◎北京宇航系統工程研究所 金志強 劉琳 程博
中國運載火箭技術研究院 岑拯
型號產品信息二維碼管理的探索與實踐
◎北京宇航系統工程研究所 金志強 劉琳 程博
中國運載火箭技術研究院 岑拯
筆者對CZ-3A系列型號的“型號產品信息二維碼管理”項目的科研生產實踐活動進行了全面的歸納與總結。對該項實踐活動的背景,實施途徑、效果等進行介紹,并重點論述了型號產品信息二維碼的生成、應用及管理流程。通過本項目的策劃和實施,為CZ-3A系列型號通用配套產品的產品化和貨架式管理奠定了基礎,整理了型號產品資源,降低了型號計劃執行風險,增強了型號單機產品任務配套的靈活性,弱化了火箭的任務屬性,取得了良好的實施效果。
按照中國航天科技集團 “產品去型號化,型號去任務化”的要求,CZ-3A系列型號開展了“去兩化”的積極探索和研究。按照型號的策劃安排和實施方案,將打破型號產品配套的任務屬性,對型號通用的箭上產品不再由系統單位以單發上箭結論來明確產品配套關系,而是出具“CZ-3A系列型號有效”的結論。同時,將箭上通用產品配套的主動權交給火箭總裝單位。在火箭開裝時,由總裝廠根據箭上單機產品的技術狀態、齊套及庫存等情況進行產品配套。火箭總裝結束后,總裝廠將本發火箭的實際配套情況以裝箭產品清單的形式正式向全型號反饋,以便型號組織開展任務質量復查等火箭出廠工作。通過以上產品配套流程和責任關系的再造,將運載火箭的產品配套真正向產品化和通用化方向推進。
在CZ-3A系列型號去任務化的需求牽引下,為規范和優化型號產品配套管理流程,加強型號飛行產品交付、總裝、復查、出廠等各個環節的管控力度,進一步提升型號產品的可追溯性,CZ-3A系列型號提出借助信息化手段形成標準統一,規范高效的型號產品信息管理、流轉交付、總裝配套、信息反饋和狀態查詢體系,開展型號產品信息二維碼自動識別系統的論證開發工作。
型號配套使用的產品種類多,數量大,每個產品都各有特點,因此表征產品屬性和特點的信息就會五花八門。為了提高讀取效率和減輕數據維護負擔,需要對編入二維碼的產品信息進行認真篩選,在信息種類和容量最小的情況下確保二維碼指向明確,覆蓋全面,便捷直觀地顯示型號產品的相關重要信息,以便總裝配套人員了解產品配套情況和相關約束條件,做到配套準確高效。
建立規范的配套產品數據管理系統,對單機產品的各類信息進行管理,包括配套交付產品的型號代號、產品圖(代)號、產品名稱、產品編號、數量、綜合試驗編號、生產單位、關注事項、出廠日期、貯存期和校驗期等信息。
產品其它相關詳細信息以電子化合格證形式保存,并按照型號有關要求交付總裝廠進行匯總。產品合格證的上箭結論應為“同意交付CZ-3A系列火箭飛行使用”。特殊配套產品必須寫清配套的任務。
交付型號的產品信息由各配套廠家負責進行信息錄入,并對信息的正確性負責,各配套廠家可通過型號產品信息二維碼管理軟件進行產品受控信息查詢和統計,了解同類同規格產品的歷史配套情況。配套廠家在進行信息錄入時應參考相應的數據字典來填寫,以規范產品信息的錄入。
為規范產品信息二維碼的生成和信息讀取,型號項目隊伍牽頭組織研究形成了統一的產品信息二維碼生成軟件,即CZ-3A系列型號產品信息二維碼管理軟件。該軟件由CZ-3A系列型號辦公室發布和更新,并且是各單機配套單位獲取軟件受控版本的唯一正式渠道。
產品信息錄入的要求和原則:“型號代號”欄應根據該產品所劃歸的型號屬性分別填寫,如CZ-3A系列、CZ-3A、CZ-3B或CZ-3C,對于本系列型號通用的產品和設備,原則上應填寫CZ-3A系列;“圖(代)號”欄應填寫該產品的準確圖代號;“名稱”欄應填寫該產品的準確中文名稱;“產品編號”欄應填寫該產品的準確出廠編號,編號形式按各單位對產品的編號規則執行;“數量”欄填寫本二維碼對應的該產品的數量;“生產單位”欄應填寫該產品生產單位的準確內部中文全稱,一般應是本單位公章上的內部名稱,對于單位名稱含數字的,以漢字表示;“關注事項”欄應填寫在后續配套裝箭、測試和出廠等環節中應進行說明的該產品的相關特殊情況,如為某任務定制生產的產品,測量傳感器的校驗值等信息;“電氣綜合試驗編號”欄應填寫本產品參加的控制或測量系統綜合試驗的試驗編號;“出廠日期”欄應填寫該產品準確的出廠時間,并應與紙質合格證一致;“貯存期”和“校驗期”欄應填寫相關期限的準確時間,并應與紙質合格證一致。
為進一步規范型號產品信息二維碼的生成和相關管理軟件的使用,型號組織編制了型號產品信息二維碼管理軟件的技術規范和使用說明。
采用型號統一發布的二維碼生成軟件可生成規范的“CZ-3A系列型號產品信息二維碼”,并可打印輸出成PDF文件格式和BMP圖片格式,供后續使用。CZ-3A系列型號產品信息二維碼樣例,見圖1。
二維碼生成軟件對產生的二維碼進行了加密處理,防止敏感信息泄露,除個別非密信息在二維碼旁邊直接顯示外,其它產品關鍵信息只能通過專用加密設備進行掃碼讀取。
單機單位在進行總裝齊套產品交付時,產品實物、紙質合格證、產品信息二維碼及電子化合格證同時交付總裝車間。產品信息二維碼可在總裝車間掃碼,將產品關鍵信息直接輸入總裝廠產品質量管理信息系統,形成該型產品的庫存信息,供火箭配套時選用。產品信息條目可直接關聯該產品電子化合格證,以便獲取該產品的詳細信息。
總裝廠在進行某發火箭全箭產品配套時,通過產品質量管理信息系統按照配套關系形成全箭產品配套清單,供總裝車間對照清單領用產品。產品配套清單由總裝廠根據其庫存情況自行確定,并遵循技術狀態約束、產品校驗期約束、產品先進先出等一系列原則。全箭產品配套流程示意,見圖2。
單發火箭產品總裝開工評審前,總裝廠將初次配套情況分別向各單機配套單位進行反饋,區別已交付產品和待交付產品、需求數量等。總裝廠同時將產品初次配套情況抄送型號辦公室、型號總體和分系統單位,以便型號全面掌握本發齊套交付情況,并督促相關單位及時完成產品齊套。單發火箭總裝生產準備狀態檢查時,將廠外單位產品配套情況納入生產準備狀態檢查報告。
按照總裝廠生成的全箭配套清單完成火箭總裝后,總裝廠須根據型號質量管理部門的有關要求,將本發火箭的配套情況向單機交付單位進行反饋,以便單機、系統和總體各單位按照本發火箭的配套情況進行產品出廠前的質量復查和信息核對工作。
總裝廠產品質量管理信息系統提供型號單機產品交付情況、庫存情況、單箭配套情況、產品保管狀態(在庫、出庫、總裝、返廠、測試、出廠、靶場、飛行等)等各類信息的查詢條件,以便型號隨時獲取任務各類狀態信息,調節型號生產節奏,達到對型號進行全面科學調度管理的目的。
型號產品信息二維碼應用管理的各個環節順序開展,緊密配合,形成型號產品信息的前向反饋通路。型號產品信息二維碼應用管理的流程,見圖3。
產品信息錄入:二維碼中的型號產品信息由單機單位負責進行信息錄入,并對信息的正確性負責,二維碼生成與紙質合格證編制的責任主體應一致;
二維碼生成:型號下達火箭總裝齊套通知后,單機單位按照齊套要求和相關的產品信息二維碼管理規范以及技術規范對本次任務需要交付的產品信息逐一生成二維碼,并附在產品合格證后,產品交付時,產品實物、紙質合格證、產品信息二維碼應一同交付。按型號相關要求,對于部分需要交付電子化合格證的產品,其電子化合格證也應一同交付;
掃碼錄入:系統單位或總裝廠作為產品使用單位在接收產品時通過掃描產品信息二維碼自動錄入產品相關信息,并進行管理。部分有電子化合格證的產品,其產品信息條目還應與其電子化合格證相關聯,以便必要時進一步獲取該產品的詳細信息;
產品配套:總裝廠完成二維碼信息錄入后,可通過產品信息管理系統進行庫存、配套和出廠等產品受控信息的查詢和統計,火箭總裝階段應通過系統進行上箭產品配套和裝箭產品清單自動生成;
信息管理:火箭總裝開工評審前,總裝廠通過產品信息管理系統自動生成火箭的裝箭產品清單,該清單由總裝廠按照型號實物配套表和產品庫存情況自行確定,并遵循技術狀態約束、產品貯存期校驗期、產品先進先出等一系列原則進行配套;
產品出庫:總裝車間對照火箭裝箭產品清單領用產品,相關產品通過掃描產品信息二維碼辦理出庫和產品受控信息的更新;
裝箭清單生成:火箭總裝完工評審前,總裝廠將火箭的裝箭產品清單反饋各單機生產單位、系統單位和型號總體單位,并由各相關單位按照型號質量管理部門要求對本次任務的配套產品進行信息核對和質量復查;
信息更新:因產品維修、數據校驗等原因,需要進行產品信息更改的,相關單機單位應依照規范重新生成產品信息二維碼,替換紙質合格證原二維碼頁面,并在新版二維碼“關注事項”欄更新產品履歷,同時應做好二維碼版本控制。
在CZ-3A系列型號持續高強密度發射的任務形勢下,通過去任務化等措施統籌任務分配、優化資源利用、提高生產效率,化解高強密度發射火箭研制的供需矛盾。型號產品信息二維碼管理項目是CZ-3A系列型號去任務化一系列措施中的關鍵性基礎工作,也是對火箭規模化批生產管理模式優化的有益探索。CZ-3A系列型號通過策劃和實施型號產品信息二維碼管理項目,以信息化手段實現了型號產品的高效管理和統籌安排,為本型號通用配套產品的產品化和貨架式管理奠定了基礎,整理了型號產品資源,降低了型號計劃執行風險,增強了型號單機產品任務配套的靈活性,進而削弱了火箭總裝成品對任務的依賴程度,弱化了火箭的任務屬性。同時,通過型號產品信息二維碼管理項目的實施,進一步提升了型號產品的可追溯性,為產品履歷跟蹤、問題產品召回和批次性產品質量控制提供了便捷手段。
根據CZ-3A系列型號產品信息二維碼管理項目的策劃目標和實施情況,后續應在以下3個方面進一步完善。
一是通過采取必要的技術或管理手段,進一步提升本型號和型號間單機產品通用化和產品化的程度,擴大通用配套產品的范圍,進一步提升產品配套的靈活性。
二是建設統一的產品信息共享平臺,打通管理與技術、設計與生產之間的信息通道,從而加強生產統籌的力度,提升技術與經濟、設計與生產的一體化程度。同時進一步細化信息顆粒,建立產品生產過程中各步工序的信息獲取渠道,有力統籌產品生產,提高排產計劃的靈活性。
三是擴充型號產品信息量,將產品質量屬性等信息擴充至型號產品信息二維碼管理體系中,為產品質量的控制管理提供數據支撐和信息化準備,進一步拓展二維碼管理體系的應用范圍。
CZ-3A系列型號策劃并實施的型號產品信息二維碼管理項目以宇航型號的“產品去型號化,型號去任務化”需求為牽引,以成熟運載型號的批產研制為背景,可以廣泛推廣到具有近似研制基礎的相關在役運載型號研制生產中,對航天武器型號的批產也有一定的借鑒意義。