面向“三高”的上面级研制管理初探

冯荣、张苏闽、刘欣、肖泽宁、郭源 /北京宇航系统工程研究所

中国航天科技集团有限公司第七次工作会明确提出，要以建设世界一流企业和支撑世界一流军队为标准，不断深入推动航天强国建设。“高质量的保证成功、高效率的完成任务、高效益的推动国防建设和航天强国建设”是新时期、新形势下型号成功和发展的客观要求。为此，笔者针对当前上面级型号任务中存在的问题，分析了影响型号研制的主要因素，提出了“以狠抓高质量为核心，全面加强型号质量控制；以确保高效率为目标，闭环落实型号计划管理；以落实高效益为理念，开展型号产品化研制模式”的总体思路，并通过型号实践与探索，较为有效地推动了型号各项任务和工作的完成，为型号成功提供了有益的管理和技术支撑。

一、面临的主要问题

对标 “三高”要求，结合上面级型号的技术特征和高密度任务态势，型号队伍一直在思考和探索如何在新形势下统筹兼顾，压准压实责任，将各级要求真正贯彻落实到型号管理中，以解决型号面临的主要问题，确保实现型号产品高质量、型号研制高效率、技术经济高效益的目标。

1.技术状态控制面临很大挑战

上面级入轨精度高，能有效提升进入太空能力，而且可根据任务需要搭配不同的基础级火箭，任务拓展性和适应性强。但无论是任务性质不同造成的技术构型不同，还是由于任务载荷的差异造成的对外接口和技术状态的变化，都给技术状态控制造成很大难度。

2.产品质量保证工作面临巨大压力

中国运载火箭技术研究院产品质量保证工作正处在转型期，尚未找到新形势下破解产品质量难题的有效办法，特别是在高密度发射任务形势下，传统的以“保”为主的质量管理方法出现极大不适应性，基础性、过程性和体系性的质量新要求、新规范、新标准正在完善过程中。通过对近年来上面级型号产品质量的初步统计分析，产品设计、工艺、元器件和试验分析占据了质量问题的前4 位，给型号成功带来了很大的挑战。

3.人力、设备等资源与任务强度矛盾突出

随着航天事业的高速发展，上面级迎来了研制任务高峰期，任务异常繁重，使得“产品研制与生产交付并行，地面试验与发射任务并行”，需要型号“两总”和设计师队伍在多地多次地开展技术协调、产品验收、地面试验等工作。而且，在发射任务期间也需要做好三地异地协同联动，在有限的人力资源和设备资源情况下，型号研制的组织与管理面临新的挑战。

二、总体思路

上面级作为火箭发射任务的最后一个环节，承担着将有效载荷准确送入预定轨道的重要责任。可以说，成功既是研究院型号的普遍要求，更是上面级的核心目标。

面对制约上面级型号成功的种种矛盾和问题，需要不断深入领会“三高”要求的深刻内涵，并在管理和技术的全生命周期中找准确保成功的基因和脉络，运用科学的方法、手段和工具不断创新与实践，以便为型号成功筑牢基础。

1.全面加强型号质量过程控制

不断研究和探索符合上面级研制规律和技术特征的质量控制方法，面向产品狠抓源头质量和过程质量，推动产品质量手册的全面有效应用，做到风险识别有效、全面，地面试验验证充分、覆盖，以及测试、操作、判读的精细、精准，真正做到高质量保证任务成功。

2.有效闭环计划与资源的统筹

有效解决型号高密度发射带来的生产能力、人力、物资供给等资源瓶颈问题，科学合理地开展型号年度策划与研制执行计划编制，优化、简化型号研制流程，做好年度任务目标、计划和资源的协同匹配，以不断提升高效率完成任务的能力。

3.持续推动型号产品化工作落地

以产品化为抓手，兼顾上面级系列横向使用需求，确保技术方案具备可扩展性；优先选用系列化、标准化的成熟产品和共性技术，加强仿真试验的有效应用，以便有效缩短研制周期，降低研制成本，为实现型号技术、经济一体化奠定基础。

以前，公司的文印管理一直沿用传统的管理模式，文档打印相对其他流转环节严重滞后。公司机关各部门打印、复印设备品牌、型号、类型繁多，信息管理部门很难建立起统一且行之有效的管理架构。在日常工作中，维护人员往往要在公司各个楼层之间忙碌，疲于应付不同设备出现的各种问题和故障，不仅耗费了大量人力，管理效果也不理想。

三、高标准贯彻实施“三高”要求的过程

1.以高质量的产品推动型号任务高质量完成

在高密度发射形势下，产品质量是型号保成功的基本要求，为此上面级型号强化了产品质量全生命周期过程的监督控制，完善了产品质量控制手册并推动应用实施，通过“五全”专项工作规范产品实现过程控制，严控产品技术状态变化及风险识别，较为有效地消除了产品质量隐患和薄弱环节。

一是面向过程控制的产品质量手册完善与实施。

2017 年6 月在某宇航工程任务失利后，按照质量整顿的要求，上面级型号开展了典型单机产品质量控制手册的编制工作，对产品质量控制要求进行了具体量化，旨在规范产品生产和验收的检查控制。

通过先期在结构贮箱、S 频段应答机等4 项单机产品上试点工作，型号队伍于2018 年完善了产品质量控制手册目录，手册内容得到有效充实完善，并重点对单机原材料质量、关键过程工艺参数、强制检验点数据、多媒体记录位置、检验手段和结果等过程质量管控内容进行了规定，且要求单机单位在完成验收报告的同时一并提供质量控制手册的内容。产品质量控制手册通过在全型号范围内进行应用，取得了良好效果。

二是开展“五全”专项工作。三类关键特性的识别与控制是型号质量管控的关键点之一。原先在型号管理过程中，三类关键特性的识别与控制仅仅停留在报告层面，设计单位识别的设计关键特性没有被有效传递到生产单位，且生产单位没有将工艺关键特性和过程关键特性有效落实到工艺文件与产品生产过程管控等环节，直到出厂评审环节，才由设计单位与生产单位协同形成产品三类关键特性识别与控制报告，使得产品质量难以形成有效的过程管控。

针对此类问题，上面级型号重点实施了“五全”工作，即将I、Ⅱ类故障模式，尤其是单点故障模式识别“全”；将I、Ⅱ类故障模式涉及的产品设计、工艺、过程三类关键特性识别“全”；将关键特性控制的标准制定“全”，并量化；将系统和单机产品数据包做“全”；将飞行成功子样数据包络线做“全”，进而有效控制产品质量问题。

“五全”工作进一步规范了设计与生产的管控内容和形式，有效确保了管控要求在产品实现过程中的一以贯之，前后环节相互支撑、相互印证，为关键特性和强制识别点的工作落实提供了有效保障。

三是严格把控技术状态变化。通过对上面级出现的质量问题进行分析，发现多数问题的发生源自于技术状态变化，这也暴露出型号对由技术状态变化带来的风险分析和识别比较薄弱，严控技术状态变化始终是型号质量工作的重点。

针对技术状态控制，组织型号队伍进行了任务回看工作，系统梳理基于基线的技术状态，对技术状态变化进行了严格规范的控制，对识别出的状态变化逐项进行风险管控策划和评审，并延伸到型号产品生产阶段。在对首飞载荷组合体任务全面总结过程中，上面级型号提炼了4 条质量管控经验，其中“一步一分析，多维度风险管控”已在型号中全面实施和推广。

2.以高效的型号流程管理确保型号高效率完成任务

一是优化出厂放行流程。型号对出厂放行流程进行了系统优化，梳理了评审要素，分析了各个评审要素的关联性。首先，在出厂前将三项专项评审合并成一项专项综合评审，内容包括：质量问题归零和举一反三，元器件、软件、可靠性、技术状态更改和技术风险分析；其次，减少了专项评审次数，综合进行评审把关，实现一次把工作做透、做到位。

二是优化总装总测流程。上面级型号积极应对高密度发射，组织对总装、出厂测试流程进行优化设计，首先要确保型号的测试覆盖性和测试力度不受影响。年初，上面级型号对全年的发射任务进行整体策划，合理统筹总装人员；对出厂测试电气系统匹配、电气动力匹配、综合电测、与基础级接口检查及大回路阻值测试等测试项目进行优化，并对数据判读方法进行改进，最终圆满地完成了年度高密度发射的任务需求。

三是简化加注放行流程。在对测试发射流程关键节点有效评估的基础上，上面级型号对靶场流程开展了专项优化，根据实际和质量需求对原有工作进行简化。经上级认可，将加注评审由集团级组织改为院级组织，并在确保工作有效的同时减少了会议的参加单位和参加人员，进而缩短了会议的准备时间。

根据未来全面实现运载火箭加注及前端测试发射无人值守的发展趋势，基于型号测试发射安全性提升的切实需求，以及彻底解决在测试发射阶段操作检查项目多、参与保障人员多、自动化水平程度低的系统安全风险的要求，型号在技术上分阶段、分步实施了无人值守技术改进。通过改进设计和优化测试流程，实现了“远征”一号上面级发射前2小时前端无人值守，减少了火箭液氢加注后前端人员数量，降低了人员前端操作的安全性风险。

四是充分应用远程判读平台。高密度任务带来的研制压力在型号出厂测试过程中也显得尤为突出。综合电测阶段存在大量的数据判读工作，每天需要设计人员多次往返于办公室与数据判读车间，造成人力资源浪费。针对这个问题，型号积极组织开展了远程判读平台建设工作，远程数据自动判读系统打通了数据传输通路，将判读数据推送至位于后方的设计师办公桌面，使部分设计人员能够在办公室桌面完成测试数据的判读工作，进而开展数据的综合分析，提高了工作效率，减少了发射场人力资源的消耗，实现了前后方远程数据协同判读。

3.以技术与经济的充分融合支撑型号高效益发展

上面级是发展我国空间运输的重要工具之一，如何高效益地形成一流装备是型号持续发展的关键。目前，通过大力推进产品化工作，上面级型号大量采用其他型号成熟产品和技术，并实施双定点和比价策略，高效益发展已初见成效。

一是开展产品化研制模式，有效控制型号研制成本。在上面级研制中，产品化的理念始终贯彻全型号。通过分系统的模块化设计思路，实现了各分系统模块化选型，固化了技术状态方案，提高了型号的研制效率；单机配套将最大程度地实现产品化，各系统大部分产品均充分借用成熟型号产品，对于借用产品均按照质量管理要求进行环境适应性分析等工作。产品化系列工作在上面级型号研制过程中得到贯彻执行，通过产品化缩短了研制周期，降低了研制成本，提高了型号产品可靠性。

二是坚持实施型号产品双定点和比价策略。针对上面级规模小、状态新、指标高、周期紧的特点，在用户及各级机关的大力支持下，型号引入了竞争择优机制，实施部分产品多家攻关、双定点或多定点采购的工作模式，旨在为型号高效益发展奠定基础。

上面级型号先后在结构系统贮箱，测量系统数字量变换器、模拟量变换器、振动传感器，热控系统热管等单机产品的研制生产过程中实施双定点和比价策略，在型号计划、质量和效益方面都取得了良好的效果，确保了高密度发射中单机产品的按时齐套。在加快产品研制齐套进度的同时，降低了研制和产品经费成本。

与此同时，大力开展型号全级供应商体系建设工作，继续坚持大力推进多定点工作，并将技术成熟、质量稳定、进度有保障、价格有优势的单位和产品纳入了型号选用目录。

三是加快研制天基测控系统。在上面级飞行任务中必须要有测控系统的实时支持，所以对现有的测控手段依赖性较高，一旦当前的测控手段受限，必然会影响发射任务的顺利执行，这给测控系统增加了压力，也限制了发射任务实施的灵活性。为此，型号研制了天基测控子系统，用于传输第一滑行段和第一变轨段的关键数据，并作为飞行状态判决和进行遥控的依据。新型天基测控子系统降低了对现有测控手段的依赖，大大提高了发射任务实施的灵活性，有效减少了测控系统相关费用，提高了组网发射的经济性。

四、实践效果

面临高强密度发射的任务形势，上面级型号队伍不断深化对“三高”要求的认识和理解，不断研究和探索符合上面级研制规律和技术特征的管理方法，并取得了一定的成果，也为重大工程任务的圆满完成奠定了坚实的基础。

坚持面向产品、过程控制、识别三类关键特性，严控技术状态变化，是确保型号高质量的方法；坚持优化、简化流程，及时总结型号管理方法，是确保型号高效率的途径；坚持产品化设计，实施产品双定点，持续技术创新，是确保型号高效益的手段。

后续，上面级型号队伍将面临更加严峻的挑战，为此更要进一步深化对“三高”内涵的理解，不断总结和提炼新形势下的型号组织管理方法，为研究院科研生产模式转型提供可借鉴经验，也为航天事业和国防建设提供更新、更强、更可靠的产品和服务。