新一代運載火箭發射場物資供應模式創新與實踐

王 帥，危金卓，張雋寧，張 曼，劉方可

新一代運載火箭發射場物資供應模式創新與實踐

王 帥，危金卓，張雋寧，張 曼，劉方可

（中國運載火箭技術研究院，北京，100076）

針對目前發射場物資存在單發配套帶來的管理和運輸成本高、供應難度和風險大等問題，通過對近5年發射場物資供應大數據進行分析，研究各類物資供應規律，識別供應難點和風險點，采取相應供應措施，建立發射場物資供應信息共享機制，創建了新一代運載火箭發射場物資供應新模式。進而規范了發射場物資供應流程，提高了需求預測精準度，實現了發射場物資由按需供應向主動供應的重大轉變。進一步推進型號、設計、生產、物資一體化協同管理，全面提高航天物資供應效率，有效降低物資管理和采購成本，為后續型號高密度發射提供堅實物資保障。

新一代運載火箭；發射場物資；供應模式；管理成本

0 引 言

中國新一代運載火箭是為了滿足航天事業發展需求、順應運載技術發展趨勢而全新研制的“綠色、無毒、無污染”運載火箭，主要包括長征五號系列、長征七號系列和長征八號等型號。隨著中國火箭設計優化、制造工藝提高和環保能源更替，新一代運載火箭作為中國航天先進技術發展的最前沿，承接了中國重大發射任務（例如空間站建設、探月、探火任務），未來將逐步成為中國航天運輸的主要力量。

火箭從制造到發射，一般會進行兩次總裝測試，第1次在出廠前完成，第2次是在發射前，兩次總裝總測過程對于火箭是否能夠順利完成發射任務極為重要。新一代運載火箭發射場位于海南文昌發射基地，火箭運輸至海南發射場后會需要配套各類物資，該類物資主要用于發射場火箭裝配，是火箭成功發射不可或缺的重要型號物資。目前發射場物資供應均為單發配套，即根據單發火箭的實物配套表和發射場工作時間實施逐發配套，這就帶來了單發配套管理、運輸成本高，訂貨頻次高、急項占比高及部分物資需求數量不足起訂量等問題，供應難度和風險較大。根據運載火箭發射任務計劃，從2022年起，新一代運載火箭發射任務量將逐年增加，在現有配套供應模式下，整體采購、供應管理成本將進一步增加，且無法保障發射場發射任務高效開展。因此，構建新一代運載火箭發射場物資供應新模式，才能有效提升發射場物資供應效率，全面降低發射場物資供應管理成本，為后續運載火箭高密度發射提供堅實物資保障。

1 發射場物資供應現狀和特點

發射場物資作為重要的航天物資，具有周期短、批量小、品種多、易超期、標準升級換代頻繁等特 點[1-4]。按用途可將其分為發射場附件和發射場備件，發射場附件主要用于火箭運抵發射場后組合裝配，發射場備件作為裝配備份物資用于應對現場各類突發狀況，為火箭成功發射提供雙保險。目前整體供應現狀如下。

1.1 單發配套流程長，需求預測難度大

目前各型號發射場物資為單發配套，每發任務需根據設計要求，制定發射場物資配套表，隨后下發至生產單位，經由各車間工藝人員核實分解，最終由車間物資管理員將物資配套表轉化為物資需求提報給采買單位。該配套流程在配套表到物資需求轉換的過程中，由于中間環節較多，影響因素較為繁雜，存在需求信息不對等、反饋及時性較差等問題。此外，發射場物資中的備份物資，由于要應對火箭裝配過程中各種突發事件，因此需求隨機性較強、預測難度較大。

1.2 需求頻次高，物資項數多，使用量少，種類繁雜

發射場物資需求提報具有頻次高、使用量少和物資種類繁雜等特點。目前單發火箭發射所需的發射場物資需求平均八十余項，包括涂料、膠粘劑、樹脂、橡膠、塑料和纖維制品等各類非金屬物資，以及機電連接件、標準件等長周期關鍵物資。40%靶場物資的需求遠小于起訂量，且采購頻次高、難度大，物資供應成本和質量風險較高。

1.3 急項需求占比高，管理成本高、供應風險大

由于發射場物資需求明確時間較晚，大部分物資預留的供應時間遠小于常規供應周期，急項需求占比高。此外，在急項供應時需與項目辦公室、設計部門、工藝部門、用戶、供應商等多方多次對接協調，資源利用率和供應效率低，管理成本和供應風險高。

1.4 單發配套成本高，超期風險大

發射場物資一般用于各核心任務，發射任務窗口期短，供應時間節點有剛性要求；發射任務周期長，一般需帶赴發射場近3個月。大部分物資存在保管期要求，且部分為危化品（單次運輸成本近20萬）。單發配套整體供應、運輸成本較高，超期風險大。

根據目前發射場物資供應現狀和特點，亟需與項目辦公室、設計部門、工藝部門和用戶等方面共同開展發射場物資供應模式的創新與優化。

2 發射場物資供應模式優化及實踐

2.1 統計分析發射場物資供應規律

目前發射場物資種類繁雜，物資保管期限、常態供應周期、起訂量和包裝規格等物資屬性對于物資需求提報、物資供應和成本管理均有較大影響，不同物資供應難度有較大差異[5-8]。為進一步加強發射場物資精細化管理，提高需求提報準確性，梳理統計近5年新一代運載火箭發射場物資供應數據共計1528項，對各類物資進行分類匯總（見表1），進一步完善物資信息，包括物資編碼信息（最新標準）、保管期限、存儲要求、起訂量、計量單位、規格包裝和供應周期等信息，同時根據物資實際應用部段，識別是否為專用物資，便于后續物資提前精準備料。

表1 發射場物資分類匯總

Tab.1 Classification summary of launching materials

序號物資類別（刪除重復項）物資項數有保管期要求物資項數危化品項數專用料項數中高風險項數 1非金屬膠粘劑24241857 2基礎化學品33311 3涂料77732 4橡膠制品1414672 5塑料制品37130111 6纖維制品2310082 7復合材料44021 8機電連接件40041 9標準緊固件1200120 合計12875345317

2.2 實行風險評估，劃分風險等級，制定應對策略

根據各發射任務特點以及物資屬性，結合以往供應過程中存在的問題，對各類物資供應風險、難點進行歸類，制定相應的應對措施（見表2）。依據表3所示的風險評估規則，針對各項物資的供應難度，對其所屬風險等級進行評估，明確物資供應風險等級（見表4），從而決定物資供應優先級，確保供應資源合理分配，全面降低靶場物資供應風險，為后續物資滾動備料提供依據。

表2 風險評估及應對策略

Tab.2 Risk assessment and coping strategies

序號風險原因風險關鍵值舊供應模式下風險值（峰值）供應策略新供應模式下風險值（峰值） 1物資保管期問題，形成的供應風險和超期風險高物資保管期10參考物資保管期限，合理滾動備料；制定超期物資預警機制；采取“雙倍留存復驗料，異地復驗”方式延長保管期8 2物資性能問題，存在質量風險近5年復驗不合格次數10采取單發配套、雙批訂貨的方式5 3物資為危化品，存在供應、運輸風險是否為危化品10采取物資直發用戶模式5 4物資起訂量問題，存在供應風險需求是否滿足起訂量要求5合理增大備料數量2 5物資供應周期問題，存在供應風險供應周期10采取1︰1配套訂貨方式，在總裝備料階段提前供應；同時按新供應方案滾動備料5 6供方配合程度問題，存在供應風險廠家是否要求帶款提貨5簽訂年度合同，提前支付預付款2 7物資生產廠家產能，存在供應風險產能穩定性10提前滾動備料，設立安全庫存5

注：根據風險高低和風險產生的影響評定各影響因素的風險值。

表3 區段風險值評分規則

Tab.3 Section risk value scoring rules

風險因子及風險值風險區段 保管期限/月1～66～1212～24>24 風險值（現有模式）10852 風險值（新模式）8520 風險因子及風險值風險區段 近5年復驗不合格次數>51～50 風險值（現有模式）1052 風險值（新模式）531 風險因子及風險值風險區段 是否為危化品是否 風險值（現有模式）100 風險值（新模式）50 風險因子及風險值風險區段 需求是否滿足起訂量要求是否 風險值（現有模式）50 風險值（新模式）20 風險因子及風險值風險區段 供應周期/月>32～31～20～1 風險值（現有模式）10852 風險值（新模式）5310 風險因子及風險值風險區段 廠家是否要求帶款提貨是否 風險值（現有模式）50 風險值（新模式）20 風險因子及風險值風險區段 產能穩定性波動較穩定穩定 風險值（現有模式）1052 風險值（新模式）531

表4 各項物資風險等級評估明細例

Tab.4 Details of risk level assessment of various materials

序號物資編碼物資名稱風險點風險值風險舉措風險等級 1YY10120154DW-3低溫膠1，2，3331，2，3高風險 ……

注：評分（25-60]為高風險；（15-25]為中高風險；（7-15]為中低風險；[0-7]為低風險。

2.3 優化發射場物資配套流程，建立物資信息共享

目前發射場物資存在配套流程較長，需求信息不對等和不及時等問題，使資供應難度和風險明顯增加。項目組通過協調設計、工藝，深入了解各任務特點和靶場物資配套流程，結合靶場物資屬性和供應規律，進一步完善各發射場物資信息，協助設計精準制定發射場物資配套表（表5），補充完善各項物資相關屬性和配套參數，在此基礎上，建立發射場物資數據清單。對發射場物資清單進行實時更新維護，并及時推送給設計、工藝和車間庫管等相關人員（具體流程見圖1），確保全鏈條需求信息對等，以便于設計、工藝選用合理物資。特別是針對非金屬類物資標準升級、停產等情況，確保信息及時傳遞至各環節相關人員，協助設計提前開展代料工作、更改配套表，同時指導車間精準提請物資需求，確保各項需求物資可采，避免因計量單位不一致、需求信息不對稱等原因反復協調。從物資選用、需求提請的源頭優化靶場物資配套流程，全面縮短物資周期，為靶場物資高效有序供應奠定基礎。

表5 發射場物資供應配套表（例表）

Tal.5 Launching material supply supporting table（example）

存貨編碼存貨名稱型牌號規格包裝尺寸技術條件物資狀態質量等級保管期起訂量計量單位供應周期 YY10126426環氧硝基磁漆H04-2Ⅰ型3kg/桶無GJB384A-1996HT521紅色—12月3kg45天 物資類別是否為危化品是否為專用料單發數量型號工程備料數量庫存數量用途安全系數風險點風險值風險等級風險舉措 涂料是是3CZ-863備件0.51/2/323中高風險1/2/3

圖1 靶場物資信息傳遞流程

Fig.1 Flow of shooting material information transfer

3 發射場物資供應新方案的實施

基于上述發射場物資供應優化模式，將以往按需供應轉化為提前精準備料，按照物資類別、保管期限、存儲要求和供應周期等進行分類管理，新的管理方案如下。

3.1 長周期物資

對于供應周期大于3個月的靶場物資，如機電、標準件等物資，其供應周期較長，無法滿足發射場機動性要求。可采取1︰1配套管理，即在火箭總裝備料需求中，提前將發射場物資納入備料，采取1︰1配套訂貨方式，在總裝備料需求中直接供齊，全面縮短該類物資供應周期。

3.2 供應周期較短且保管期大于等于12個月物資

對于供應周期為1～3個月，且保管期限大于等于12個月的靶場物資，占比較大，如果能夠采取合理備料方案，可有效提升該類物資供應周期。此外，發射場物資作為備份件，通常要根據發射場實際情況進行選用，因此其供應存在一定概率性。為確保物資既可以及時供應，又能夠通過精細化管理降低積壓風險，通過計算優化初始備貨數量（）和再定貨數量（）制定新方案進行滾動備料，具體公式及參數設定如下。

a）初始備貨數量（）。

考慮各需求單位需求計劃一般按照年度計劃制定，年度需求計劃較為精準，故靶場物資備貨計劃以全年計劃作為初始備貨點，依據靶場物資配套表、物資屬性和以往調撥數據等給出初始備貨數量計算公式如下：

式中為配套表數量；為全年各型號計劃要求配套次數（全年時間范圍：第1年3月1日至第2年2月28/29日開始計算）；為使用概率，=（需求歷史提報次數/型號發射總次數）；為安全系數（安全系數主要參考第2.2節中風險值因素，主要考慮是否為危化品、供應周期、保管期限、是否滿足起訂量和廠家產能是否穩定等。對上述風險值進行綜合考慮，一般取值為0.5，1，1.5，2）；【】表示向上取整數。

b）再定貨數量（）。

由于發射場物資使用存在概率性，故需要根據實際情況進行適當調整，依據實際供應情況和物資相關屬性，給出再訂貨點的觸發條件，以及再定貨數量的計算公式如下：

式中1為各型號剩余要求齊套次數。

再訂貨點的觸發條件為：

1）初始備貨數量小于等于配套數量。

2）庫存備貨物資保管期小于等于6個月。

c）超期風險管控。

依據第2.2節中風險評估規則，參考設立超期風險點，當發射場備料物資使用有效期小于等于6個月時，可轉化為普通庫存物資，可用于其他型號。

3.3 超期風險較大的物資

發射場物資中，對于保管期6～12個月的物資均屬于危化品，存儲運輸條件較為苛刻，超期風險較大，無法提前備料，應該依據實際要求供應節點進行按需供應。針對具有較高質量風險的關鍵部位所用物資，應參考物資使用要求和質量風險，采取單發配套、雙批訂貨的方式，即按照單發配套數量，訂購不同批次物資，規避質量風險，確保按時交付合格產品。

對于保管期限無法滿足發射場要求的物資，采取“雙倍發放、異地復驗”的形式，即按節點將完整包裝物資發放用戶，同時留存同批物資于庫房。使用前異地開展復驗工作，在確保質量的前提下有效保證物資供應，避免二次運輸以及增加成本。

4 實施效果

4.1 實現型號、設計、工藝、生產和物資供應集成化和一體化

深入調研發射場物資配套流程，從設計選用源頭優化發射場物資配套流程，制定發射場物資配套清單，建立發射場物資信息共享機制，協助設計人員、工藝人員及時掌握物資信息，打破與物資供應間信息壁壘，從任務源頭實現物資需求精準預測，實現型號、設計、工藝、生產、物資供應集成化和一體化，減少各環節協調次數，大幅提高工作效率。目前已協助設計人員提前完成物資代料17項，更新優化配套表6次，單發配套協調次數由以往平均8次降低至2次，需求提報正確率由以往平均73%提升至95%。

4.2 全面降低發射場物資供應風險

通過統計分析發射場物資供應數據，對發射場物資進行分類匯總，深入研究各類物資供應規律，及時總結歸納供應問題，識別供應難點和風險點，提出有效的供應措施，全面降低發射場物資供應風險。

新舊供應模式下各項靶場物資供應風險評估對比情況見圖2，發現新模式下高風險物資項數由10項降低至3項，中高風險物資項數由26項降低至8項，中低風險物資項數由42項降低至26項，整體物資供應風險全面降低。

圖2 不同供應模式下各項物資風險評估情況統計

4.3 提高供應效率

通過對各項物資進行風險評估，制定應對措施，結合第2.3節中發射場物資供應新方案，提前滾動精準備料，將發射場物資平均供應周期由80天縮短至35天，實現60%以上的發射場物資“0周期”供應（即通過提前采買和驗收，實現接受需求后庫存可通過庫存直供）。此外，通過合理設定起訂量和再訂貨點，制定超期預警機制，使超期物資項數占比由16%降低至3%，全面提升發射場物資供應效率，從而有效降低物資超期積壓風險。

4.4 降低供應成本

通過精準預測和需求匯總，以及集中采購和提前備料，對物資質量風險和安全隱患的管控更加合理化和科學化，實現單發物資配套成本由平均143萬元人民幣降低至112萬元人民幣，降幅高達21.7%，從而有效降低物資采購、管理及運輸成本。

5 結束語

新一代運載火箭發射場物資供應新模式，成功打破型號任務與發射場物資供應間信息壁壘，規范優化了發射場物資供應流程，提高了需求預測精準度，實現了發射場物資由按需供應向主動供應的重大轉變。未來可將該模式推廣，將物資配套信息、供應流程融入物資供應信息化系統中，從而實現各型號間物資信息共享，進一步推進型號、設計、生產和物資一體化協同管理，全面提高航天物資供應效率，有效降低物資管理和采購成本。

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Innovation and Practice of Launching Material Supply Mode for New Generation Launch Vehicle

WANG Shuai, WEI Jinzhuo, ZHANG Junning, ZHANG Man, LIU Fangke

(China Academy of Launch Vehicle Technology, Beijing, 100076)

Focusing on the high management and transportation costs, supply difficulties and risks caused by single delivery of shooting materials at present, the big data of shooting material supply in recent five years is analyzed, the rule of various materials supply is studied, the supply difficulties and risks are identified, corresponding supply measures are taken. Meanwhile, the information sharing mechanism of shooting material supply is established, and creating a new shooting material supply mode for a new generation of launch vehicle. Moreover, it is further standardized the material supply process, improving the accuracy of demand forecast, and realizing a significant transformation from on-demand supply to active supply of materials in the shooting range. Ulteriorly, the integrated and collaborative management of model, design, production and materials are promoted, comprehensively improving the efficiency of space material supply, effectively reducing the cost of material management and procurement, and providing solid material support for the follow-up high-density launch of model.

new generation of launch vehicle; launching material; supply mode; management cost

2097-1974(2023)02-0141-06

10.7654/j.issn.2097-1974.20230228

F253

A

2023-03-21；

2023-03-31

王 帥（1986-），男，高級工程師，主要研究方向為航天物流、物資需求與采購管理。

危金卓（1992-），男，工程師，主要研究方向為航天物流、物資需求與采購管理。

張雋寧（1991-），男，工程師，主要研究方向為航天項目管理。

張 曼（1988-），女，高級工程師，主要研究方向為航天物流、物資需求與采購管理。

劉方可（1993-），女，工程師，主要研究方向為航天物流、物資需求與采購管理。