装备制造企业产能提升路径研究

龚静、张伟、韩一丁 /中国运载火箭技术研究院

李萧薇、郭姣姣/中国航天系统科学与工程研究院

国际形势的日益严峻，国防安全需求的不断增长，对我国装备体系建设提出了更高要求。装备制造企业作为装备体系建设中的重要主体，其产能建设将对国家整体装备体系建设能力提升具有重要意义。笔者聚焦装备制造企业自身产能建设问题，梳理美国装备制造企业产能建设情况，剖析我国装备制造企业产能建设做法及现存问题，提出装备制造企业产能提升路径，以期为我国装备体系建设做出贡献。

一、美国装备制造企业产能建设情况

1.通过产线升级、产房扩建开展硬件设施升级

在装备行业领域，如何保持生产线的良好状态、保障战略供给是美国装备制造企业面临的核心问题。为此，以洛马、雷神等为代表的美国大型装备制造企业不断对生产厂房和产线进行扩建和技术升级。例如，洛马公司2014年2月开始扩建其位于阿拉巴马州特罗伊市派克县的远程打击巡航导弹生产厂房，将在原占地约8500m2面积基础上增加约5700m2，以提升产能；2016年，洛马公司设计并采用了一种新的现代化生产线，研发团队开发了80多种新工具用于优化生产流程，并建立了可用30多年的生产线实时数据传输系统。

2.采用先进设计、制造技术优化生产制造流程

美国装备制造企业主要通过信息化建设手段强化装备生产快速响应能力，并将加强信息化建设作为提升核心竞争力的重要手段。在设计方面，广泛采用产品数字建模、虚拟设计等技术对并行产品进行数字化定义，建立数字样机，实现产品创新，降低产品成本及缩短研制周期；在制造方面，建立数字化生产线、数字化车间，全面推行智能制造、虚拟装配等数字化制造方式，大量采用工业机器人、增材制造技术等先进制造技术变革导弹生产研制模式。例如，雷神公司在设计方面已能够通过3D打印技术制造80%的完整可用导弹部件，实现快速设计和按需生产；在制造方面，已开发定制了自动导引车、导引头装配机器人等智能装备，在高度自动化生产制造中实现人力解放，操作流程标准统一，提高了生产效率。

3.以装备系列化、模块化设计促成产线通用化

装备模块化设计是装备系列化发展的必要手段和前提，而产线通用化是模块化设计方法实现的先决条件。长期以来，美国装备行业发展遵循在原有基础型号上持续升级改进的道路，装备的模块化、系列化发展为一条生产线生产多种型号的零部件或产品提供了有力保障，这不但降低了装备生产、维护费用，还简化了生产工艺，减少了使用部件，缩短了供应链与开发周期，加快了零部件生产与系统集成速度。例如，雷神公司早在20世纪90年代就开发了柔性生产单元和多型号制造设备；洛马公司也开展了统一生产线生产多型号产品的尝试，且可靠性超过了97%。

4.推行集成供应链、供应商评价保障产品质量

为提高供应链效率，保证产品质量，美国装备制造企业将供应链作为企业发展战略之一进行重点研究与部署，采取了一系列管理方式优化企业供应链，包括：推行集成供应链管理，采取精简供应商策略，与供应商建立稳定战略伙伴关系；建立严格的供应商资质认证标准，借助企业标准、评价手段及质量管理工具，建立供应商绩效测量体系，规范供应链管理；开发协助保护供应链的软件，通过采用信息化手段，提升管理效能，优化供应链流程；要求供应商质量管理体系认证，制定供应商质量管理标准，加强对分供方的管理，强化对供应商质量管控措施。同时，采取合格企业名录管理，对外包企业进行评价及动态准入、退出管理，定期开展二方审核及综合评价等。以雷神公司基于实时供应绩效评价的供应商评价体系为例，通过单一供货商策略，减少整体供应商数量以便于供应链管理；同时，建立以供应商绩效评价为核心的供应商评价数字化系统，涵盖供应商评价、准入、评价数据共享等功能，严格把控产品质量，降低整体供应链面临的风险。

二、我国装备制造企业产能建设做法及现存问题

1.我国装备制造企业产能建设的典型做法

国内装备制造企业已经开展了多年的装备产能建设工作，综合前人研究并基于广泛调研，总结出国内装备制造企业产能建设主要分为2种模式：一是自身能力建设模式，聚焦自身生产流程优化，依靠生产线、总装线的建设与优化等手段措施提升生产效率；二是产能外扩模式，建立与外部生产主体之间的合作关系，将机加件、结构件、钣金件等非核心关键器件的生产等环节外扩给其他装备制造企业，以外包的形式获取外部力量的帮助。此外，装备制造企业也不断完善订单激增情况下的紧急生产管理体制机制，以保障突发情况下生产任务的有序开展。

（1） 优化生产全流程，提升自身紧急生产能力

高效的生产流程是提升企业固有生产能力的重要基础。近年来，国内装备制造企业积极改进应急生产工艺流程，统筹安排工步顺序，从产品生产、总装总测、验收交付的全流程进行优化，提升了装备生产任务完成效率。在产品生产流程方面，充分开展分析论证，在产品性能指标满足要求的情况下，提高产品测试、试验、测量、交付等全流程效率，大大缩短了生产周期；在总装总测流程方面，面对传统总装总测流程难以满足大批量产品交付需求的情况，调整生产组织模式，将单一团队依次完成全部工序的方式转变为多个专业团队分别完成不同工序的模式，在保证产品质量的基础上大大提升了生产效率；在验收交付流程方面，创新验收形式，采用生产过程中检验与最终产品检验并行的模式，代替仅由采购方检验最终产品的模式，同时灵活采取会议验收评审方式外的其他验收方式，极大提升了产品交付效率。

（2） 协调外部资源，快速实现应急产能外扩

合理利用外部资源是快速释放企业生产能力的关键措施。近年来，国内装备制造企业积极协调外部人力、物力资源，确保紧急生产任务进度。在增加人力资源方面，采取灵活用工的方式协调、调集其他企业的员工，组成项目临时生产班组或生产车间，缓解了人力资源不足的问题；在吸收社会优势资源方面，贯彻军地协同思想，充分运用地方企业的物流运输能力、设备设施资源等，提升了快速反应能力。

（3） 创新管理手段，完善紧急生产管理体制机制

有效的管理手段是应急任务顺畅开展的重要保障。国内装备制造企业在开展紧急生产任务时，建立紧急生产指挥领导体制，顺畅工作机制，制定非常态生产任务情形下的质量管控、风险管控等制度规范，同时将订单量激增的大批量生产任务作为一种突发事件类型纳入企业总体应急预案，保障了紧急生产工作的井然有序。

2.我国装备制造企业产能建设的现存问题

我国装备制造企业已采取了一系列举措，大大提升了企业装备生产快速响应能力。但对比美国大型装备制造企业的产能建设情况来看，我国的装备制造企业产能提升策略仍然是以紧急生产情况下的组织管理应变为主，在设计理念变革、生产线升级、智能制造等改进装备生产的技术、工艺等方面还存在一定不足。由此，导致我国当前的装备制造企业效率不够，需要投入更多资源以满足未来可能到来的更大规模生产需求。另外，在供应链管理的精细化程度上仍不如美国雷神公司等大型装备制造企业，有可能导致在面临大规模装备生产任务时装备生产质量管控存在隐患。结合我国装备制造企业的当前情况及与美国装备制造企业的对比，主要从批产设计思维、生产线水平、供应链体系3个方面提出国内装备制造企业产能建设的现存问题。

（1） 大批量产品生产认识不足，批产设计思维有待提高

国内大型装备制造企业大多沿用研制型的科研生产模式和生产线，现行科研生产模式大多关注创新型的产品设计需求，对产品的批量生产需求考虑不充分。在产品设计方面，设计指标分解在大批量生产的可验证性和可批产性方面考虑不足，即产品设计指标通用性不强，指标验证流程和批产工艺流程有待进一步优化，对后续装配、测试等一系列工作造成影响；在测试项目设计方面，当前按照从单机到分系统再到总体的各级测试工作，一方面存在反复测试情况，另一方面存在下级指标验证依赖上级的情况，增加了总体层面工作量。

（2） 信息化手段运用还不完善，满足大批量任务的生产效率还需提高

充分信息化的生产线能够有力保证产品生产效率，国内装备制造企业在信息化手段运用方面还不完善，仍需进一步提升。在管理方面，当前管控流程中的信息化应用程度仍然不够，决策者借助信息化方法及时掌握型号研制生产进度的手段还需完善；在设计方面，数字化的设计理念和方法还不完全到位，企业设计人员对基于模型的系统工程等先进设计方法实践应用仍待提升；在制造方面，先进制造技术与先进制造模式应用不足，自动化、数字化生产线的生产效率还需提高，且大多数生产线的柔性程度不足。

（3） 供应链体系还不完善，借助外部资源的能力仍有欠缺

完善的供应链体系是有效统筹合作企业优势资源，并建立与采购方之间稳定供需关系的重要保证。当前，国内装备制造企业在供应商管理方面仍不成熟，存在产能外扩不充分的情况。在与其他大型装备制造企业合作方面，尚未建立稳定的合作机制、完善的合作制度；在对中小企业供应商的培育方面，与中小企业的有效对接不足，地方、中小企业等市场化优势力量作用发挥不够；在对现有供应商体系管理方面，供应商考核评价制度还不健全，导致产品质量管控精细化程度不足。

企业的生产能力很大程度上取决于生产线的状况，先进完备的生产线是应对临时紧急任务时企业快速扩大生产能力的有效保证。一方面，推进信息技术在管理控制过程中的应用，统筹谋划科研生产设施、科研生产管理信息化等方面的信息化建设，打造完备的信息管理系统，实现对生产流程的远程可视化管理；另一方面，结合柔性制造、敏捷制造等先进制造思想，打造适应多品种、小批量的智能生产单元和柔性生产线，逐步建立起高效、先进、柔性、快速响应的生产制造能力。

三、我国装备制造企业产能提升路径

针对国内装备制造企业产能建设现存问题，汲取美国装备制造企业产能建设典型经验，从科研生产模式转型、智能化生产线建设和优化生产能力布局3个方面提出我国装备制造企业产能提升路径。

1.重视批产，建立兼顾创新和批产的科研生产模式

从研制型科研生产模式向兼顾创新、批产的科研生产模式转变，首先需要从源头上改变产品设计思维，即在现有产品设计体系中融入通用性、可批产性的设计思维。一方面，加强产品指标的可批产性分析，研制初期融入对批产技术状态和工艺状态可实现性分析，提升产品成熟度，适应批产要求；另一方面，提升产品指标精细化设计水平，降低各层级设计余量，为批量生产提供条件。此外，应加强产品系列的通用化设计，构建通用化、模块化产品货架，推动产品的系列化发展，缩短产品研制、生产周期。

2.运用信息技术，打造数字化、智能化的生产线

企业的生产能力很大程度上取决于生产线的状况，先进完备的生产线是应对临时紧急任务时企业快速扩大生产能力的有效保证。一方面，推进信息技术在管理控制过程中的应用，统筹谋划科研生产设施、科研生产管理信息化等方面的信息化建设，打造完备的信息管理系统，实现对生产流程的远程可视化管理；另一方面，结合柔性制造、敏捷制造等先进制造思想，打造适应多品种、小批量的智能生产单元和柔性生产线，逐步建立起高效、先进、柔性、快速响应的生产制造能力。

3.用好外部资源，科学谋划生产能力布局

除提升自身生产效率外，充分用好外部资源也是快速扩充生产能力的重要方法。一是建立与其他装备制造企业的稳定合作关系，建立健全合作体制、机制，开展联合应急预案建设；二是采用外协方式，吸收先进的地方、中小企业力量，面向市场形成“小核心、大协作”的装备科研生产能力布局结构；三是完善对各级各类供应商的管理，健全供应商考核评估、准入准出、配套管理等相关制度，保证产品质量。此外，在借力外部资源的同时，要注重维护企业自身的竞争力，形成“核心能力在手，非核心能力靠外”的生产能力布局。