基于产品体系建设的两器管理模式优化研究与实践

◎北京宇航系统工程研究所 冯辉 蓝鲲 王星来 徐力 冯玉志

基于产品体系建设的两器管理模式优化研究与实践

◎北京宇航系统工程研究所 冯辉 蓝鲲 王星来 徐力 冯玉志

为适应当前型号高密度发射与研制任务要求，测量系统采取了多定点配套、产品体系建设、优化验收交付流程等举措，有效提升了高密度发射任务下两器产品的质量管控水平和验收交付能力，实现了科研生产模式、管理流程的创新。

近年来，中国运载火箭技术研究院进入了史无前例的型号高密度发射及研制任务阶段。作为电气系统重要组成部分的测量系统，由于配套产品数量大，面临着空前的产品配套交付及质量管控压力，特别是传感器、变换器（两器）类产品，某运载型号测量系统全部箭上产品中两器类产品占90%。据不完全统计，2014年测量系统配套的两器产品达到30,000台套，其生产交付压力很大，测量系统产品的生产交付已经成为型号高密度发射主要的产品短线。同时，由于两器产品技术状态多、配套数量多、测试手段欠缺，也成为测量系统产品质量管控的薄弱环节，经常在各类试验中暴露出问题。

随着研究院产品化工作的深入推进，两器产品的现状日趋引起各级领导关注，统一各型号两器产品选型，实现集成研制、生产、组批交付的要求越来越迫切。在这种形势任务背景下，北京宇航系统工程研究所测量系统型号项目队伍充分解放思想，创新思考，在两器的产品体系建设、科研生产模式变革、管理流程优化等方面开展了有益的探索与尝试，为解决两器产品的质量管控与交付问题积累了宝贵经验。

一、产品体系建设

1.规范设计输入，压缩品种

从各型号测量参数及两器选型情况统计分析来看，目前造成各型号两器产品差异化较大的原因主要在于总体的测量需要差异较大、环境条件要求不同。进一步对在研及在飞运载火箭、战略及战术型号测量参数表统计分析，梳理出每一类非电量参数的基本测量要求，制定出运载火箭、战略及战术型号的非电量测量参数规范设计要求，提供给型号总体参考，与总体环境专业形成设计闭环，从测量需求源头贯彻产品化设计思想。现阶段，在各型号测量参数梳理分析的基础上，已对高密度发射的型号如CZ-3A系列、CZ-2C等近似量程、精度要求不同的两器进行统一化选型设计，压缩现有型号的两器种类。

2.产品型谱及货架建设

现阶段航天两器已发展为30多类产品，而且随着总体精细化测量要求的提高，还在不断扩展品种。由于同一类产品的测量原理不同、量程重叠、精度各异、环境条件各异，多个设计和生产单位均有能力配套但对外接口不尽相同，难以实现互换性。因此，两器产品研制单位的型谱建设是产品化工作非常重要的一环。

研究所总体部积极牵引外协单位开展两器产品型谱设计，优化和缩减两器品种，为后续建设测量系统两器产品货架奠定基础，目前主要两器配套单位均已完成两器基本型谱设计。

后续，测量系统将在两器配套单位产品型谱设计工作的基础上，从中优选出技术成熟度高、性能指标优良、经过飞行试验验证的两器作为测量系统两器规范设计的蓝本，制定测量系统通用化两器设计要求，规定每一类两器的代号、外形结构、安装方式、接口、性能指标等。配套单位依据通用化两器设计要求开展通用化两器研制，然后对各家产品进行第三方评测，选出最优产品进入测量系统两器产品货架，并基于此货架建设测量系统两器产品选型数据库，用于新型号的两器选型，实现两器的产品化设计与应用。

二、多定点配套及优化验收交付流程

1.多定点配套

为规避高密度发射任务带来的产品齐套风险，测量系统积极筹划实施外协产品多定点配套，特别是对于配套量较大的两器类产品，选取了山西科泰航天防务技术有限公司、南京高华科技有限公司、中北大学等单位作为备选配套单位，由测量系统提出统一的产品设计要求，具体包括性能指标、外形接口及试验条件等，各单位的产品能实现互换，无须更改总体的电气及机械接口。

2.第三方测评

两器产品多定点配套虽然缓解了型号产品配套压力，但如何保障各外协单位产品性能指标一致，既能满足型号使用需求，又方便型号使用和管理是多定点配套工作面临的首要问题。以某武器型号为依托，引入第三方权威测试机构——北京计量测试技术研究所对多定点配套单位的两器产品进行标校试验，对各外协单位产品性能进行全面深入的测试分析，确保满足任务书要求，并可以进行无障碍互换。

测量系统基于总体环境条件要求、两器研制任务书、国家及航天计量标准等文件提出了两器的测试需求，计量单位据此制定测试方案。试验项目主要包括传感器基本指标校准试验和复杂环境试验，重点测试分析了传感器实测技术指标与任务书的符合性、出厂测试数据的准确性以及传感器对飞行试验复杂环境条件的适应能力。

试验结果表明，各配套单位的产品性能均达到或优于型号使用要求，具备为型号配套两器产品的研制与生产能力，型号将根据飞行任务需求进行组批投产。此次两器测评试验是测量系统首次引入第三方权威测试机构对各配套单位传感器产品性能进行准确客观评测，试验对测量系统产品双定点配套工作起到了有力的支撑作用。

目前，测量系统型号项目队伍正在研究在两器产品验收交付流程中加入系统测试环节的可行性，即各配套单位的两器产品必须经过系统测试才能交付综合试验使用，系统测试的内容涵盖两器产品的关键技术指标，如传感器的精度、动态特性等。通过对两器产品验收交付流程的改进，实现对两器产品的精细化质量管控，同时提升系统的技术抓总能力。

3.电子版证明文件

由于两器产品是型号配套数量最大的单机产品，以北京遥测技术研究所为例，2014年月均交付量超过2000多台套，不仅给产品生产带来了巨大压力，而且提供数量庞大的纸质版产品配套文件（证明书、履历书、技术说明书等）也成为影响产品交付的因素之一。鉴于这种情况，测量系统与北京遥测技术研究所等主要两器配套单位积极策划，并与总装车间等部门充分沟通，推行了电子版证明文件取代传统的纸质文件，不仅节约了制作纸质文件所耗费的大量人力、物力，而且电子版证明文件在两器测试数据录入时更加方便快捷，大大提升了工作效率，为两器产品的及时交付提供了帮助。

三、保障条件建设

1.建设系统级验证平台

为了加强测量系统的专业研究和系统抓总能力，近年来研究所积极开展系统级测试与验证条件建设工作，提出了完备的测量系统激励与校准平台建设规划，平台组成如图1所示。

图1 测量系统激励与校准平台

多功能信号激励系统为测量系统提供各类高精度测试信号，作为测量传感器的输入，用于测量系统的闭环测试，全面考核测量系统及各层次单机的功能及精度指标。信号激励平台提供振动、冲击、温度、压力等测试信号。各类测试信号可以按照要求的幅值及频率进行灵活调节，模拟导弹真实测量对象的变化特征。该平台主要用于开展系统级试验、专项技术研究、产品故障分析与定位，同时可以加强对两器产品的验收把关力度，提高两器产品的质量管控水平。

2.数据库建设

传感器和变换器的选择与使用是测量系统非电量测量专业设计的核心内容，是进行数据测量的源头，也是提高测量数据准确性、有效性的基础。由于两器产品具有种类多、技术状态多、技术更新快等特点，测量系统两器选型工作复杂而繁琐。箭上参数少则几十路，多则上千路，每路参数都需要进行两器选型，在选型过程中还需要和总体及传感器研制单位进行多次协调，包括详细的测量需要、传感器的安装位置及安装方式、连接电缆长度、传感器使用的环境等。由于工作量大、信息渠道不畅、缺乏统一规范等原因，各型号的两器选型没有统一的规范，这也是造成两器技术状态较多的原因之一。因此，研究所建立了测量系统两器产品数据库，该数据库可以统一两器选型标准，提升设计效率，规范两器的选型使用。

四、成效及应用

测量系统两器产品选型货架的建立有效压缩了两器产品的种类，平均压缩率不低于60%，新研制型号严格选取货架中的两器产品，产品化率达到80%以上；利用第三方测评试验对不同单位的两器产品进行基本性能及环境适应性评测，优选产品进入两器选型货架，同时制定了两器产品的试验及验收测试规范，完善了产品的质量管控手段；依据两器产品选型货架建立了两器选型数据库，规范了两器选型与使用，提升了设计效率；建设了测量系统级验证平台，解决了测量系统综合试验中无法施加定量激励、系统级精度无法验证等难题；推行了多定点配套、电子证明书、集中验收与组批交付等多项创新管理模式，全面提升了型号两器产品的配套交付能力。

1.交付能力显著增强

经过近2年的实践，测量系统在两器产品交付及质量管控方面采取的措施取得了良好的效果。一方面，增加了型号产品的配套交付能力，两器产品的及时交付率由原来的60%提升至85%左右，基本杜绝了因两器不能按时交付而影响型号研制进度问题；另一方面，管理流程的优化也给测量系统外协配套单位创造了有利的外部环境，消除了部分影响两器生产交付的瓶颈问题，有效缓解了配套单位的生产交付压力，为型号高密度发射任务提供了有力的产品保障。

2.质量问题显著减少

针对两器由于产品数量多、研制进度紧张带来的质量问题频发局面，测量系统采取的第三方标定、系统验证等管理措施也取得了明显的收效，外协单位的质量意识显著增强，同时提升了测量总体对单机的质量管控能力，有力保障了测量系统两器产品的质量水平。

3.产品种类显著减少

随着两器货架建设、通用化两器研制与应用等工作的深入推进，新研制型号的两器产品种类显著减少，为型号节约了大量的研制费用，同时也释放了系统及单机单位在同质产品管理上的精力，使其可以聚焦在通用化产品生产和新技术研发，实现了研制流程的优化。

后续，测量系统将继承前期管理模式创新的经验，持续推进两器产品体系建设、组批验收、交付流程优化等工作，争取在两器产品的质量管控水平、验收交付能力等方面上一个新的台阶。