大型运载器关键技术攻关技术经济一体化探索

孟庆丰，范婷霞，杨 楠，岳晓飞，李 斌

（1. 中国运载火箭技术研究院，北京，100076；2. 国网冀北电力有限公司管理培训中心，北京，102401）

0 引 言

1 大型运载器关键技术攻关特点

大型运载器是未来宇宙探索和空间开发中的关键装备，大型运载器关键技术攻关的研究和实施与国防安全、经济发展、社会效益、科技创新各方面都存在着密切联系，将对航天技术及经济产生重大影响[1]。技术经济一体化是实现关键技术攻关的有效途径。通过设计目标成本，使攻关技术方案与攻关目标成本相匹配，从而杜绝出现关键技术攻关研制生产过程中超概、低毛利或者无毛利情况，进而集中各攻关单位科研能力，确保攻关目标顺利实现，提升攻关项目经济管理水平，为未来大型运载器的研制奠定坚实基础。

大型运载器关键技术攻关项目是进一步提升中国进入空间能力、缩小与航天强国差距的关键技术储备。中国对大型运载器关键技术的研究，是在未来宇宙探索和空间开发中立于优势地位的重要保障，是显著提升航天科技整体水平的重要抓手，是提升工程技术综合实力的重要途径。同时，关键技术攻关将带动新材料、新工艺、新器件、新装备等基础工业实现跨越式发展，也将促进航天科技和工业快速发展，是推动中国进入创新型国家的重要组成部分。

中国虽然已经成为世界公认的工业大国，但工业基础能力特别是高精尖产业的工业基础能力与国外发达国家尚有差距。大型运载器关键技术攻关需要各行各业的支持，具有明显的军民协同创新需求和特点，同时也会带动相关基础工业的发展。

2 开展技术经济一体化的必要性

市场经济时代，成本管理尤为重要。但中国航天企业成本管理思想相对滞后，导致航天型号产品成本居高不下[1]。

主要有3个方面的原因：

a）设计人员成本意识较为淡薄：常常将目光集中在技术先进、产品质量和计划完成。

b）价值导向有所偏离：按照国防科研计价管理办法，航天型号产品的收益按照在产品直接成本的相应比例内进行计提；各分系统、各单位更多的从自身利益的角度去考虑，导致整体利益不能实现最优。

c）责任传导出现断环：计划、经费管理人员和设计人员在开工之前未能就项目成本控制与设计目标实现达成共识。

目前，注重成本发生过程的要素管理、控制，以及生产经营过程的事后成本核算，使得航天企业的成本管理缺乏成本动因管理[1]。这样的成本管理使得技术与经济的内在关系产生了裂痕。换句话说，产品的差异化优势是以技术为基础，成本化优势是以经济为主导。企业所生产的产品在市场是否具有核心竞争力，是受产品质量（即技术素质）和成本价格(即经济素质)双重因素决定的[1]，实际上，产品的素质是技术素质和经济素质的综合体现，航天企业在“保成功”的需求下强调技术素质，忽略经济素质，在世界航天器研究和民营航天企业快速发展的情况下，要求国有航天企业也必须越来越重视运载器的经济素质。上级在大型运载器关键技术攻关开展之初制定了明确的攻关目标，同时约束经费总额。为了在管理上实现技术与成本的统一，要求航天企业要充分重视技术与经济的辩证关系，构建技术经济一体化的项目管理工程。

企业的成本管理是经济问题和技术问题的综合体。企业成本管理水平的提高，是建立在基于技术经济一体化的成本管理工程基础之上。企业的成本动因主要体现在产品链的系统设计和产品设计。企业成本的发生与其技术复杂性有关。大部分成本在实际成本发生之前就已经确定，并且不能修改。设计方案将决定最终的成本数额，很难在特定的设计方案上进行成本的改变。大多数产品65%的成本是在设计阶段确定的，生产过程中只有20%左右的成本可控, 另外15% 的成本才是生产管理所能控制的。

因此，虽然产品生产产生一定成本，但主要决定因素却不发生在产品的生产过程中。成本发生的结果在生产过程，但是成本发生的根源一般是在企业一开始就基本确定的。成本发生的根源包括企业的设备规模、工艺流程以及生产技术方案，甚至企业所选用的设备和选址等技术问题都是必要的影响因素。因此，技术和经济共同决定企业成本管理[2]。

关键技术攻关难度高，投资规模大，是未来提升运载火箭设计水平和技术经济一体化水平的重要契机。技术经济一体化的考虑必须贯穿在攻关全部周期之中，在研制成本、制造成本、使用成本、管理成本上进行全方位考虑。

3 关键技术攻关的技术经济一体化探索过程

从设计源头出发，把经济性作为重要的设计指标。提高可用性，满足重大工程任务的要求；强调创新性，形成产品核心竞争的优势突出先进性，引领未来大型运载器技术的进步；发挥企业带动性，牵引辐射相关产业与科学技术的发展[3]；重视经济性，符合大型运载器发展的方向；吸收先进性，充分借鉴国际的优势，同时集中全国优势力量共同开展研讨工作。

重视管理经济性，合理使用经费。首先关键技术攻关项目团队与专家组共同制定了12项大攻关目标，项目管理团队结合作业分解结构（Work Breakdown Structure，WBS）、组织分解结构（Organizational Breakdown Structure，OBS）、成本分解结构（Cost Breakdown Structure，CBS）等多维度地开展产品和作业成本的精细化分解，并按此将分解后的成本目标形成责任分解结构和责任清单。将12项攻关目标作为一级课题，逐级分解成80项二级课题、383项三级课题、413项外协课题，每一个课题明确课题负责人及经费管理人。然后对研制经费进行预分预控，按照批复经费的84%完成研制目标进行预分，在执行过程中再按照84%的80%进行控制。课题经费管理充分发挥课题组内部管理作用，在经费预分的过程中，课题组全程参与，在研制方案选择时，对产品工艺经济性、试验经济性进行统筹，在协作单位的选择上进行经济性比对，有效控制了课题开支，使经费使用更科学，产品和试验方案更经济。对重点项目组织专家审查，对以10 m级贮箱、壳段制造装备设计技术为代表的重点研制项目开展了经济性审查。邀请内部专家对项目承担方提出经费需求内容的合理性和合规性进行审查，并提出针对性修改意见。

重视设计时的经济效益，降低研制成本。采用系列化型谱，“一次设计，多个构型”。重型火箭采用包络设计，各构型芯级结构状态统一，可以实现通用，大幅节省了试验次数和产品数量，更有利于产品化。电气一体化设计，子级独立测试。减少了测试设备的数量和对测试厂房的需求，也有利于生产能力布局。同时减少了测试人员，节省了人力资源成本。

重视制造经济性，提高生产效益。采用先进工艺，大幅提升生产效率。例如，贮箱瓜瓣创新采用蠕变成型工艺，生产效率提升一倍以上，同时比传统方法减少了生产工序，降低了报废率，节省了研制经费。

开展军民融合，集中全中国优势力量一起研讨，将社会资源充分整合使用。结合国家军民融合战略，开展全国大协作，关键技术攻关中选择了技术能力优异的60余家高校、研究所、企业参与。10 m级过渡环等关键组件均借用中国优势力量完成产品生产，减少了固定资产投资；新材料试验由高校承担，既保障型号研制攻关进度又推动了高校技术水平提升；新型信息交互架构的搭建由知名民营企业承担，既降低型号经费需求又拓展了企业的应用领域。

重视试验经济性，合理利用资源。创新地面试验，减少设施投入。以模态试验为例，关键技术攻关中利用现有产品开展模态综合研究和油气支承方法研究，大幅减少试验设施和厂房的需求。简化试验方案，借用试验设备。开展了动力试车与发射台合用，以及简易试车台的方案论证；同时针对大型整流罩平抛试验，论证借用了其它研究单位的真空舱设备，从设计源头入手，经济合理地利用资源。

在实践过程中，大部分三级课题和外协课题在预分的范围内就完成了攻关目标，相关一、二级课题在这些三级和外协课题及试验基础上完成了攻关。少部分三级课题及外协课题由于技术难度及方案选择上出现了问题，经过专家组审查调整了方案同时补充了经费。12项研制课题经费全部控制在预算之内，没有出现超支情况，经费控制手段有效。同时各攻关单位都实现了毛收益，既满足承研单位的需求，也满足项目经费控制要求，实现了技术和经济的双赢。

4 关键技术攻关的技术经济一体化实践收获与不足

从技术经济一体化的探索过程来看，实现了从源头、过程和结果3个方面的控制：

4.1 源头控制

a）技术源头：项目综合设计人员决定技术成本，目标成本设计往往从单机层面和系统层面展开，构建目标成本与方案设计之间的关系。要求设计人员有一定的成本观念，掌握一定控制设计成本的相关知识，提高设计人员对于成本管控的敏感度[4]。

b）成本源头：项目经费管理人员决定材料成本，材料成本往往从单机产品的价格层面和系统的经济性层面逐级对攻关方案进行单机和系统的审查，构建目标成本与产品技术状态之间的关系[5]。要求经费管理人员有一定的技术基础，在成本方面进入技术回路，根据综合设计人员的技术方案开展成本控制工作[6]。

c）价值源头：投入到设计、生产过程中的资源是价值的源头，价值源头往往从人员分配、原料选择、机器配置、工艺方法以及闭环管理5个方面展开，强调价值评定（资源投入和软性设计劳动）和充分利用社会化资源，要求设计生产过程中的资源配置能很好地匹配最终产品价值实现[4]。

4.2 过程控制

a）责任分解过程：依据技术和经济所承担的责任将对象划分开，但又互通有无，建立良性的责任管控制度，其基本原则为：首先，制度符合项目经济性发展；其次，构建技术责任和管理责任双方的平衡体质，可有效解决当前权责利不统一[4]。

b）产品形成过程：通过市场竞争来选择具有良好性能的产品，选择一体化设计、总装集成以及掌握核心技术等管理措施，在市场上占领主导地位、增强市场议价能力、整合的供应商优势资源，将利润优化到最大，建立起产品和技术之间、资源和价值之间的桥梁。

c）流程优化过程：针对不同流程所承担的责任不同，以及不同操作步骤的操作准则不同，建立关键流程以及关键点的监督机制与关键技术的检验机制。例如：三级课题、外协课题验收由主任设计师作为组长聘请项目组外专家组共同评审；二级课题可以由副总师作为组长，聘请各高校、其它科研机构专家组共同评审；一级课题由总设计师作为组长聘请本领域全国专家组成专家组、并邀请上级主管部门专家共同评审。

d）价值实现过程：针对产品研制与生产过程中的价格，以所选原材料型号产品价格核定不细致、报价材料混乱为改革基点。项目管理部门要求各单位编写了项目经费管理报告，在项目验收同时对经费管理报告进行审查，确保合理使用经费，建立起技术、产品状态与价值之间的桥梁。

4.3 结果控制

定量指标考核体系，分解现有的考核体系，将定量的指标更加细化，给每一个课题制定详细的完成时间节点，实现了对项目完成风险的早期预警及时性、有效性，加强了项目管理团队对项目完成的把控力度，对可能不能按时完成的项目，通过早期介入、加强协调资源、督促工作等手段确保项目按时完成，对不能按时完成的项目，抓住制约因素，明确工作重点，通过协调项目实施主管单位及上级主管单位加强考核力度，减少经费及周期的损失。

从技术经济一体化的探索结果来看，技术经济一体化有助于将设计人员纳入成本管理体系，有助于开展前瞻性的成本预先控制，有助于全寿命周期、全供应链的成本规划管理，有助于落实经济责任制。

从技术经济一体化的探索整体来看，通过大型运载器关键技术攻关的研究、设计、试验、制造的锻炼，部分完成研制模式创新转变，形成技术经济一体化的研制思维，建立了一套并行迭代、高效运转、预先验证、一次成功的革新研制体系，全面优化了运载器研制模式与管理流程，大幅缩短研制周期、提升研制质量、降低研制成本，实现技术水平大幅跨越，管理水平大幅提升。

4.4 实践的不足

企业成本管理工程的基础是技术与经济的辩证关系，技术与经济两者的连接点是质量成本管理，它们之间的沟通桥梁是价值工程，而工程的核心为市场化[6]。技术经济一体化不仅要深入到产品研究、设计与开发中，更要深入到企业生产、乃至企业设计规划领域。不管在理论层面还是应用层面，企业要构建以技术经济一体化为基础的成本管理是一个大工程，这个系统涉及到方方面面的问题[7]。在大型运载器关键技术攻关对此展开的探索中发现主要有如下2点不足：

a）责权利不统一。项目管理团队要将责任进行分解，针对决定项目经济性设计阶段和经费管理的岗位为主，主要有总师、指挥和经费主管，以及各单位领导和工作人员等，明确其权利与责任。而项目管理团队在职能上不能完全的对责任人贡献建立有效的奖惩措施；同时，部分攻关单位未能将项目制管理模式在产品生产上贯彻实施，导致相应攻关单位的课题管理团队无法将产品生产责任落到实处。

b）信息化手段缺乏。项目管理团队主要依靠通用的办公软件开展工作，使用电子表格等工具梳理项目技术流程、管理流程、课题等工作，缺少信息化手段和统一化的标准。项目管理上主要依靠会议、电话、邮件、现场检查等手段开展，在多课题并行情况下效率不高。

5 后续工作思考

从社会生产力发展的角度看，经济的发展的迫切性可以催生出一项又一项的新技术，同时强大的经济基础为技术的进步奠定了坚实基础。技术促进经济发展的同时经济又促进技术的进步，这就使得技术与经济相辅相成，达到良性循环[8]。针对后续研制项目来看，在大型运载器后续研制工作的过程中实施技术经济一体化的目标成本管理，必须要对后续研制目标成本进行科学规划和估算，使技术方案和产品实现所需经费满足项目经费规模和单位盈利要求。相应工作可以从顶层优化、促进产品高效研发和继续进行管理模式革新等出发，实现对成本的有效把控，提升产品的竞争力。

a）顶层优化。依据技术和经济所承担的责任将对象划分开，针对权责利不统一的现状，建立相应的责任分管制度，制度以符合项目经济性发展为基础，搭建技术和管理之间的桥梁。明确双方权利与义务，根据利润的贡献率来确定相应的奖惩措施；详细划分责任，列出责任清单，切实抓产品，将制度条例真正落到实处，在项目系统以及有关产品上有效实施该管理模式，针对超额完成任务的个人和团队进行有效的奖励，对于加强市场开发标准建立合理的奖励机制，以加强全员市场观念和激发拓展市场潜力，实现个人成绩与团队成就的完美结合，推动责权利的有效统一。

b）促进产品高效研发。以为扁平化的项目制管理为目标，针对当前管理中存在的许多问题，特别是细致到合同经费、外协技术、供方任务等管理细节中的关键问题，以流程再造（Business Process Reengineering，BPR）为基本理论，借鉴成熟方法，完善甚至重塑以上流程，重新定义各关键节点以及学科交叉部分的标准化[9]。针对不同用户，建立全面的知识体系，包括单机系统、软硬件、产权实物以及价格的信息库，统一规范化标准，实现定价、报价的管理，实现设计师与生产单位的高效联动，让技术和产品与价值实现得以更好地匹配。

c）继续进行管理模式革新。在项目管理团队责任、权利、义务分解管理模式的基础上，大力开发适合不同业务、不同领域、不同项目类型的管理信息系统，并建立打通各个单位的全信息网络。同时结合厂所抓产品工作开始着手建立型号产品分解体系和责任分解体系。最终以信息化为手段，实现复杂事情逐级向专业事情模块化发展。

6 结束语

技术经济一体化，技术层面和管理层面分别体现在成本设计和成本优化两方面，这两方面构成了技术经济一体化的核心。成本优化只能减少浪费，无法根除浪费；而成本设计则是从成本源头规避浪费。要做好成本管理，就必须从成本形成的本源和动因入手，延伸到产品设计、生产。随着项目的发展、技术的进步以及管理制度的优化，不断地改变技术经济一体化的表现形式。有必要在项目中引入技术经济体一体化的概念和机制，既满足承研单位的发展需求，也满足项目经费控制要求。使大型运载器最终成为抢占未来先机、提高国家安全、提升国防建设、促进科学技术进步、支撑产业发展的项目工程。