/中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院戰(zhàn)術(shù)武器事業(yè)部
產(chǎn)品化作為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外廣泛采用的技術(shù)和管理創(chuàng)新手段,是實(shí)現(xiàn)航天型號(hào)由任務(wù)型向產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力型轉(zhuǎn)型的核心戰(zhàn)略,也是應(yīng)對(duì)戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低成本、快研制、高可靠的關(guān)鍵舉措,更是戰(zhàn)術(shù)武器型號(hào)研制模式改革和新體系建設(shè)的重要推動(dòng)力。當(dāng)前,戰(zhàn)術(shù)武器領(lǐng)域面對(duì)白熱化、全面性的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)格局,迫切需要占領(lǐng)核心技術(shù)制高點(diǎn),快速完成研制任務(wù),全面控制產(chǎn)品成本,加快推進(jìn)型號(hào)研制與產(chǎn)品化深度融合的科研生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)型升級(jí)。為此,筆者在分析戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品化需求的基礎(chǔ)上,提出了面向基本型導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)型譜架構(gòu),通過(guò)研究協(xié)同推進(jìn)的戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品化工作模式,以及圍繞型譜規(guī)劃的戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品貨架建設(shè)流程,旨在推進(jìn)戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品化工作,促進(jìn)戰(zhàn)術(shù)武器領(lǐng)域高質(zhì)量、高效率、高效益發(fā)展。
國(guó)外軍工企業(yè)在研制新武器裝備時(shí),為減少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),縮短研制周期,一般采取產(chǎn)品化工作思路,選用60%~70%的成熟技術(shù)。通過(guò)通用或標(biāo)準(zhǔn)模塊的直接選用,集中開(kāi)展專用模塊、特制模塊的研究開(kāi)發(fā),可較大程度地簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、較快地研制出滿足戰(zhàn)技指標(biāo)的新型裝備。
戰(zhàn)術(shù)武器裝備研制按照產(chǎn)品化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),推進(jìn)導(dǎo)彈系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、接口通用化、零部組件模塊化、組裝測(cè)試簡(jiǎn)捷化,既可提高戰(zhàn)術(shù)武器型號(hào)間的產(chǎn)品通用性和互換性,又可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),節(jié)省人力成本與研制成本。此外,通過(guò)零部組件模塊的大批量、專業(yè)化生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)單模塊的組批生產(chǎn),節(jié)省產(chǎn)品生產(chǎn)成本。
為應(yīng)對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的安全形勢(shì)變化,戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器裝備急需具備一定規(guī)模的儲(chǔ)量及批生產(chǎn)能力保障,而要將傳統(tǒng)“多研制、小批量”的研究試驗(yàn)型向規(guī)模化、市場(chǎng)化的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型,需要構(gòu)建與之相適應(yīng)的產(chǎn)品化科研生產(chǎn)體系。
為實(shí)現(xiàn)直接面向客戶需求、集約系統(tǒng)管理和統(tǒng)籌產(chǎn)品發(fā)展的目的,應(yīng)構(gòu)建由面向用戶應(yīng)用的導(dǎo)彈系統(tǒng)型譜、面向頂層規(guī)劃的總體統(tǒng)一化技術(shù)要求以及面向設(shè)計(jì)生產(chǎn)的單機(jī)、零部件組件產(chǎn)品型譜所組成的三層戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)型譜架構(gòu),如圖1所示。通過(guò)對(duì)武器系統(tǒng)開(kāi)展技術(shù)研究與前瞻性預(yù)測(cè),形成具有設(shè)計(jì)指導(dǎo)的基本型導(dǎo)彈平臺(tái),并面向?qū)椢淦飨到y(tǒng)開(kāi)展產(chǎn)品化設(shè)計(jì)。
基本型導(dǎo)彈是武器型號(hào)整體發(fā)展規(guī)劃的核心體現(xiàn),建立在成熟型號(hào)基礎(chǔ)上,通過(guò)前瞻性篩選與規(guī)劃,綜合繼承與發(fā)展成熟型號(hào)的優(yōu)勢(shì),并經(jīng)產(chǎn)品化再造手段而最終形成。基本型導(dǎo)彈具有典型性、通用性,并具有在相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)保持不變的特點(diǎn),其組成單元通過(guò)模塊化、通用化改造設(shè)計(jì),是開(kāi)展導(dǎo)彈系列化設(shè)計(jì)、總體統(tǒng)一化技術(shù)要求設(shè)計(jì)以及單機(jī)、零部組件模塊化設(shè)計(jì)的依據(jù),具有承擔(dān)型譜建設(shè)總輸入條件的作用。
面向用戶應(yīng)用的導(dǎo)彈系統(tǒng)型譜是在研究技術(shù)發(fā)展、用戶需求基礎(chǔ)上,對(duì)統(tǒng)一化要求進(jìn)行合理的積木組合和性能評(píng)估,形成可覆蓋用戶選用范圍的系列化導(dǎo)彈。導(dǎo)彈系統(tǒng)型譜直接面向市場(chǎng)與用戶,為了在競(jìng)爭(zhēng)中獲得更大的優(yōu)勢(shì),應(yīng)根據(jù)需求快速地為用戶提供個(gè)性化產(chǎn)品。
面對(duì)用戶需求的動(dòng)態(tài)變化,當(dāng)現(xiàn)有導(dǎo)彈不能滿足新的用戶需求時(shí),應(yīng)對(duì)貨架產(chǎn)品進(jìn)行擴(kuò)展,并在反饋機(jī)制的作用下推動(dòng)總體技術(shù)要求以及單機(jī)、零部組件型譜增加擴(kuò)展,以組裝形成新的導(dǎo)彈,滿足用戶需求。一方面,貨架內(nèi)模塊的增加會(huì)逐步導(dǎo)致貨架的冗余,需對(duì)貨架進(jìn)行負(fù)擴(kuò)展,去除冗余模塊;另一方面,模塊擴(kuò)展必須根據(jù)型譜的規(guī)劃,按照架構(gòu)與接口規(guī)則向有益于產(chǎn)品化設(shè)計(jì)的型譜和貨架方向擴(kuò)展。
圖1 面向基本型導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)型譜架構(gòu)
面向頂層規(guī)劃的總體統(tǒng)一化技術(shù)要求型譜是基于基本型導(dǎo)彈平臺(tái),從頂層規(guī)劃出發(fā),面向技術(shù)發(fā)展與需求變化,對(duì)總體要求進(jìn)行通用化和系列化設(shè)計(jì)形成的型譜,在產(chǎn)品化研制模式中起到約束總體設(shè)計(jì)和指導(dǎo)分系統(tǒng)設(shè)計(jì)的作用。
總體統(tǒng)一化技術(shù)要求是總體單位產(chǎn)品化工作的重點(diǎn),總體單位應(yīng)起到頂層策劃和牽引抓總作用,以總體設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和設(shè)計(jì)要求為抓手,通過(guò)型號(hào)間設(shè)計(jì)指標(biāo)的比對(duì)分析和設(shè)計(jì)原則統(tǒng)一完成統(tǒng)一化工作;在導(dǎo)彈環(huán)境設(shè)計(jì)與產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)工作的基礎(chǔ)上,制定統(tǒng)一的隔沖、減振和防熱設(shè)計(jì)規(guī)范,并形成一套完整的產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)條件統(tǒng)一原則與方法;以系統(tǒng)間、部段間接口統(tǒng)一為重點(diǎn),明確電氣、機(jī)械接口的統(tǒng)一化設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方法。
總體統(tǒng)一化技術(shù)要求型譜圍繞研制流程規(guī)范化、指標(biāo)體系歸集化、電氣機(jī)械接口標(biāo)準(zhǔn)化和軟件模型通用化4個(gè)方面,在技術(shù)要素層面開(kāi)展研究工作,并形成通用化、系列化的統(tǒng)一研制流程、總體指標(biāo)、接口要求及軟件設(shè)計(jì)。其中,研制流程包括通用測(cè)發(fā)控流程、作戰(zhàn)流程等,總體指標(biāo)主要為量化的指標(biāo)要求,接口要求包括電氣、機(jī)械接口要求及協(xié)議要求,軟件類包括通用軟件架構(gòu)、通用軟件庫(kù)等。總體統(tǒng)一化技術(shù)要求建設(shè)流程如圖2所示。
面向設(shè)計(jì)生產(chǎn)的單機(jī)、零部組件產(chǎn)品型譜是按照導(dǎo)彈各系統(tǒng)進(jìn)行功能劃分與模塊分類,形成可支撐產(chǎn)品柔性組裝的系列化模塊型譜。單機(jī)、零部組件產(chǎn)品型譜是產(chǎn)品化最基礎(chǔ)的工作,在建設(shè)中應(yīng)發(fā)揮總體單位的頂層牽引和專業(yè)單位的核心主導(dǎo)作用。其按功能對(duì)導(dǎo)彈各系統(tǒng)進(jìn)行單機(jī)、零部組件模塊劃分,形成型譜的基本組織模型,并在此基礎(chǔ)上對(duì)模塊進(jìn)行規(guī)范化約束,以保障上一級(jí)產(chǎn)品的可擴(kuò)展性,同時(shí)限制模塊變更對(duì)整個(gè)組織模型的影響。
單機(jī)、零部組件產(chǎn)品型譜建設(shè)流程為:市場(chǎng)分析與技術(shù)研究→功能劃分與模塊分類→架構(gòu)搭建與接口定義→系列規(guī)劃與指標(biāo)設(shè)計(jì)。
依托航天型號(hào)“總體—分系統(tǒng)—單機(jī)”的傳統(tǒng)研制工作模式,創(chuàng)新“總體—單機(jī)”研制工作模式,建立上下協(xié)同產(chǎn)品化綜合推進(jìn)機(jī)制及產(chǎn)品化“結(jié)對(duì)子”協(xié)同推進(jìn)工作流程,進(jìn)而形成適用戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)的產(chǎn)品化工作模式。
圖2 總體統(tǒng)一化技術(shù)要求建設(shè)流程
上下協(xié)同的產(chǎn)品化綜合推進(jìn)機(jī)制分為“自上而下”“上下游協(xié)同”及“自下而上”3種工作模式,如圖3所示。其中,“自上而下”模式適合產(chǎn)品化初期階段,便于集中優(yōu)勢(shì)資源,牽引發(fā)展規(guī)模;“上下游協(xié)同”模式適合產(chǎn)品化成長(zhǎng)階段,便于上下游相互適應(yīng),牽引共建規(guī)模;“自下而上”模式適合產(chǎn)品化成熟階段,便于整合單元形成產(chǎn)品規(guī)模。
“自上而下”模式強(qiáng)調(diào)“頂層牽引”的重要性,在產(chǎn)品化“原始期”發(fā)揮著重要作用。其可以準(zhǔn)確把握戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)的應(yīng)用市場(chǎng)與發(fā)展動(dòng)態(tài),通過(guò)全面整合各類資源來(lái)主導(dǎo)產(chǎn)品開(kāi)發(fā),準(zhǔn)確控制產(chǎn)品化工作推進(jìn)目標(biāo),有效把控產(chǎn)品化工作進(jìn)度,并能建立符合用戶需求的產(chǎn)品化總體架構(gòu),驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品化工作。同時(shí),為更高效推動(dòng)產(chǎn)品化整體框架搭建,要按照“自上而下”模式深入開(kāi)展基本型導(dǎo)彈的論證開(kāi)發(fā)工作,規(guī)范模塊類型與接口,健全產(chǎn)品配套單位,擴(kuò)大形成產(chǎn)品化發(fā)展規(guī)模。
“上下游協(xié)同”模式是一種相互適應(yīng)的工作方法,強(qiáng)調(diào)“合作、互動(dòng)、變化”等動(dòng)態(tài)因素的重要性,在產(chǎn)品化“成長(zhǎng)期”發(fā)揮著重要作用。隨著產(chǎn)品化架構(gòu)形式的完善,在面對(duì)模塊細(xì)分與復(fù)雜利益分配時(shí),強(qiáng)硬的分工與模糊的要求會(huì)受到各種質(zhì)疑,此時(shí)推行上下游的合作與互動(dòng)會(huì)將產(chǎn)品化工作推動(dòng)的更為順暢,在互動(dòng)中產(chǎn)生的變化調(diào)整也更為容易。
“自下而上”模式強(qiáng)調(diào)“主動(dòng)、因地制宜、創(chuàng)造”的重要性,在產(chǎn)品化“成熟期”發(fā)揮著重要作用。在建立完成的產(chǎn)品化架構(gòu)與工作體制下,模塊的承包商根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn),充分發(fā)揮模塊承研單位的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,研究產(chǎn)品分類與類型擴(kuò)展,主動(dòng)推動(dòng)產(chǎn)品的改良與性能提升,不斷豐富型譜與貨架產(chǎn)品。在形成的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟架構(gòu)下,承包商通過(guò)逆向推動(dòng)的模式來(lái)提高戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)水平,進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展。
圖3 上下協(xié)同的產(chǎn)品化綜合推進(jìn)機(jī)制
實(shí)施上下協(xié)同的產(chǎn)品化綜合推進(jìn)機(jī)制,可減少系統(tǒng)間接口,以使總體單位與分系統(tǒng)單位的融合形成聯(lián)合總體,分系統(tǒng)單位與單機(jī)單位的融合形成系統(tǒng)供應(yīng)商,并最終向“總集成商—分供應(yīng)商”的商業(yè)化工作模式發(fā)展。
上下協(xié)同產(chǎn)品化綜合推進(jìn)機(jī)制以總體單位與專業(yè)單位“結(jié)對(duì)子”作為協(xié)同推進(jìn)(見(jiàn)圖4)工作的抓手,通過(guò)推進(jìn)產(chǎn)品化工作模式的應(yīng)用,打破單位的利益壁壘,實(shí)現(xiàn)并行協(xié)同及一體化設(shè)計(jì),提升研制效率。
總體單位根據(jù)戰(zhàn)術(shù)武器產(chǎn)品化研制任務(wù)書(shū)或合同優(yōu)化壓縮技術(shù)要求,形成通用技術(shù)要求;專業(yè)單位結(jié)合產(chǎn)品研制通用技術(shù)要求,開(kāi)展通用產(chǎn)品研制。總體單位與專業(yè)單位通過(guò)“結(jié)對(duì)子”方式,由總體單位牽引,專業(yè)單位配合,將通用技術(shù)要求與通用產(chǎn)品迭代優(yōu)化,形成滿足雙方需求的共建型譜,并開(kāi)展產(chǎn)品規(guī)范編制,固化產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)包,結(jié)合型號(hào)研制飛行試驗(yàn)提升產(chǎn)品成熟度,形成共建貨架產(chǎn)品,支撐新研型號(hào)選用。
戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品化技術(shù)工作采取“技術(shù)牽引進(jìn)步、創(chuàng)新?tīng)恳l(fā)展”的思路,將“定制品”改造為可重復(fù)制造的“通用產(chǎn)品”,實(shí)現(xiàn)降種類增數(shù)量、降狀態(tài)提質(zhì)量、降成本提能力。圍繞型譜規(guī)劃,以貨架建設(shè)為目標(biāo),全局系列規(guī)劃技術(shù)路線,形成戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品貨架建設(shè)流程(見(jiàn)圖5),主要包含技術(shù)要求型譜建設(shè)、產(chǎn)品重組與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品型譜建設(shè)、成熟度定級(jí)與提升等工作內(nèi)容。
圖4 “結(jié)對(duì)子”協(xié)同推進(jìn)工作流程
圖5 戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品貨架建設(shè)流程
技術(shù)要求型譜是開(kāi)展產(chǎn)品化工作的核心指南。型譜編制應(yīng)在總體牽引下,通過(guò)市場(chǎng)分析與技術(shù)研究、功能劃分與模塊分類、架構(gòu)搭建與接口定義、系列規(guī)劃與指標(biāo)設(shè)計(jì),建立導(dǎo)彈、艙段、單機(jī)及零部組件等系列化技術(shù)要求型譜,形成軟件通用技術(shù)要求、通用系統(tǒng)技術(shù)要求及通用單機(jī)、零部組件技術(shù)要求。
產(chǎn)品型譜是產(chǎn)品化工作中技術(shù)與產(chǎn)品間的主要銜接點(diǎn),在技術(shù)要求型譜的規(guī)劃下,有目的、有計(jì)劃地推動(dòng)技術(shù)落實(shí),建立導(dǎo)彈艙段、單機(jī)及零部組件等系列化產(chǎn)品型譜,形成軟件復(fù)用庫(kù)、通用系統(tǒng)產(chǎn)品及通用單機(jī)、零部組件產(chǎn)品。
產(chǎn)品重組與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是建設(shè)產(chǎn)品型譜的重要途徑。產(chǎn)品重組不是簡(jiǎn)單的同類產(chǎn)品歸集,而是在充分繼承與借鑒原設(shè)計(jì)成果基礎(chǔ)上,按照技術(shù)要求型譜的規(guī)劃,對(duì)成熟產(chǎn)品進(jìn)行同類架構(gòu)與通用接口的更改與優(yōu)化;新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)主要是針對(duì)與型譜不匹配的產(chǎn)品,在技術(shù)要求型譜的規(guī)劃下開(kāi)展新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工作。
成熟度定級(jí)與提升是建設(shè)產(chǎn)品貨架的關(guān)鍵手段。定級(jí)與提升工作應(yīng)在環(huán)境條件分檔工作的基礎(chǔ)上開(kāi)展,產(chǎn)品按照環(huán)境條件進(jìn)行地面試驗(yàn)考核,指導(dǎo)產(chǎn)品成熟度提升;產(chǎn)品成熟度定級(jí)應(yīng)按照產(chǎn)品自身處于的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及使用狀態(tài),按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行定級(jí)審查。
產(chǎn)品貨架是開(kāi)展產(chǎn)品化工作的根本目的,是產(chǎn)品經(jīng)成熟度定級(jí)并達(dá)到一定級(jí)別后形成的可供直接選用、具備批量生產(chǎn)的產(chǎn)品集合。產(chǎn)品貨架不僅可以支撐型號(hào)的快速研制,更重要的是可建立起涵蓋技術(shù)鏈、產(chǎn)品鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中推動(dòng)與孵化顛覆性技術(shù),進(jìn)而為企業(yè)打開(kāi)新的市場(chǎng)與領(lǐng)域。
在戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品貨架建設(shè)流程中,技術(shù)要求型譜的擴(kuò)展依賴于對(duì)新技術(shù)、新需求的把握和已有型號(hào)中技術(shù)要求的補(bǔ)充,并通過(guò)產(chǎn)品重組和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)2個(gè)渠道指導(dǎo)產(chǎn)品型譜建設(shè),而產(chǎn)品型譜中的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)成熟度定級(jí)與提升,最終構(gòu)建起可直接批量生產(chǎn)和設(shè)計(jì)選用的產(chǎn)品貨架,支撐型號(hào)的研制和武器系統(tǒng)產(chǎn)品聯(lián)盟的組建。
面對(duì)用戶對(duì)戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)低成本、實(shí)戰(zhàn)化等綜合性能的更高要求,為應(yīng)對(duì)戰(zhàn)術(shù)武器愈演愈烈的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng),以搭建面向基本型導(dǎo)彈的三層戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)型譜架構(gòu)為中心,建立協(xié)同推進(jìn)的戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品化工作模式,形成圍繞型譜規(guī)劃的戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品貨架建設(shè)流程,探討面向型譜規(guī)劃的戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)產(chǎn)品化工作,以達(dá)到優(yōu)化型號(hào)產(chǎn)品研制模式的目的,推進(jìn)通用產(chǎn)品研發(fā)模式應(yīng)用與產(chǎn)品化工作,確保高效率、高質(zhì)量、高可靠地研制出更加貼合實(shí)戰(zhàn)化、符合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)術(shù)武器產(chǎn)品,同時(shí)通過(guò)產(chǎn)品化全面更迭發(fā)展,完善型譜與貨架建設(shè),規(guī)范產(chǎn)品管理,深入推進(jìn)產(chǎn)品化工作,最終建成與型號(hào)科研生產(chǎn)體系協(xié)調(diào)匹配的戰(zhàn)術(shù)武器產(chǎn)品工程體系。