新形势下航天产品智能化维修保障模式研究

/中国运载火箭技术研究院

随着航天产品性能指标要求的提升，任务形式种类的不断丰富，产品使用时的技术保障与故障状态下的维修保障已成为影响用户满意度的两大问题。当前的保障模式存在链条长、效率低、成本高、效果差的问题，难以完全满足保障要求。因此，急需探索一种适应任务需要且发挥军地双方各自优势的保障模式。

一、国外保障经验

综合保障的概念最初由美国提出。美军通过采用合同商保障的模式和基于性能的保障思路，从产品设计、研制、生产、使用直至报废全生命周期考虑保障问题，通过设置专职的项目经理负责综合保障工作的计划管理、监督及责任落实，用合同明确不同保障单位的工作内容和分工，并以制度法规和标准规范等文件体系作为约束指导，实现了保障工作的职责清晰、流程简化、技术先行及规范有序。

以美国为代表的发达国家，其综合保障工作充分发挥各部门力量，配合多种信息化保障系统的应用，实现了保障目标明确、保障手段多样、保障资源优化、保障过程可控、保障力量联合，使其保障能力有了显著的提高。

1．规范的保障模式制度

外军在保障管理上具有以下3个方面特点：

一是明确的保障体制。美国航天产品的保障涉及军方用户、政府机构、军工部门和地方企业，并通过特殊机制来维持其复杂保障体系的运行。国防部设专职项目经理负责产品全生命周期的质量管理、状态监督、任务调度，并通过合同或者协议的形式考核承制单位的保障服务是否达标。

二是清晰的分工界面。国防部的相关管理部门负责确定产品生命周期内的保障方案；项目经理承担各阶段保障计划的分解、任务管理和执行监督；保障集成商根据要求承担保障活动。

三是扁平的保障模式。合同商保障与用户自主保障相结合正在成为外军航天产品保障的重要趋势。在目前新发布的保障模式中，用户所有的维修操作都是利用精确配备的备件进行现场可替代单元的更换，所有的故障产品一律返厂修理，以使用户保障工作进一步精简，保障流程更加扁平化，缩短协调链条。

2．信息化的保障资源

多年来，外军坚持以信息需求为牵引，开发出多种性能先进的装备保障信息系统，包括全资产可视技术、交互式电子技术手册（IETM）、虚拟训练技术、远程支援技术等，使得保障能力有了显著提高，促进了装备性能的发挥。

全资产可视技术的应用使美国通过借助其海空力量，对遍布全球的大型基地进行保障资源调动，大幅提高了保障的响应速度，降低人力物力消耗，优化了资源配置，提高了资源利用率，保证了保障质量。

IETM借助文档、图样、视频及三维模型等手段详细的展示装备的操作使用、组成原理、维修维护等技术资料，以其内容展示手段多样、查询便捷等特点，化繁为简，在技术支援领域得到了广泛应用。

虚拟训练技术的应用，丰富了训练层次，降低了训练成本，提升了训练的针对性和生动性；同时，应用训练系统与网络结合，美国开展了一系列虚拟军演。

远程支援技术是通过计算机网络将前方的保障人员与后方工业部门的技术专家联系起来。后方专家通过音视频及测试数据的传输获取装备状态，并结合知识库和历史数据提出决策意见，为前方提供技术辅助和专家决策支持。

3．经验与启示

一是航天产品交付正在由提供装备向提供装备+服务的趋势转变，通过文件明确保障活动中的职责划分、分工界面、保障接口及各阶段主要工作，并配套相应的经费管理及价格审定体系；二是航天产品的保障正在向简化用户自主保障的技术复杂度，利用供应商、合作伙伴承担通用性产品保障的方向发展，通过开展产品测试性、维修性优化设计，实施军民联合保障，降低对用户技术水平和保障设备设施的要求；三是充分利用信息化工具，全面提升故障诊断水平、产品维修水平、技术支持水平、信息管理水平、培训训练水平。

二、国内航天产品保障面临的问题

1．现状与问题

一是维修维护链条长，技术难度大。产品发生故障时，一方面由于测试性、维修性设计不足，导致用户维修部门难以借助自动化手段直接定位；另一方面因为缺乏事先的维修规划，用户方难以通过技术资料完全掌握维修方法，只能请承研单位到现场维修，极大程度上浪费了维修时间。此外，因为维修设备设施不全导致用户不具备维修能力的产品，只能返厂维修，无论是人员现场维修或是装备返厂，都将造成维修时间的增加及人员的浪费。

二是维修维护成本高，资源欠优化。交装后的维修工作属于承研单位的额外工作，用户需要申请专项维修保障费用；维修用备件缺乏合理配置及预先筹划，如果不是批量订货，备件总价格也会相对较高，加之运费等因素，导致维修成本居高不下。

2．原因分析

一是保障资源不平衡。由于缺乏数据统计的手段，在以往的备件配套中主要依托于经验，备件的配发存在盲目性，如某些部件不是消耗品或易损件，其发生故障或者失效的可能性极低，在整个生命周期中可能都不会用到，但也占用了库存。

二是保障流程不连贯。就工业部门而言，前期的产品研制工作考虑更多的是关键技术攻关及产品研制，对于产品交付后如何维修保障考虑不足；就使用单位而言，主管研制与主管保障的部门分设缺乏统一的机构深入贯彻全生命的保障，造成研制生产与保障脱节，随着产品性能的不断提升，保障能力滞后的问题逐渐明显。

三是保障力量不优化。用户方维修人员流动性大，缺乏连贯的培训训练体系，导致自主维修保障能力不足；工业部门缺乏稳定、职业的技术保障队伍，保障工作与研制工作相比缺乏标准规范，且社会力量技术水平高的优势未能充分发挥，难以融入装备保障领域。

为满足用户日常使用、维修与培训等不同剖面的保障需求，需创新航天产品的保障体制，充分发挥需求的牵引作用，利用工业部门的技术优势和工程经验，并结合地方部门的创新思维及生产能力开展产品保障工作，以提升产品效能。

三、航天产品保障机制探索

在产品全生命周期中，可将用户自主保障与工业部门的技术能力及产品研发深入结合，降低用户保障难度，增大工业部门在售后阶段保障工作的投入，以大幅缩减维修协调链条，实现产品完好率的提升。

一是用户作为产品和保障服务的使用者，提出保障需求及保障计划；对于用户尚未形成较强的维修能力但基本具备设施设备等保障条件的产品，可邀请承研承制单位的人员入驻进行技术指导，实施联合保障，并定期将产品使用情况与工业部门共享，实现性能的跟踪及改进。

二是工业部门作为研制者及生产者，由产品研制团队和综合保障团队密切配合，提供智能化的主产品、保障产品及技术支持服务，主要工作项目有：构建承制方综合保障体系，并与用户综合保障体系相对接，理顺保障流程，规范保障工作；统筹维修保障设备设施建设需求，把握未来发展规划，与用户共同开展靠前保障基础能力建设，优化能力布局，实现共性条件资源共享；以“通用设备社会化、专用设备军民一体化、特殊设备专用化”为原则，提高通用设备社会化的比例，实现保障设备的统型和标准化，为减轻售后服务和维修保障压力提供基础；积极做好“帮训”“帮建” “帮修”工作，提高用户方修理厂的自保障能力；研制配套信息管理、数据评估、远程协同、培训训练等保障资源，实现保障资源的信息化、智能化，协助用户实现专业化、科学化保障；加强对产品质量、维修保障、使用保障、任务保障信息等的收集分析，将相关信息有效反馈到研制过程，促进不断改进。

三是非核心能力可采用通用社会化保障等领域适度开放竞争，吸引优势民营企业参与航天产品维修保障的服务和建设工作。对于通用产品的日常修理及维护维修，可借鉴“4s”店的维修模式，与当地的民营企业建立合作关系，依托其维修人员和技术力量完成，以解决目前保障队伍力量资源不足的问题。

由此形成“用户—工业部门—民营企业”的共保联保模式，充分发挥各方力量在保障能力上的不同优势，一方面缩短维修链条，降低保障费用，提高保障效率，通过靠前快速修理实现保障工作的“扁平化”；另一方面减轻工业部门紧急任务的负担，实现物资、人才、信息等方面的有序流动和交互，实现保障工作从“被动救火”向“智能保障”过渡。

四、智能化保障技术途径

为使产品保障机制顺利运转，需要信息化的保障资源作为支撑。主要包括装备信息管理平台、远程专家支持系统，以及与实装相结合的半实物训练系统。

一是产品信息管理平台，是装备信息的存储管理数据平台及售后维修保障任务计划监督平台。底层数据层面，可以统计工业部门及用户使用过程中的产品状态信息和质量履历信息，对数据进行深度挖掘及分析，辅助制定保障预案；业务层面可以实时接收用户方保障需求，确保任务的快速传递及分解，工业部门的保障机构负责提供技术支撑及配套资源。

二是远程专家支持系统是实现前后方技术支援的重要手段。借助远程技术指导、远程数据传输、远程故障诊断、远程协同维修等方式，实现对不同地域、不同工况下用户的技术支持。此系统需要解决的一个重大问题是军地的信息如何在现有体制下实时共享。

三是半实物训练系统是借助先进的建模与仿真手段，依托全息技术、虚拟现实、增强现实、混合现实等技术，有针对性地设置不同维修训练科目，开展单人半实物仿真训练及多人协同操作训练，并给出考核评判结果，提高基层人员操作水平及指挥人员的决策能力。

在产品性能不断提升及用户要求不断提升的形势下，智能化保障将有效提升航天产品整体的完好率，提高用户满意度。