李寶玉、劉雨儂、馬奧家、孫麗、張意國/中國運載火箭技術研究院

當前戰術領域已經進入快速發展期,與傳統領域相比,戰術領域有著項目數量多、生產需求高、市場反應快等特點,同時嚴酷的市場競爭環境進一步壓縮了研制周期、提高了技術難度,綜合來看,戰術型號與其他航天型號的區別主要在于市場和用戶對其“多、快、好、省”的綜合需求。考慮到戰術型號的論證研制是一項極為復雜的系統工程,隨著型號任務激增,只有管理、設計等不同部門和專業之間進行快速迭代、高效協同,才能在較短周期內高質量、高效率、高效益地完成科研生產任務。在此背景下,中國航天科技集團有限公司第七次工作會明確提出,建立跨單位、跨部門的高效協同設計和科研生產體系的發展要求;中國運載火箭技術研究院改革總體方案指出,研制模式不適應當前任務形勢、效率效益不高,在新理念、方法、手段應用不夠,信息化、數字化、智能化差距較大的發展現狀。
科研型企業是隨著研制能力不斷提升而向前發展的。在企業發展初期,“百花齊放”的科研生產方式較為普遍,這種模式相對靈活高效,但也帶來了科研生產質量參差不齊的潛在問題,因此企業應不斷總結形成更多有利于團隊設計水平提高的規章制度。精細化作為提高效率、創造價值的先進理念、文化,逐步成為企業運行的發展趨勢和核心工程,是科研型企業應對當前嚴峻挑戰、不斷提升發展的重要手段。其本質是通過標準化、流程化、制度化的方法,將戰略和目標進行分解、細化、落實的過程,是提升企業整體執行能力的重要途徑。
針對當前戰術領域面臨的挑戰與機遇,本文以戰術型號總體研制為中心,以實現“全周期覆蓋、全要素聯動、全流程閉環”為目標,在研究現狀分析基礎上,確定了戰術型號總體研制精細化流程建設總體方案,開展了流程建設探索和實踐。
隨著技術的不斷迭代和競爭的不斷加劇,當前型號研制主要面臨兩方面問題和需求:
一是技術指標越來越高,需要更小的整體規模、更快的飛行速度、更強的機動能力、更高的命中精度,由此帶來型號研制在技術層面的精細化需求。
二是響應速度越來越快,需要管理、技術等多部門、多專業更加高效地協調運行,以快速迭代、并行推進的方式開展項目管理和設計工作,由此帶來管理層面的精細化需求。
面對上述新的行業發展需求,國內外典型企業諸如波音公司、洛克希德·馬丁公司、空中客車公司、中國商用飛機有限責任公司、中國航空工業集團有限公司、中國航天科工集團有限公司等,均在研制中不斷優化迭代完善精細化流程設計,在技術流程基礎上引入管理等全要素內容,在此基礎上持續推進數字化平臺建設,驅動總體研發流程走向規范、走向高效。在此過程中,基于模型的系統工程(MBSE)、大數據、人工智能、數字孿生等概念與平臺均非通用商業軟件,無法直接舶來使用,企業需要圍繞自身業務特點梳理武器系統研制相關流程,并以此為基礎開展數字化、信息化平臺的建設和優化。
戰術領域通過幾十年的發展,經歷了從無到有、從簡單到復雜、從單一到系統的不同階段,在此過程中結合型號研制邏輯和經驗,形成了較為全面的流程,能夠支撐型號研制的梳理開展,如圖1 所示。然而,由于用戶需求的不斷變化、技術水平的跨越發展、領域開拓的競爭挑戰等原因,當前的研制設計流程已經無法很好地適應新的發展需求,與國內外先進企業相關工作相比,當前差距主要體現在以下三個方面:

圖1 戰術型號總體研制全要素剖析
全局統籌不足:當前流程建設多為單個崗位或單項工作的流程,部門之間、崗位之間、工作之間的統籌不足。
要素融合不全:當前流程建設以技術活動、管理活動分別開展,現有研制精細化流程相關的要素融合不全,對于新興專業的融入程度不夠及時和深入。
基礎支撐不實:當前流程建設對標準、規范融入不全,同時知識、工具等基礎要素和流程存在脫層現象。
根據航天科技集團建立跨單位、跨部門的高效協同設計和科研生產體系的發展要求以及研究院流程體系建設總體方案的部署,戰術部結合自身業務特點,開展圍繞總體研制的精細化流程建設工作,主要建設目的如下:
解耦強基:構建面向型號全壽命周期的研制流程、方法體系和工具手段,梳理優化戰術領域新專業、新模式之間的交叉耦合關系,為后續基于模型的系統工程和組織能力的“高效益”提升奠定基礎。
顯性高效:細化總體研制過程中不同部門、不同專業之間的業務關系,實現業務流程從隱性化到顯性化,提升戰術型號總體研制精細化水平,奠定扎實的高效率流程基礎。
標準規范:構建標準知識體系庫,面向不同部門、不同崗位、不同階段總結形成指導文件,包含設計手段、問題啟示、支撐資料等,推動崗位工作從主觀化到標準化,確保總體研制“高質量”開展。
面向確保全周期研制順利推進的需求,面向不同層級的使用對象,采用將總體研制精細化流程自頂向下分成“一級流程+二級流程+三級流程+設計師手冊/作業指導書”四個層級框架的方案開展建設工作,如圖2 所示。

圖2 戰術型號總體研制精細化流程總體框架
層級一:構建面向型號的一級流程圖。將型號全過程的研制工作進行整體分解,明確總體技術或管理角色不同階段的主要工作,將技術活動與管理活動進行有機融合,形成頂層一級流程圖,實現重要過程與節點管控。
層級二:構建面向部門的二級流程圖。在處/科室范圍內進行具體工作的分解,并組織完成實施,按流程順序、輸入輸出關系、專業分工對各專業進行邏輯關聯,形成各部門二級流程圖。
層級三:構建面向專業的三級流程圖。梳理同一專業不同類型設計工作的輸入數據來源和輸出數據去向,同時涵蓋質量控制點等要素,實現管理和技術要素的有機融合,并梳理相應的支撐體系,形成專業三級流程圖。
層級四:構建設計師手冊/作業指導書。以流程圖為脈絡,面向具體專業崗位和工作項目,形成能夠指導工作開展、支撐工作推進、提醒常見問題的設計師手冊或作業指導書,夯實設計工作的底座支撐。
以實現總體研制流程效率提升為目標,經過持續的探索和實踐,完成面向戰術型號總體研制的一級流程1 項、二級流程30 余項、三級流程100 余項、設計師手冊/作業指導書100 余份。
流程涵蓋方案論證、工程研制、狀態鑒定等型號研制周期內的所有工作,具有“全周期”特點;自頂向下分成“一級流程+二級流程+三級流程+設計師手冊/作業指導書”四個層級框架;縱橫向按照“崗位+流程”兩個維度進行繪制,在流程圖中體現了工作項目及其邏輯關系、組織機構、專業崗位、控制要求等“全要素”內容,如圖3 所示。

圖3 戰術型號總體研制精細化流程探索實踐成果
一級流程面向型號研制,進行全流程、全要素的閉環顯示,將型號總體工作進行整體切分,明確總體技術或管理角色配合完成的項目,將技術活動與管理活動進行有機融合,實現關鍵動作交互和重要節點管控。
面向技術或管理部門,明確研究室層面需重點關注、多系統/多專業反復迭代開展、各系統/各單機同類條目的項目。針對一級流程梳理的工作項目,在部門范圍內進行具體專業的工作分解,形成二級流程并組織完成實施。
面向專業/崗位,主要梳理不同專業間的輸入輸出關系,同一專業不同設計工作間的流程關系。同時,在三級流程中涵蓋輸入輸出、載體、指導文件、合規要求、質量控制等多重要素,并梳理相應的支撐體系,確保專業設計工作能夠有效開展。
通過設計師手冊、作業指導書等途徑,將分散的經驗、知識、資料進行集中整合,推動方法固化融入流程,加強模型通用性和可復用性,提高專業設計質量和工作效率。
專業設計師手冊涵蓋專業崗位職責、各個研制階段的工作項目、需掌握的設計手段、歷史問題及啟示、常用設計資料等,主要用于指導設計師了解本專業工作,不具體展開某個工作項設計方法。
作業指導書可分為設計類和試驗類,涵蓋一項具體設計工作的工作流程、輸入數據接口、設計方法、輸出數據、不同型號設計方法對比等,主要用于指導三級流程中某項具體工作如何開展,與專業設計師手冊配合使用,實現與研制流程的閉環。
精細化流程建設是現代科技企業發展進程中的重要一環,能夠將研制過程中的各個角色、各個活動、各個知識、各個工具等要素進行高效融合,是制度豐富完善、設計能力提升、競爭能力增強的需要,是實現總體研制流程驅動的主線與靈魂,更是后續型號研制和管理走向全數字化、高智能化、低成本化的前置條件。
本文對戰術型號總體研制精細化流程建設的發展趨勢和差距開展了針對性的分析,對于精細化流程建設的目的和思路進行了明確的梳理,同時圍繞“一級流程+二級流程+三級流程+設計師手冊/作業指導書”四個層級框架開展了實踐探索。當前工作成果可結合后續新型號研制特點和新的技術要求,在現有架構基礎上開展拓展和改造,實現以點帶面、點面結合,為實現“三高”發展貢獻更大的價值。
總體研制精細化流程建設是一個持續深入的過程,組織與個體對于精細化設計的認識、開展方法也伴隨著實踐不斷明朗、創新、優化。當前戰術領域面臨更為嚴峻的外界壓力、更高更嚴格的質量需求,進行持續深入的精細化設計探索,將成為提升企業組織生命力、市場競爭力、行業硬實力的有力武器。