上海航天技术研究院 聂涛 王文峰
型号产品选用控制实践
上海航天技术研究院 聂涛 王文峰
介绍了我国目前航天型号产品选用存在的问题,并提出了一系列解决问题的实施方案,包括总体思路、分工与职责、产品具体选用制度及依据,并针对典型案例总结了实施效果。
随着航天装备各个领域的转变,对于其技术性能、质量可靠性、规模数量等方面的要求均有较大幅度提升。为满足这一要求,需要对传统的航天装备科研生产模式进行再认识、再分析、再探索,并研究提出模式优化转型的思路、途径方法与工作建议等。
上海航天技术研究院经过长期发展,至今已研制并成功发射了近千套航天产品(包括火箭、卫星、飞船、月球探测器、武器系统等)。在此期间,通过不断总结、积累与实践工程研制的经验,成功实施了载人航天、月球探测等重大工程的项目研制活动,并取得了举世瞩目的成就。
研究院以产品工程建设理论为指导,开展了一系列的相关工作,以推动从面向型号需求到面向市场需求的型谱化、模块化、货架式产品提供的转变。笔者针对型号产品选用控制的具体实施进行了阐述,建立了型号产品选用管理模式,产品选用分层分级量化管理,有效提升了产品体系建设工作的实施有效性、管理水平精细化。
研究院自开展产品工程建设以来,经过不断的探索与实践,初步形成型号产品选用研制模式,实施院所两级产品选用审查把关,推进型谱产品选用集成。但同时也存在一些不足,主要表现为:一是基于系统级平台的型号产品选用集成模式、研制流程尚未真正建立,型谱产品选用率偏低;二是型号“两总”、总体单位提出的型谱产品更改需求和定制要求较多,导致同一型谱产品实物状态过多;三是型号产品选用在方案阶段的论证工作不深入,院所两级技术状态委员会在方案阶段审查作用无法有效体现。
研究院通过成立产品化领导小组、领域工作组等组织机构,推进实施型号产品选用。发布产品工程工作要求,开展产品选用管理,明确研究院相关部门及各厂所的职责,修订航天型号型谱产品选用控制要求,规范航天型号研制任务中的型谱产品选用工作,推进航天型谱产品应用。制定产品选用控制管理流程、型号产品选用管理作业指导书,规范有序地管理型号产品选用。同时,持续更新平台产品基线、平台配套表,为型号选用提供依据。
研究院为进一步适应当前型号高强度研制、高密度发射、批量化交付和竞争性发展的新常态,进一步加大了产品化工作力度,落实科研生产模式转型要求,促进技术产品化、产品产业化发展,提升核心竞争力,保障航天科研生产任务圆满完成,发布了研究院产品工程工作要求,成立相关的组织机构并明确了研究院有关部门职责和各单位职责。
质量技术部是产品化工作的归口管理部门(内设研究院产品化领导小组办公室),主要职责是:贯彻执行上级产品化要求,组织制定研究院产品化制度及标准、规范;组织建立和完善产品体系;负责对产品化工作进行监督、检查、指导和评价;协同科研部门开展型号产品选用院级审查。
科研部门是领域产品化工作实施的责任部门,其职责是:负责在型号系列化发展中贯彻落实产品化要求,统筹资源管理,制定领域产品化工作实施方案并组织实施,协调解决领域及型号产品化工作中存在的问题;组织系统级平台型谱建设,指导单机产品发展规划;推进型谱产品在型号中应用,明确型号产品化率、国产化率目标,组织型号产品选用院级审查;推进领域“去型号化”、“去任务化”工作,组织制定型谱产品集中采购协议,组织审查、下达型谱产品组批投产计划。
人力资源部负责指导、监督研究院产品队伍建设,组织开展产品队伍培训。
研究发展部负责组织、推进制约发展的核心关键新产品开发,提升型谱新产品技术成熟度,推进型谱新产品在背景型号中应用,组织背景型号产品选用院级审查,监督、指导和评价各单位型谱新产品开发工作。
物资管理部负责指导、监督各单位产品元器件自主可控、国产化替代工作,组织制定型谱产品物资保证规范;策划关键物资、高价值元器件统型工作并组织实施;负责指导、督促各领域、各单位型号物资优选工作,严控元器件种类规格。
领域技术状态控制委员会负责对领域型号产品选用方案和涉及系统级平台、重点单机型谱产品的3类技术状态更改进行院级审查把关,审查型号与总体单位技术状态控制委员会的型号选用方案差异。
型号“两总”负责型号产品选用,审批型号产品选用报告,审查更改选用产品申请表,对选用方案和更改选用产品的正确性、必要性负责。
型号项目办公室负责组织型号及分系统单位开展产品选用,组织编制型号产品选用报告、产品选用更改论证报告和型号内部审查,组织落实选用审查意见。
各单位是产品化工作的责任主体,其职责包括:建立健全本单位产品化工作制度、标准和规范;规划本单位产品型谱,开展型谱新产品研发;开展型谱产品成熟度提升,通过设计定型和工艺定型,发布产品规范,建立健全各级货架系列产品;负责型谱产品生产线论证和建设;健全产品队伍,落实技术责任。
总体单位除承担单位产品化工作职责外,还具有以下职责: 优化研制流程,开展型号产品选用设计,组织型号型谱产品选用所级审查并对选用方案的科学性、正确性负责,完善型号产品选用集成研制流程;设置系统级平台总师并明确职责,建立、维护系统级平台产品型谱,发布系统级平台产品总线和接口设计规范、标准;梳理型号应用需求,开展型号产品统型,发布通用质量特性技术规范。
产品成熟度评价中心是研究院产品成熟度评价专业机构,其职责是:负责4级、5级的产品成熟度定级评价;研究产品化基础技术,编制标准规范及工作指导文件;发布产品成熟度评价相关信息,维护研究院产品型谱信息。
为推进航天型谱产品应用,研究院进一步完善了产品选用控制要求,形成了航天型号型谱产品选用控制要求、产品选用控制管理流程、型号产品选用管理作业指导书等文件并发布。具体流程如图1所示。
按照研究院航天型号型谱产品选用控制要求,型号从论证阶段起,在型号系统和分系统两级分别开展型谱产品的选用和控制工作。产品选用时应按中国航天科技集团公司、研究院、厂(所)级的优先顺序选择型谱产品,优选成熟度高的产品。型号在开展总体方案设计过程中应基于任务分析和战术技术指标,开展型谱产品选用、货架式产品采购的集成设计,通过优化总体方案,提高产品化率和国产化率。型号以先系统后单机的选用原则,按以下优先顺序开展产品选用。
一是根据型号任务或用户采购要求,优先整体选用型谱内的系统级平台产品,如卫星公用平台等。
二是无法整体选用型谱内的系统级平台产品时,可基于型谱内系统级产品开展适应性更改,以满足任务要求。实施更改方案设计时,应优先选用型谱产品。
三是基于型谱内系统级产品,开展适应性更改仍无法满足任务要求时,应根据任务或用户要求修改或重新构建系统方案。开展系统方案设计时,优先选用型谱产品。
型号方案中确定的新研产品,应选用型谱规划中的产品,以支持型谱产品研制和产品成熟度的提升;若新研产品不在型谱规划中,则考虑后续型号的应用需求,研制通用化、标准化产品,作为更新产品型谱的备选对象。产品选用类型可分沿用、适应性更改和更改选用。对沿用产品,其产品技术状态由承研单位按产品型谱及产品规范执行;对适应性更改和更改选用产品,总体、分系统单位应论证更改的必要性,产品研制单位应论证更改的可行性;总体或分系统单位办理更改选用产品申请,审批同意后编制产品补充技术要求明确技术状态,由承研单位按型谱产品技术文件、产品规范及选用单位提出的补充技术要求进行控制。
型号在各阶段严格控制选用产品的技术状态更改,包括选用产品的更换、选用类型的更改。在初样阶段、试(正)样研制阶段,应结合转阶段评审、重大技术状态更改评审,对选用产品的更换、更改进行专项审查。
研究院建立了系统级平台产品型谱,初步明确了平台设计方案、产品基本配置及相关接口。推动厂所建立单机、部组件(模块)和软件型谱。制定院级重点单机产品型谱,初步建立了适用型号的系列型谱产品,为型号集成设计开发、选用提供依据。
结合SAST多个平台建设实践工作,充分发挥平台总师团队专家把关作用,组织相关配套单位专家分别对平台各分系统的设计方案及标准化产品选用配置进行了专题审查,形成了相对应的多个卫星公用平台产品手册,特别在附录中规定平台产品选用说明,细化系统级平台选用要求。平台产品的配置上遵循成熟性、通用性、先进性、可行性和经济性的原则,同时考虑产品自主可控,优先国产产品。为确保选用工作的有效开展,研究院组织各型号领域开展航天产品软件编程语言、系统总线及CPU、DSP等统一选用工作。
研究院在平台型谱建设基础上,狠抓单机级统型工作,组织解决了产品状态多、通用性差、成熟度低、不利于产品化发展的问题,并开展了低轨综合星选用审查,充分继承了SAST-ML平台,优先选用型谱产品,可选用型谱的产品占整星产品的80.4%。
研究院通过选用成熟型谱单机,大幅减少了鉴定产品投产数量。SAST-ML平台某典型卫星节省产品研制经费10,800万元、缩短研制周期半年以上,SAST-SU平台某典型卫星节省产品研制经费13,500万元、缩短研制周期4年以上。通过统一卫星平台状态、统一测试方法,应用通用测试设备,节省测试费用4250万元。
随着航天事业的蓬勃发展,航天装备研制、生产、发射的任务量激增,在重大机遇和挑战面前,为适应形势发展和需求变化,研究院建立了适应多任务、多型号和批生产要求的产品研制集成开发生产体系。后续,将以航天科技集团科研生产模型转型为契机,深入开展产品工程建设。