◎北京宇航系統(tǒng)工程研究所 馮輝 藍(lán)鯤 王星來(lái) 徐力 馮玉志

基于產(chǎn)品體系建設(shè)的兩器管理模式優(yōu)化研究與實(shí)踐

◎北京宇航系統(tǒng)工程研究所 馮輝 藍(lán)鯤 王星來(lái) 徐力 馮玉志

為適應(yīng)當(dāng)前型號(hào)高密度發(fā)射與研制任務(wù)要求，測(cè)量系統(tǒng)采取了多定點(diǎn)配套、產(chǎn)品體系建設(shè)、優(yōu)化驗(yàn)收交付流程等舉措，有效提升了高密度發(fā)射任務(wù)下兩器產(chǎn)品的質(zhì)量管控水平和驗(yàn)收交付能力，實(shí)現(xiàn)了科研生產(chǎn)模式、管理流程的創(chuàng)新。

近年來(lái)，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院進(jìn)入了史無(wú)前例的型號(hào)高密度發(fā)射及研制任務(wù)階段。作為電氣系統(tǒng)重要組成部分的測(cè)量系統(tǒng)，由于配套產(chǎn)品數(shù)量大，面臨著空前的產(chǎn)品配套交付及質(zhì)量管控壓力，特別是傳感器、變換器（兩器）類(lèi)產(chǎn)品，某運(yùn)載型號(hào)測(cè)量系統(tǒng)全部箭上產(chǎn)品中兩器類(lèi)產(chǎn)品占90%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2014年測(cè)量系統(tǒng)配套的兩器產(chǎn)品達(dá)到30,000臺(tái)套，其生產(chǎn)交付壓力很大，測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)交付已經(jīng)成為型號(hào)高密度發(fā)射主要的產(chǎn)品短線(xiàn)。同時(shí)，由于兩器產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)多、配套數(shù)量多、測(cè)試手段欠缺，也成為測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量管控的薄弱環(huán)節(jié)，經(jīng)常在各類(lèi)試驗(yàn)中暴露出問(wèn)題。

隨著研究院產(chǎn)品化工作的深入推進(jìn)，兩器產(chǎn)品的現(xiàn)狀日趨引起各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)注，統(tǒng)一各型號(hào)兩器產(chǎn)品選型，實(shí)現(xiàn)集成研制、生產(chǎn)、組批交付的要求越來(lái)越迫切。在這種形勢(shì)任務(wù)背景下，北京宇航系統(tǒng)工程研究所測(cè)量系統(tǒng)型號(hào)項(xiàng)目隊(duì)伍充分解放思想，創(chuàng)新思考，在兩器的產(chǎn)品體系建設(shè)、科研生產(chǎn)模式變革、管理流程優(yōu)化等方面開(kāi)展了有益的探索與嘗試，為解決兩器產(chǎn)品的質(zhì)量管控與交付問(wèn)題積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

一、產(chǎn)品體系建設(shè)

1.規(guī)范設(shè)計(jì)輸入，壓縮品種

從各型號(hào)測(cè)量參數(shù)及兩器選型情況統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看，目前造成各型號(hào)兩器產(chǎn)品差異化較大的原因主要在于總體的測(cè)量需要差異較大、環(huán)境條件要求不同。進(jìn)一步對(duì)在研及在飛運(yùn)載火箭、戰(zhàn)略及戰(zhàn)術(shù)型號(hào)測(cè)量參數(shù)表統(tǒng)計(jì)分析，梳理出每一類(lèi)非電量參數(shù)的基本測(cè)量要求，制定出運(yùn)載火箭、戰(zhàn)略及戰(zhàn)術(shù)型號(hào)的非電量測(cè)量參數(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)要求，提供給型號(hào)總體參考，與總體環(huán)境專(zhuān)業(yè)形成設(shè)計(jì)閉環(huán)，從測(cè)量需求源頭貫徹產(chǎn)品化設(shè)計(jì)思想?，F(xiàn)階段，在各型號(hào)測(cè)量參數(shù)梳理分析的基礎(chǔ)上，已對(duì)高密度發(fā)射的型號(hào)如CZ-3A系列、CZ-2C等近似量程、精度要求不同的兩器進(jìn)行統(tǒng)一化選型設(shè)計(jì)，壓縮現(xiàn)有型號(hào)的兩器種類(lèi)。

2.產(chǎn)品型譜及貨架建設(shè)

現(xiàn)階段航天兩器已發(fā)展為30多類(lèi)產(chǎn)品，而且隨著總體精細(xì)化測(cè)量要求的提高，還在不斷擴(kuò)展品種。由于同一類(lèi)產(chǎn)品的測(cè)量原理不同、量程重疊、精度各異、環(huán)境條件各異，多個(gè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)單位均有能力配套但對(duì)外接口不盡相同，難以實(shí)現(xiàn)互換性。因此，兩器產(chǎn)品研制單位的型譜建設(shè)是產(chǎn)品化工作非常重要的一環(huán)。

研究所總體部積極牽引外協(xié)單位開(kāi)展兩器產(chǎn)品型譜設(shè)計(jì)，優(yōu)化和縮減兩器品種，為后續(xù)建設(shè)測(cè)量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品貨架奠定基礎(chǔ)，目前主要兩器配套單位均已完成兩器基本型譜設(shè)計(jì)。

后續(xù)，測(cè)量系統(tǒng)將在兩器配套單位產(chǎn)品型譜設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)上，從中優(yōu)選出技術(shù)成熟度高、性能指標(biāo)優(yōu)良、經(jīng)過(guò)飛行試驗(yàn)驗(yàn)證的兩器作為測(cè)量系統(tǒng)兩器規(guī)范設(shè)計(jì)的藍(lán)本，制定測(cè)量系統(tǒng)通用化兩器設(shè)計(jì)要求，規(guī)定每一類(lèi)兩器的代號(hào)、外形結(jié)構(gòu)、安裝方式、接口、性能指標(biāo)等。配套單位依據(jù)通用化兩器設(shè)計(jì)要求開(kāi)展通用化兩器研制，然后對(duì)各家產(chǎn)品進(jìn)行第三方評(píng)測(cè)，選出最優(yōu)產(chǎn)品進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品貨架，并基于此貨架建設(shè)測(cè)量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品選型數(shù)據(jù)庫(kù)，用于新型號(hào)的兩器選型，實(shí)現(xiàn)兩器的產(chǎn)品化設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

二、多定點(diǎn)配套及優(yōu)化驗(yàn)收交付流程

1.多定點(diǎn)配套

為規(guī)避高密度發(fā)射任務(wù)帶來(lái)的產(chǎn)品齊套風(fēng)險(xiǎn)，測(cè)量系統(tǒng)積極籌劃實(shí)施外協(xié)產(chǎn)品多定點(diǎn)配套，特別是對(duì)于配套量較大的兩器類(lèi)產(chǎn)品，選取了山西科泰航天防務(wù)技術(shù)有限公司、南京高華科技有限公司、中北大學(xué)等單位作為備選配套單位，由測(cè)量系統(tǒng)提出統(tǒng)一的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，具體包括性能指標(biāo)、外形接口及試驗(yàn)條件等，各單位的產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)互換，無(wú)須更改總體的電氣及機(jī)械接口。

2.第三方測(cè)評(píng)

兩器產(chǎn)品多定點(diǎn)配套雖然緩解了型號(hào)產(chǎn)品配套壓力，但如何保障各外協(xié)單位產(chǎn)品性能指標(biāo)一致，既能滿(mǎn)足型號(hào)使用需求，又方便型號(hào)使用和管理是多定點(diǎn)配套工作面臨的首要問(wèn)題。以某武器型號(hào)為依托，引入第三方權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)——北京計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所對(duì)多定點(diǎn)配套單位的兩器產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)校試驗(yàn)，對(duì)各外協(xié)單位產(chǎn)品性能進(jìn)行全面深入的測(cè)試分析，確保滿(mǎn)足任務(wù)書(shū)要求，并可以進(jìn)行無(wú)障礙互換。

測(cè)量系統(tǒng)基于總體環(huán)境條件要求、兩器研制任務(wù)書(shū)、國(guó)家及航天計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)等文件提出了兩器的測(cè)試需求，計(jì)量單位據(jù)此制定測(cè)試方案。試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括傳感器基本指標(biāo)校準(zhǔn)試驗(yàn)和復(fù)雜環(huán)境試驗(yàn)，重點(diǎn)測(cè)試分析了傳感器實(shí)測(cè)技術(shù)指標(biāo)與任務(wù)書(shū)的符合性、出廠(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及傳感器對(duì)飛行試驗(yàn)復(fù)雜環(huán)境條件的適應(yīng)能力。

試驗(yàn)結(jié)果表明，各配套單位的產(chǎn)品性能均達(dá)到或優(yōu)于型號(hào)使用要求，具備為型號(hào)配套兩器產(chǎn)品的研制與生產(chǎn)能力，型號(hào)將根據(jù)飛行任務(wù)需求進(jìn)行組批投產(chǎn)。此次兩器測(cè)評(píng)試驗(yàn)是測(cè)量系統(tǒng)首次引入第三方權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)對(duì)各配套單位傳感器產(chǎn)品性能進(jìn)行準(zhǔn)確客觀評(píng)測(cè)，試驗(yàn)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品雙定點(diǎn)配套工作起到了有力的支撐作用。

目前，測(cè)量系統(tǒng)型號(hào)項(xiàng)目隊(duì)伍正在研究在兩器產(chǎn)品驗(yàn)收交付流程中加入系統(tǒng)測(cè)試環(huán)節(jié)的可行性，即各配套單位的兩器產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)系統(tǒng)測(cè)試才能交付綜合試驗(yàn)使用，系統(tǒng)測(cè)試的內(nèi)容涵蓋兩器產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，如傳感器的精度、動(dòng)態(tài)特性等。通過(guò)對(duì)兩器產(chǎn)品驗(yàn)收交付流程的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩器產(chǎn)品的精細(xì)化質(zhì)量管控，同時(shí)提升系統(tǒng)的技術(shù)抓總能力。

3.電子版證明文件

由于兩器產(chǎn)品是型號(hào)配套數(shù)量最大的單機(jī)產(chǎn)品，以北京遙測(cè)技術(shù)研究所為例，2014年月均交付量超過(guò)2000多臺(tái)套，不僅給產(chǎn)品生產(chǎn)帶來(lái)了巨大壓力，而且提供數(shù)量龐大的紙質(zhì)版產(chǎn)品配套文件（證明書(shū)、履歷書(shū)、技術(shù)說(shuō)明書(shū)等）也成為影響產(chǎn)品交付的因素之一。鑒于這種情況，測(cè)量系統(tǒng)與北京遙測(cè)技術(shù)研究所等主要兩器配套單位積極策劃，并與總裝車(chē)間等部門(mén)充分溝通，推行了電子版證明文件取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)文件，不僅節(jié)約了制作紙質(zhì)文件所耗費(fèi)的大量人力、物力，而且電子版證明文件在兩器測(cè)試數(shù)據(jù)錄入時(shí)更加方便快捷，大大提升了工作效率，為兩器產(chǎn)品的及時(shí)交付提供了幫助。

三、保障條件建設(shè)

1.建設(shè)系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證平臺(tái)

為了加強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)研究和系統(tǒng)抓總能力，近年來(lái)研究所積極開(kāi)展系統(tǒng)級(jí)測(cè)試與驗(yàn)證條件建設(shè)工作，提出了完備的測(cè)量系統(tǒng)激勵(lì)與校準(zhǔn)平臺(tái)建設(shè)規(guī)劃，平臺(tái)組成如圖1所示。

圖1 測(cè)量系統(tǒng)激勵(lì)與校準(zhǔn)平臺(tái)

多功能信號(hào)激勵(lì)系統(tǒng)為測(cè)量系統(tǒng)提供各類(lèi)高精度測(cè)試信號(hào)，作為測(cè)量傳感器的輸入，用于測(cè)量系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試，全面考核測(cè)量系統(tǒng)及各層次單機(jī)的功能及精度指標(biāo)。信號(hào)激勵(lì)平臺(tái)提供振動(dòng)、沖擊、溫度、壓力等測(cè)試信號(hào)。各類(lèi)測(cè)試信號(hào)可以按照要求的幅值及頻率進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，模擬導(dǎo)彈真實(shí)測(cè)量對(duì)象的變化特征。該平臺(tái)主要用于開(kāi)展系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn)、專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)研究、產(chǎn)品故障分析與定位，同時(shí)可以加強(qiáng)對(duì)兩器產(chǎn)品的驗(yàn)收把關(guān)力度，提高兩器產(chǎn)品的質(zhì)量管控水平。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

傳感器和變換器的選擇與使用是測(cè)量系統(tǒng)非電量測(cè)量專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，是進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量的源頭，也是提高測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、有效性的基礎(chǔ)。由于兩器產(chǎn)品具有種類(lèi)多、技術(shù)狀態(tài)多、技術(shù)更新快等特點(diǎn)，測(cè)量系統(tǒng)兩器選型工作復(fù)雜而繁瑣。箭上參數(shù)少則幾十路，多則上千路，每路參數(shù)都需要進(jìn)行兩器選型，在選型過(guò)程中還需要和總體及傳感器研制單位進(jìn)行多次協(xié)調(diào)，包括詳細(xì)的測(cè)量需要、傳感器的安裝位置及安裝方式、連接電纜長(zhǎng)度、傳感器使用的環(huán)境等。由于工作量大、信息渠道不暢、缺乏統(tǒng)一規(guī)范等原因，各型號(hào)的兩器選型沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，這也是造成兩器技術(shù)狀態(tài)較多的原因之一。因此，研究所建立了測(cè)量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)可以統(tǒng)一兩器選型標(biāo)準(zhǔn)，提升設(shè)計(jì)效率，規(guī)范兩器的選型使用。

四、成效及應(yīng)用

測(cè)量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品選型貨架的建立有效壓縮了兩器產(chǎn)品的種類(lèi)，平均壓縮率不低于60%，新研制型號(hào)嚴(yán)格選取貨架中的兩器產(chǎn)品，產(chǎn)品化率達(dá)到80%以上；利用第三方測(cè)評(píng)試驗(yàn)對(duì)不同單位的兩器產(chǎn)品進(jìn)行基本性能及環(huán)境適應(yīng)性評(píng)測(cè)，優(yōu)選產(chǎn)品進(jìn)入兩器選型貨架，同時(shí)制定了兩器產(chǎn)品的試驗(yàn)及驗(yàn)收測(cè)試規(guī)范，完善了產(chǎn)品的質(zhì)量管控手段；依據(jù)兩器產(chǎn)品選型貨架建立了兩器選型數(shù)據(jù)庫(kù)，規(guī)范了兩器選型與使用，提升了設(shè)計(jì)效率；建設(shè)了測(cè)量系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證平臺(tái)，解決了測(cè)量系統(tǒng)綜合試驗(yàn)中無(wú)法施加定量激勵(lì)、系統(tǒng)級(jí)精度無(wú)法驗(yàn)證等難題；推行了多定點(diǎn)配套、電子證明書(shū)、集中驗(yàn)收與組批交付等多項(xiàng)創(chuàng)新管理模式，全面提升了型號(hào)兩器產(chǎn)品的配套交付能力。

1.交付能力顯著增強(qiáng)

經(jīng)過(guò)近2年的實(shí)踐，測(cè)量系統(tǒng)在兩器產(chǎn)品交付及質(zhì)量管控方面采取的措施取得了良好的效果。一方面，增加了型號(hào)產(chǎn)品的配套交付能力，兩器產(chǎn)品的及時(shí)交付率由原來(lái)的60%提升至85%左右，基本杜絕了因兩器不能按時(shí)交付而影響型號(hào)研制進(jìn)度問(wèn)題；另一方面，管理流程的優(yōu)化也給測(cè)量系統(tǒng)外協(xié)配套單位創(chuàng)造了有利的外部環(huán)境，消除了部分影響兩器生產(chǎn)交付的瓶頸問(wèn)題，有效緩解了配套單位的生產(chǎn)交付壓力，為型號(hào)高密度發(fā)射任務(wù)提供了有力的產(chǎn)品保障。

2.質(zhì)量問(wèn)題顯著減少

針對(duì)兩器由于產(chǎn)品數(shù)量多、研制進(jìn)度緊張帶來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題頻發(fā)局面，測(cè)量系統(tǒng)采取的第三方標(biāo)定、系統(tǒng)驗(yàn)證等管理措施也取得了明顯的收效，外協(xié)單位的質(zhì)量意識(shí)顯著增強(qiáng)，同時(shí)提升了測(cè)量總體對(duì)單機(jī)的質(zhì)量管控能力，有力保障了測(cè)量系統(tǒng)兩器產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

3.產(chǎn)品種類(lèi)顯著減少

隨著兩器貨架建設(shè)、通用化兩器研制與應(yīng)用等工作的深入推進(jìn)，新研制型號(hào)的兩器產(chǎn)品種類(lèi)顯著減少，為型號(hào)節(jié)約了大量的研制費(fèi)用，同時(shí)也釋放了系統(tǒng)及單機(jī)單位在同質(zhì)產(chǎn)品管理上的精力，使其可以聚焦在通用化產(chǎn)品生產(chǎn)和新技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了研制流程的優(yōu)化。

后續(xù)，測(cè)量系統(tǒng)將繼承前期管理模式創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)推進(jìn)兩器產(chǎn)品體系建設(shè)、組批驗(yàn)收、交付流程優(yōu)化等工作，爭(zhēng)取在兩器產(chǎn)品的質(zhì)量管控水平、驗(yàn)收交付能力等方面上一個(gè)新的臺(tái)階。