺,職責界面不清,協調工作量大等現象。
針對以上問題,隊伍管理配套制度應包括:產品隊伍建設方案,研制隊伍工作要求,質量管理隊伍職責,隊伍職業發展規劃及其績效評定與獎勵辦法,型號隊伍的產品選用職責和通用產品成熟度提升職責,元器件、原材料選用隊伍設置方案及其選用人員職責等方面。
如何在資源有限的條件下,面向不斷增加的型號任務,適應組織多項目管理的發展趨勢和需求,通過管理、技術手段和方法,統籌謀劃,合理安排各型號的計劃、經費、物資、生產保障、信息等資源是今后航天產品研制生產必須要面對的問題。
針對以上問題,支撐保障配套制度應涵蓋計劃、經費、質量管理、標準化、檔案管理、物資管理、生產保障和信息化幾個方面。
其中計劃涉及產品選用工作要求和通用產品開發、生產計劃管理;經費包含型號研制經費的分配制度,通用產品開發經費制度和成熟產品選用經費分配辦法;質量管理涉及產品成熟度評價標準,型號成熟度控制要求,通用產品的質量保證辦法、成熟度控制要求、批生產和測試驗證要求;標準化方面涉及通用產品體系的標準體系框架、標準化管理規定和產品規范;檔案管理包含通用產品的現行文件管理制度、研制和生產及選用過程文檔管理制度以及元器件、原材料信息管理制度;物資管理包含原材料和元器件的選用要求,物資合格供方申請、認證及監管要求,超供方管理要求,原材料和元器件選用目錄及相關管理要求以及標準件、緊固件選用目錄及相關管理要求;生產保障涉及生產線的建造規范、管理制度和認證制度;信息化涵蓋通用產品型譜信息平臺,產品成熟度評價輔助工具,物資管理信息化平臺以及生產線管理與運行輔助軟件。
為保證航天產品工程配套制度的順利推廣,必須開展相關頂層設計、規章制度和標準規范的制定工作,由“點”及“線”,再到“面”的開展試點應用工作,在重點領域開展試點工作,從而檢驗相關制度建設的標準的科學性和實用性,識別問題并進行改進,為全面推廣新的科研生產模式提供試驗田。
一是以產品化工程總體設計為綱領,以產品管理、研制流程、隊伍建設和支撐保障體系建設為抓手,開展并逐步完善產品全生命周期、全要素管理,將產品化工作視為構建型號與產品并重的科研生產新模式的基礎,對產品體系優化、隊伍組織建設、質量、計劃、物資、經費等科研生產管理要素進行全面規劃。
二是立足現有航天產品化工作基礎,關注產品研制流程、型號選用流程、物資控制流程,構建能夠支撐流程有效運作的產品體系、規章制度體系、標準體系和信息化手段,為產品工程建設與運行提供方法與工具。
三是以工程實際應用效果為最終檢驗標準,在產品研制流程、型號選用流程、物資控制流程中試點應用相關研究成果,修改完善相關制度、規范、標準,保證研究成果的科學性和實用性,為成果推廣提供有力保證。
航天產品工程配套管理制度建設是為滿足高密度發射需要和航天產業化發展趨勢,以構建型號與產品并重的航天科研生產新模式為目標,對產品工程理論的進一步深化和拓展是航天科研生產模式轉型工作的重要組成部分。
