閥門專業產品化實踐與思考

◎北京宇航系統工程研究所 馬飛 修建生 丁建春 宋濤

閥門專業產品化實踐與思考

◎北京宇航系統工程研究所 馬飛 修建生 丁建春 宋濤

閥門產品是彈箭體的重要單機,其發展與型號產品50多年來的發展密切相關,經歷了由常溫到低溫、由簡單到復雜、由少到多的不斷發展壯大過程,但隨著多型號發射與研制任務并舉,閥門產品逐漸出現了質量問題頻發、齊套短線等問題。究其原因是,在型號縱向牽引發展的過程中,產品體系規劃不完善、不系統,產品種類狀態越來越多,產品驗收要求不統一,產品組批生產數量小,這些都加大了產品狀態和質量控制的難度。

為此,中國運載火箭技術研究院適時地提出了開展產品體系建設的戰略部署,以產品化為手段解決當前型號任務面臨的困局。北京宇航系統工程研究所積極響應上級決策,以產品化思路解決閥門產品遇到的問題,在產品體系建設概念提出階段（2009年）開展了2種產品型譜研究；在論證規劃階段（2010～2011年）完成了所有產品型譜初步研究,開展了成熟度認證工作和統一驗收要求工作；在全面推進階段（2012年～至今）開展了新產品研制和更新換代、通用圖號應用、貨架建設等工作。

在此,筆者結合閥門產品化工作情況,系統闡述閥門專業產品化工作推進思路、原則與目標,并對前期閥門專業試點工作和重點工作推進情況進行回顧,并在總結經驗的同時提出了后續重點工作,以期為更好地開展產品體系建設工作打下基礎。

一、總體目標與原則

1．總體思路與目標

積極參與產品化工作試點,以典型產品和重點工作為突破,以開展型譜研究、統一產品技術狀態、提升產品成熟度、產品去型號化、建立產品貨架等工作為核心任務,將產品化工作原則納入到產品研制流程和設計規范,使產品化思路在設計源頭落地；緊密結合型號研制,以點及面大力推進新立項型號貫徹產品體系要求,完善產品使用維護,逐步深化產品化工作和應用,以確保產品化工作取得實效。

依據工作思路,閥門專業產品體系建設工作總體目標為：開發形成精品體系,提升產品先進性、適應性、通用性及可靠性,不斷提升產品成熟度,具備完善的型譜及貨架式產品體系,并在滿足型號需求的基礎上具備拓展市場的能力。

2．工作原則

依托型號，同步開展。依托型號任務需求開展新研產品開發和已有產品的成熟度提升；依托在飛型號開展產品再設計和可靠性提高；依托正在研制的型號實現狀態最優化；依托后續型號實現新產品的開發和應用。

新型號研制時,需開展充分的借用分析,提出適應性補充驗證方案和試驗、包絡產品的邊界和條件、拓展產品性能指標和可靠性,形成通用圖號和技術條件。產品研制結束后,對原借用型號提出更改申請,實現產品更新換代和產品化。

新研型號借用不到合適的老產品時,可采用產品化研制模式進行新產品研制,條件按新型號并兼顧后續發展進行,研制后應用于相應型號。

對那些新型號研制過程中沒有借用的老產品,可以通過改進薄弱環節、統一驗收要求等方法逐步實現去型號化。

統籌策劃，分步實施。一是積極開展型譜研究、貨架建設、成熟度認證、產品定型、產品重組等試點工作；二是開展狀態優化統一、驗收要求統一、更新換代、去型號化等重點工作；三是以產品規劃為牽引,以設計規范為載體,在產品設計源頭明確產品化設計思路和要求,實現系列化、產品化設計。

回歸基礎，完善規章。產品化最終要落實到產品研制流程之中,并作為產品研制的必要手段和方法,形成規章制度。在技術層面,將產品體系建設的思路和方法落實到產品設計規范和標準中；在管理層面,形成適用于產品體系建設的管理要求。

二、產品化工作實踐

閥門專業產品化工作的開展由點及面,逐步深入,在產品規劃、現有產品狀態優化、產品使用維護、型號應用等方面進行了有益探索和實踐。

1．產品規劃

以產品劃代為手段,以型譜研究報告為成果,力求做到立足現在,兼顧將來。

型譜研究。作為最早開展型譜研究的專業之一,研究所于2009年完成了加注閥、減壓閥2類閥門產品的型譜研究工作；2011年完成了其它8類產品型譜研究,并于2012年進行了完善；2014年結合最新要求完成了加注閥、電爆閥型譜的再一次完善。

產品型譜研究系統調研了國內外同類產品的發展情況,梳理了現有產品,并提出了未來需求、發展方向和規格系列,為每類產品后續發展指明了方向。

產品劃代。初步探索十大類產品劃代方法研究,根據產品性能、可靠性和安全性、環境適應性、使用維護性和經濟性等多個方面的綜合技術指標,梳理產品發展脈絡、探索技術發展的內在規律,為產品規劃提供有力支撐。

2．現有產品狀態優化

以產品重組試點為牽引,以統一驗收要求、壓縮產品種類為方法,完成產品成熟度認證和提升,開展試點產品定型,初步形成產品貨架。

產品重組。選擇應用前景廣闊、具備更新換代條件的電爆閥產品作為重組對象,完成了包括產品化圖紙、設計規范、成熟度申請、型譜研究、新產品開發、產品上貨架、產品壓縮論證等年度工作,并開展了產品評估工作,為后續產品重組探索了方法、奠定了良好基礎。

統一驗收要求。近年來,隨著型號的增多,閥門產品存在大量借用情況,但由于各型號指標要求不同,使得同一產品的驗收要求大多不統一,造成組批驗收成本較高、生產效率較低。研究所針對此問題開展了統一驗收要求的論證和分析工作：統一新型號每類閥門試驗項目,避免項目不同造成不一致,并將要求落實到制造驗收要求文件中；統一膜盒、膜片等關鍵組件驗收要求,形成了驗收標準；完成在飛型號共同使用的9種常溫安溢活門驗收條件統一,實現組批驗收。

壓縮產品種類。將閥門產品種類壓縮至目前種類的70%以下。前期,實施了方案論證,提出了壓縮產品種類的技術途徑及保障條件,完成了不同類閥門技術指標統計分析及比對。目前,研究所正在結合可靠性增長、新產品研制、老產品“三再”設計、產品更新換代等開展相關工作。

成熟度認證和提升。2010年,加注閥、減壓閥作為試點進行了成熟度認證；2013年,其余88種閥門產品完成了成熟度認證；2014年至今,25種閥門完成了成熟度提升。

定型。閥門專業首先選擇了加注閥、電爆閥產品進行產品定型試點,完成了定型數據包、試驗大綱審查等工作。

貨架建設。2012年,研究所開始建設產品貨架,有98種閥門產品上貨架,經過2013年和2014年的持續完善,目前閥門單機貨架式產品有106種（產品化率約85%）、組件4種。

3．規范完善產品使用維護

閥門產品結合自身特點和產品化思路,將原有的“產品圖紙+試驗大綱+各型號補充技術要求+臨時技術文件+質量控制要求”的技術狀態控制模式升級為“產品圖紙+制造驗收技術條件+使用維護技術條件”的模式,注重用戶需求,明確產品使用維護,建立了產品與用戶的友好界面,初步形成了“三位一體”的技術狀態文件體系。目前,全部在研型號均實現了按此體系進行技術狀態控制,編制了在飛型號產品制造驗收技術條件和使用維護技術條件初稿。

4．型號應用

重點推進通用圖號在型號中的應用,逐步實現產品去型號化；依托型號開展新產品研制,逐步實現型號產品更新換代。

產品去型號化及應用。通用圖號的應用是將原有型號圖紙去除型號特征的過程,實現產品去型號化,這對后續產品化推進意義重大。閥門專業在明確產品推進模式的基礎上,將產品建設和型號研制相結合,積極推進通用圖號在型號的應用。

針對目前借用退役型號產品的現狀,采用產品化思路解決一直以來存在的閥門技術狀態凍結、散亂,以及紙質文件不允許更改等問題,并提出了“重新編制通用產品圖號,重新出圖,對退役型號的閥門產品進行管理”的思路。截至日前,完成了15種產品圖紙和技術文件電子化與去型號化整合,同時結合上級關于進一步取消禁限用工藝要求,開展了禁限用工藝替代方案并落實到圖紙和技術條件中。閥門去型號化工作流程如圖1所示。

閥門去型號化工作,全面實現了圖紙和技術條件電子化；通過技術條件整合和質量控制要求完善,有利于加強成熟產品技術狀態管控,確保高強密度發射、產品設計與生產質量；通過產品技術狀態統一,有利于各型號統一組批生產,縮短生產周期,節省生產成本；通過設計改進消除了禁限用工藝,避免了生產及使用風險；通過去型號化,推進了面向產品的設計制造,變借用為選用,打通了通用設計文件管理的各個環節,徹底實現了單機產品化。

新產品研制及更新換代是產品化推進的重點工作之一。近年來,結合產品化思路,閥門專業將新型號研制與老型號薄弱環節改進相結合,開展了冗余電爆閥、卸荷開關、加注閥、充氣開關、常規安溢活門等通用產品研制。其中,冗余電爆閥在單機層面實現了系統冗余,可推廣至多個型號應用；卸荷開關、加注閥和充氣開關等消除了薄弱環節,提升了產品質量,提高了通用型,優化了指標體系,可以實現5個在飛、在研型號的狀態統一；常規安溢活門改進了作動機構,可實現對在飛型號產品的更新換代。

三、經驗與體會

1．閥門產品適合走產品化道路

閥門產品是有較高技術難度的有形產品,功能獨立,應用廣泛,特別適合以產品化思路開展產品體系建設。隨著產品化工作的逐步深入,繼續統一狀態,不斷提升產品成熟度,促進產品升級換代,不僅可以給型號提供精品系列,還可以結合軍民融合實現更大效益。

2．試點工作的重要性

產品化是一項系統工程,需要在先行試點的探索中不斷加深認識,摸索實施途徑,積累經驗,然后再由點及面全面推進。

3．產品化應與型號有機結合

產品化工作不能獨立于型號另起爐灶,產品最終要應用于型號,所以產品化推進需要型號資源的有力支撐。

四、后續重點工作

在持續開展產品統一驗收要求、壓縮產品種類、產品去型號化、可靠性提高、新產品開發和更新換代、成熟度提升及貨架維護等工作的基礎上,后續,閥門專業重點要推動的核心工作是持續完善產品規劃和設計規范修訂。

1．持續完善產品規劃

以3年產品體系建設規劃和“十三五”產品發展論證為頂層策劃,以已有產品規劃和劃代為基礎,結合最新要求和現狀完成八大類產品新一輪型譜研究與劃代工作并定稿,作為后續產品發展的指導性文件。

2．設計規范修訂

將產品化原則納入產品研制程序,完善設計標準體系,修訂閥門產品頂層設計規范,在產品設計源頭明確產品化設計思路和要求,將型譜規劃、指標體系、統一狀態和驗收要求、成熟度認證、產品上貨架等要求納入其中,以指導設計。

北京宇航系統工程研究所閥門產品化工作有點有面、有序開展,產品體系建設思路愈發清晰,工作成效逐步顯現。現階段完成了一些探索和試點工作,同時正在開展產品型譜研究、劃代研究、統一狀態、產品去型號化等重點工作。后續,研究所將深入做好產品規劃,并在設計源頭融入產品化思路和要求,積極持續推進型號應用,為“十三五”產品化工作順利開展打下基礎,為實現市場化轉型、二次創業貢獻力量。▲