宇航通用產品組批生產管理模式研究

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摘要：以去型號、可重復性組批生產為目標，根據通用產品特點，圍繞物料儲備、技術狀態控制、投產、試驗、驗收等各個環節進行論述，說明在通用產品研制與組織上采取的創新性管理手段，以及對訂單響應速度和研制資源合理利用上的提升，分析了未來針對通用產品全周期的管理模式。

關鍵詞：宇航通用產品；組批投產；生產管理；管理模式

宇航通用產品，是指可供2個及以上型號選用的產品或未來有明確的批量應用需求的產品。航天器通用產品具有研制周期長、品種多、子樣少的特點。在傳統的科研生產模式下，新產品多為型號牽引，按照小樣本、定制的生產模式進行研發[1]。隨著我國空間事業的快速發展，宇航產品越來越明顯地顯現出型號數量多、發射密度高的特點。航天產品的研制模式需由小樣本、小作坊向“批生產”模式轉型，其核心在于生產流程優化與過程質量管理的提升[2]。北京控制工程研究所（502所）產品覆蓋光學、機電、推進和電子四大領域。目前，除計算機等部分電子產品，因航天型號需求差異較大，仍按照定制產品管理；其他三大領域產品，均按照通用產品管理。為了提高訂單響應能力，充分利用通用產品技術狀態穩定特點，針對通用單機，502所采用組批重復投產策略，替代以型號訂單為輸入的定制投產，提高生產效率與產品質量一致性。

1通用產品組批投產流程與組織

1.1訂單響應流程。502所訂單執行流程，從型號訂單流程上可以看出，接到客戶需求后，分系統總體室進行分解，與客戶進行溝通形成初步的配套清單；而后與各單機室確認形成單機詳細配置清單，對于通用產品，優先選擇具備庫存的產品，經策劃會評審后形成投產矩陣。通用產品訂單響應流程，見圖1。投產矩陣確認后，由分系統總體下達單機任務書，產品調度下達生產訂單，單機室分解任務，新研產品啟動研制流程，對于通用產品，有庫存的半成品，即未進行試驗的產品（如星敏、太陽敏感器等），因環試均在單機研制流程的后期，將差異化延遲，一般在產品完成固封后，入半成品庫，等待確認型號，按照型號要求，啟動試驗及驗收工作。對于具備成品庫存的產品（貨架式產品），如推力器，由產品調度進行根據型號緊急程度進行調撥，而后由型號質量師組織進行型號驗收。貨架式產品是通用型譜產品的更高層體現和發展方向，不僅具備型譜產品的通用屬性，作為成熟度高、質量穩定且可以直接投產或交付的產品更是可以顯著提高型號的研制效率[3]。儲備的單機產品一般由型號調度根據型號指針進行需求預測，產品調度根據平臺，形成生產訂單，投產儲備單機。1.2組織保障。在組織上，502所按照產品類型，共形成6個單機產品研制中心；各單機研制中心設置設計部、工程部、生產部；其中設計部、工程部負責產品研發、定型，生產部負責產品生產、測試等工作。除了新研產品在產品首個研制周期內存在設計、生產耦合，成熟產品已實現設計、生產分離。設置型號管理隊伍及產品管理隊伍，角色設置及職責。通過矩陣式管理，將單機及零組件的研制從型號研制流程中剝離，強調單機產品按專業自身規律有序發展。構建既能滿足型號任務需求，又能提升專業研究與發展能力的組織模式。型號隊伍及職責、產品隊伍及職責，見表1、表2。

2通用產品研制管理

針對通用產品全周期，對關鍵控制環節進行管理。確保接受到訂單，即可開展產品的重復生產工作。2.1型譜管理。根據產品化工作自身需要，同時適應業務發展需求，建立三級型譜系列：分系統平臺級、單機產品級、模塊及組件級，形成了縱向覆蓋分系統級、單機級、組件級，橫向覆蓋傳統宇航領域、商業航天領域的產品型譜體系，利于指導型號對分系統、分系統對專業產品、產品對成熟模塊及組件的開發、生產和選用，牽引未來研發規劃方向。2.2技術狀態控制。第一，單機產品以產品化標識進行開發。批量生產中的質量管理必須解決的關鍵問題是實現產品批量生產過程的可追溯性。以產品代號唯一表征產品狀態，按照產品代號+產品生產編號信息進行產品唯一標識，產品信息可追溯。第二，統籌技術狀態，規范版本升級。通用產品按照產品化的要求形成去型號化的文件體系，作為技術狀態的統一載體。所內建立了技術狀態控制委員會，按照院和所內相關要求統一開展技術狀態的管控。按照年度開展通用單機產品版本升級計劃梳理，保持產品狀態相對穩定，保證產品一段時期內能夠面向需求重復生產。第三，生產基線控制。正樣投產前必須建立生產基線,新研單機產品通過工藝鑒定和產品鑒定后，組織啟動產品生產基線建立工作。通用產品按最新版本梳理產品狀態，如涉及技術狀態更改，需開展技術狀態更改論證，以通過論證后的狀態為準。生產基線內容應涵蓋正樣產品生產所需的全部依據，生產基線建立時應確保前一套/批已驗收產品生產過程中形成的各類單據，如更改單、技術（工藝）通知單等已完成閉環，因特殊原因未閉環的單據，需在生產基線報告中說明主要內容和使用階段。第四，文件配置管理。產品基線的文件配置、策劃/計劃類、生產過程狀態紀實、紀實總結等單機產品生產部門編制的技術文件，作為產品配置文件，統一按照產品名稱和產品代號編寫、歸檔和使用。與型號有接口關系的分系統單機技術要求、分系統單機IDS、分系統單機環試技術條件、分系統單機驗收大綱、各單機間通信協議接口文件、單機產品證明書、質量履歷書等文件按照型號名稱和型號代號編寫、歸檔和使用。通過分系統配套表建立產品與型號間的映射關系。2.3物料申報管理。物料儲備按通用產品管控，按照“ZPXM”進行申報、采購管理。由產品調度根據產品具體的產能需求，統一匯總成通用單機的物料需求，由物資采購部門根據訂貨周期及存儲周期等因素綜合分析，形成統一采購需求，實現通用物資滾動貯備，建立可供生產線形成貨架能力的常備庫存。根據物料金額及可得性，分別定義重要物料、戰略物料、一般物料、瓶頸物料，結合需求制定物料庫存戰略。2.4產品投產管理。一，產品組批投產流程。通用產品生產準備工作以批次為單位，產品管理處在組件、產品上線前組織相關部門結合基線報告進行生產基線檢查、確認；完成生產、設計文件下達。為了提高生產效率，通用產品采取組批生產的方式，實現產品的“去型號化”生產，覆蓋多型號需求。通用產品的組批生產流程，見圖2。以推進產品為例，投產相關環節描述如下。M1：投產數量=（訂單+預測任務）－(在線+庫存)，覆蓋可見訂單，同時形成約一年的在線儲備（單組元15顆星、雙組元10顆星）。M3：每年年初、年中各進行一次投產。年初投產根據策劃進行，年中投產考慮后續需求變化及裝配額外損耗(零件報廢)等因素，調整生產節奏，確保覆蓋下一年需求，形成滾動庫存。M6：根據階段型號需求，結合優先級，組批裝配（批量根據經驗批次或經濟批次確定），裝配使用零件一般為上一年度的庫存。第二，關鍵組件儲備投產。由科研生產管理部門牽頭，梳理出生產周期長、篩選淘汰率高的關鍵組件，建立了《五〇二所宇航產品關鍵組件常備庫存清單》，并以年度為單位定期維護。通過加強綜合策劃、提前滾動投產、拓展生產廠家、嚴格篩選入庫等舉措，拓展組件生產能力，實現關鍵組件的多點供貨，提高組件產品配套能力，部分關鍵組件已形成常備庫存儲備，縮短了通用產品生產周期，提高產品生產線抗風險能力。第三，外協管理。對于同類外協任務存在多供方時，按照統一的外協產品保證要求進行過程控制；同時對外協單位實行分線管理，以電裝外協為例，A廠主要負責光電產品線路電裝，B廠主要負責機電產品線路電裝，確保供應配套的產品一致性。2.5試驗。單機產品在模樣、電性件研制階段以研制試驗矩陣為抓手，規范研制試驗項目，加強關鍵通用單機產品研制試驗方案評審，按照產品手冊試驗條件進行試驗,組織資深專家做好新研關鍵通用產品的研制試驗方案的評審，對驗證的全面型、有效性把關，確保新產品設計到位、驗證到位。單機產品在鑒定件研制階段，通過開展鑒定試驗方案評審，確定鑒定試驗最大包絡條件，滿足已有型號及潛在型號的需求。2.6驗收交付管理。為進一步提高“去型號化”后通用產品驗收的規范性、及時性，502所實施產品分級驗收策略：單機入庫驗收和單機交付驗收。單機入庫驗收后形成貨架產品，型號交付時執行交付驗收程序。“貨架式”產品驗收：產品批產完成后，產保工程師根據產品規范及產品化IDS，按照通用產品進行組批驗收，全面審核指標實現、過程記錄、交付物正確性等，成為貨架產品。“交付用戶”驗收：根據用戶“訂單”的要求，從產品庫中提取產品，交付用戶驗收；按照既定配置從產品庫中提取產品及標準化產品數據包，交付用戶確認符合性開展驗收，驗收完成后應提供替換標識、包裝托運、軟件參數裝訂等協定服務，并完成交付，成為“型號”產品。3管理成效第一，單機研制效率大幅提升。目前對于大部分單機而言，可以將產品前期研制工作與型號差異化需求剝離，將環試前的工作量提前完成，降低單機研制時間，生產周期平均縮短4個月。第二，整體交付能力穩步提升，在生產資源不增加的前提下，提升生產資源的利用率，提升產量。近幾年，502所科研生產任務整體完成情況良好，2014年至今，產品交付總量總體上處于穩步增長的態勢。2017年，502所產品交付量達到歷史新高，為2770臺套，相對2014年提升30%。第三，組批投產進一步保證了原材料、技術狀態、生產條件的一致性，從而提高了產品質量一致性。

參考文獻：

[1]梁波，馬濤，陳濤.宇航通用產品去型號化工作綜合管理與實踐[J].航天工業管理，2017（11）：24-28.

[2]秦芳.小議航天產品的生產流程優化[J].管理科學與工程技術，2012（21）：306.

[3]施帆.宇航產品貨架管理模式研究[J].航天工業管理，2015（6）：3-6.

作者:戈  強 曹  宇 王子歡 董蕓松 單位:北京控制工程研究所