火工品去型号化研究探讨

川南机械厂 孙泉等

火工品去型号化研究探讨

川南机械厂 孙泉等*

由于火工品一直走型号定制路线，导致产品种类的急剧增加，呈现出“多品种、小批量”的局面。在当前各型号高密度发射的新形势下，工厂产能紧张问题日益凸显，产品交付进度日益紧张，质量形势也日益严峻，已严重影响到工厂的可持续发展。其问题的症结在于型号定制模式下产品种类多、通用性差。因此，笔者就如何开展火工品去型号化，从产品型谱构建、货架构建与推广应用，以及去型号化生产模式等方面给出了可实现途径。

早期由于型号总体在各系统上下级接口设计、生产厂家在单机结构设计时，对“三化”设计思想认知不足，同时又过多专注于型号研制费用，产生了很多结构类似、功能相近的产品，这些产品在型号研制过程中做了大量重复性工作，延长了产品研制和生产周期，影响了产品交付进度。另外，由于各型号验收要求不统一，使得同一产品面向不同型号出现多本验收技术条件的现象，无形增加了产品的生产成本，提高了产品的质量管理难度。

火工品去型号化即实现火工品的型谱化和货架化，满足不同型号和用户需求，并通过优化合并现有产品规格，减少产品种类和数量，再结合火工品“三化”设计成果，构建产品型谱和货架，支撑型号选用；同时研究以产品需求为牵引，工厂提前生产产品供用户选用的模式，实现产品的货架式供应，提升产业化能力。

一、研究内容及实现途径

1.产品型谱构建

按照“总结过去、支撑现在和引领未来”的基本原则构建产品型谱，主要从3个方面着手：

一是成熟产品型谱选用。

选用的成熟产品应既能支撑现在型号的使用，又能满足未来新型号的需求。因此，将多型号广泛使用、且经历多次飞行考核的典型产品直接纳入产品型谱，如非电传爆系统常用起爆器、限制性导爆索、弹/箭级间分离常用切割索和柔性导爆索等。

二是基本型产品选用。

现有成熟产品并不能覆盖用户可预见到的全部使用要求，因此将基于产品技术发展趋势分析、结合“三化”设计成果的基本型产品也纳入产品型谱，如基本型起爆器、点火器，标准爆炸螺栓等。

以基本型点火器为例，点火器基本型的设计思想是立足于工厂现有产品，选择成熟度高的产品作为原型产品，继承原型产品的结构进行优化设计。点火器电连接结构选用防水、防盐雾、防霉菌（简称“三防”）能力和自锁能力更好的水密插头作为产品基本型设计的唯一标准接口，取代工厂现有的7型系列插头匹配的多种电连接接口；点火器的主装药选取铝/高氯酸钾作为标准装药，取代工厂现有的多种不同药量的多种烟火装药；点火器的输出连接统一为M14×1螺纹接口，取代工厂现有的多种螺纹接口。在上述基本型结构不能满足需求的情况下，可采用标准发火管+装药体的组合化方式进行设计。

三是“模块化”标准件选用。

由于总体接口的特殊需求存在无法直接选用现有成熟产品或设计单机层面基本型产品的情况，因此将“模块化”设计的内装组件、成品件纳入组件级产品型谱。例如非电传爆系统，由于型号任务需求不同，其传爆路数和工作终端均不尽相同，无法形成货架产品。但其非电传爆组件的各型歧管、各类输出接头均可通过“模块化”设计，单独形成标准零件库，用户有需求时可以直接选用。火工品生产单位已完成了四型标准歧管和五型标准输出接头的基本型研制，能够满足从二路至十六路传爆路数及切割索、爆炸螺栓、分离螺母、固体小火箭和火工作动装置等多种工作终端的非电传爆系统的使用需求。

2.产品货架构建与推广应用

一是产品货架构建。

将成熟度达到5级以上（含5级）的型谱产品列入通用产品推荐目录，形成产品货架供不同型号和用户选用。因此，成熟度5级是型谱产品升级为货架式产品的必要条件。除基于型号参加3次以上飞行试验考核外，产品成熟度5级提升重点开展以下2个方面工作：

首先，按照成熟度定级相关标准要求开展产品FMEA和关重特性分析、薄弱环节梳理和改进分析验证、不可量化环节的过程控制等可靠性分析和验证工作，开展贮存寿命分析与验证工作，提升产品的可靠性与使用寿命。

其次，按照总体要求开展通用环境条件的补充鉴定试验工作，提升产品的环境适应性。补充鉴定试验通过后，后续交付产品即可按照统一的环境条件进行验收，验收合格后各型号根据需求直接采购选用。目前，火工品生产单位正在与中国运载火箭技术研究院合作开展基于弹箭火工品系统研制—试验要求的一部拟重点推荐使用的典型火工品的补充鉴定试验。该项工作是一部典型火工品具备货架资质，面向不同型号选用的重要基础，也对推动火工品多型号选用时环境条件及验收技术状态的统一具有重要的指导意义。

型谱产品具备成熟度5级评定条件，按照成熟度定级相关标准要求向院级总体单位提出申请，开展定级评定工作；院级总体审查通过后，将产品纳入院级货架目录。

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二是货架产品推广应用。

产品货架构建的最终目的是引导用户新型号产品选用。

一方面，联合总体共同构建各自火工品选用目录，以便为总体火工系统方案设计时提供便利资源。比如，火工品生产单位协同总体单位编制了弹箭火工装置选用目录。该目录对规范总体单位各总体未来新型号产品选用具有重要的指导意义。

另一方面，火工品生产单位对各类火工品的设计验证检验、鉴定检验和质量一致性检验要求进行规范，制定了各类火工装置通用规范，以规范设计人员产品设计、提高产品质量与可靠性。比如，火工品生产单位协同总体单位制定了传爆组件产品规范，对规范总体单位非电传爆组件结构设计、提高设计质量水平、推动产品快速成熟、加快新型号研制效率具有重要的指导意义。

3.产品货架式供应模式研究

一是研究对象确定。

火工品去型号化的落脚点在于科研生产模式的去型号化，实现产品的货架式供应，供不同型号和用户选用。然而，科研生产模式下去型号化的难点在于不同型号任务同一产品的组批投产和验收。由于当前型号火工品一直是“谁家订货谁家验收”的供货形式，受不同型号总体和各军种各自需求的影响，很大程度上制约了单机层面产品的货架式供应。因此，火工品生产单位将货架式供应的对象确定为以下4种：同一军种不同型号任务下，具有同一技术状态的产品，如限制性导爆索；内装非军检成品件，如非电传爆组件内装传爆管、小火帽等；产品验收配套用非军检成品件，如平板试验件验收用标准输出接头等；标准件的机加零部件，如标准输出接头配套各机加件等。

通过对上述4种货架式供应对象的尝试，在一定程度上节约了产品成本，缓解了产品交付压力，提升了产品生产能力。

二是去型号化生产模式构建。

首先，建立新的计划投产模式。由市场部门通过市场调研获得产品未来几年可预见的用户需求，并通过产品需求风险评估，确定出科学、合理的可货架式供应产品的预投产数量，下达投产任务。

其次，对现有生产流程优化升级。由生产部门负责从市场部门接到用户需求开始，到市场部门、生产部门下达投产任务，再到各车间组织生产和装配、检测中心完成产品抽验、产品出厂评审交用户使用，最终完成质量档案归档，同时对全生产周期的各环节进行现状梳理和分析，查找影响产品交付进度和用户满意度的各种因素，制定改进措施和实施方案，进而对现有生产流程进行优化，并在此基础上增加新的计划投产模式流程，增加新的面向所有用户代表的“技术状态管理和生产过程质量”配套制度，形成新的产品生产全流程，作为指导货架产品生产的总纲。

最后，对现有生产线改造升级。对可货架式供应产品的现有生产线进行改造整合，实现关键零组件、关键工序和关键检验环节的自动化和数字化。

二、取得的成果

1.火工品压缩和型谱构建

一是完成了点火器、起爆器、切割索、导爆索、爆炸螺栓、分离螺母、固体小火箭、切割器、拔销器和作动筒等10类火工品的型谱研究，将386种产品压缩到48种成熟度较高、接口匹配性良好的优选产品，压缩率为87.5%，形成了宇航通用单机火工装置型谱简表。

二是形成了总体单位弹箭火工装置选用目录，当前使用的199种火工品压缩到70种成熟度较高、接口匹配性良好的优选产品，压缩率为64.8%。

2.标准制定

制定了8项火工装置集团级标准，8项产品详细设计规范厂级标准，标准制定情况见表1。

表1 标准制定情况

3.生产线建设

导爆索生产能力大幅提升，年产量提升一倍，保障了多型号非电系统的应用需求。

*其他作者：陈云波（川南机械厂），唐川（四川航天技术研究院），庹昌春（川南机械厂）