基于产品化的通用发射平台研制与应用

2022-01-24 07:40张平刘兵代建队白玉玲黄彦文北京航天发射技术研究所
航天工业管理 2021年12期
关键词:单机产品化型号

张平、刘兵、代建队、白玉玲、黄彦文 /北京航天发射技术研究所

武器型号具有低成本、高可靠、易维护、环境适应能力要求较高等特点,而且,目前各型号研制周期短,一旦签订合同短时间内必须提供产品。45 吨级通用倾斜发射平台(简称通用发射平台)是面向多个武器型号研制的通用化发射平台,可实现多种型号产品的发射需求,研制过程中贯彻产品化设计思想。通用发射平台面临的这些特点决定了在短时间内必须研制出合格的产品,没有反复修改方案的机会,特别需要认真践行“零缺陷”和“第一次把事情做对”的理念,在研制和批产过程中严控质量关,确保交付出可靠性高、性能先进、使用性好的产品。

针对上述研制需求及不同武器系统的个性化特点,从顶层对通用发射平台基本型进行规划,在基本型基础上进行相应拓展,满足不同武器系统总体要求。基本型产品包括底盘、液压系统、车控系统、供配电系统、发射架、回转台、设备舱等,通过选配发电机组、空调系统、定位定向系统、测发控系统、指挥通信系统形成多个系列化发射平台。

目前,在基本型的基础上已随多个型号分别完成Ⅰ型通用发射平台和Ⅱ型通用发射平台产品研制,实现多个项目的批产和交付任务。通过通用发射平台产品研发管理,探索系统级产品的产品化研制模式和流程,形成型号与产品研制管理相结合的有效机制,为后续型号研制与产品化工作相结合提供路径和方法。

一、产品化研制思路

1.工作目标

研发一款通用化程度高的发射平台,通过选配或改装能够快速满足不同型号武器系统的需求,缩短产品研发周期,减少产品种类,提高产品批产质量,便于售后保障。

2.工作思路

在通用发射平台项目论证过程中,对规模相近、发射方式相近的武器系统使用需求进行分析整合,形成了通用发射平台技术规格书,作为通用发射平台的设计输入依据。

同时,面对用户需求多样、使用环境多样、保障条件多样和交付周期短等特点,为了形成多型号合力提升产品市场竞争力,以顶层设计为原则,采用模块化配置的总体设计方法形成高度通用的系列化发射平台方案,如图1 所示。

按照产品化研制思路和总目标,通用发射平台确定研制思路分成3 个方面:一是系统级产品化方案设计,在充分分析用户需求的基础上,进行型谱规划,确定系统要求,以系列化、模块化的设计思路进行系统集成方案设计和成熟产品选型;二是牵引主要单机货架产品的研制和开发,集中技术资源针对现有产品不能满足项目的需求,组织实施补充产品研发,通过试验验证牵引产品成熟度提升,满足型号需求;三是成熟度产品、材料的采购,通过市场成熟产品的采购和成熟工艺的采用,提高集成产品的可靠性。

二、通用发射平台系统级产品化设计

对通用发射平台进行总体方案规划,从顶层提出发射平台基本功能模块、发射功能模块、武器系统功能模块、选配功能模块,确定了基于成熟产品选用的模块化研制模式和流程,如图2 所示。

图2 通用发射平台产品研制模式

根据不同武器系统对发射平台的要求,按发射武器的种类、配置和使用条件进行通用发射平台产品型谱规划(见表1)。

表1 系列化通用平台型谱一览表

在机械接口方面,对发射架与发射箱(管组)的安装接口进行统型,发射箱(管组)锁定机构的纵向、横向跨距均统一尺寸及公差范围,便于不同负载安装到发射平台。在电气接口方面,对上装供电统一接口,实现一套供配电设备满足上装需求;对数据通信接口进行统一化规定。

通过分析不同系列发射平台的交集部分,按产品化的思路,将底盘、液压系统、车控系统、供配电系统、发射架、回转台、部分设备箱、部分直属件进行统型,完全保持一致,实现共用部分的最大化,形成基本型通用发射平台。在此基础上,根据武器系统具体要求在基本型通用发射平台上进行拓展。

上述各分系统牵引出相应的产品化单机,便于组批生产,配置于不同的发射平台。通过产品化产品的选用,减少了单机产品研制试验项目,从而将资金投入到重要单机和系统级产品验证中,大大提高了产品的可靠性。

通过对通用发射平台的研发,较大幅度提高了型号研制效率,满足型号快速研制和批产需求,某型号从研制任务下达到参加靶场飞试,研制周期仅为1年,比原有的研制周期缩短将近一半。目前,45 吨级通用发射平台已完成多个项目多个批次的批产,并顺利交付用户,质量稳定,赢得用户认可。

三、主要单机产品化研制

由于发射平台系统复杂,型号对发射平台需求各不相同,单机产品无法完全选用货架产品,需要补充新产品研制要求,牵引专业产品的开发和成熟度的培育(见表2)。

表2 单机产品化研制情况

各专业对所负责的产品进行设计开发、试验验证、技术状态完善、建设产品数据包和产品规范等方面工作,持续提升产品成熟度等级,并随整车完成各类大型地面试验、环境试验及飞行试验。

四、应用成效

一是针对不同型号发射方式、载荷相近的产品各自配套发射平台重复性高等现象,通过型谱研究,统筹规划研制45 吨级通用倾斜发射平台。以顶层设计为原则,采用模块化配置的总体设计方法形成高度通用的整车方案,形成具备装载不同型号产品的发射能力,已成功应用于多型武器系统发射需求。

二是面对激烈的市场竞争,在保证装备质量的基础上有效控制成本,提高了产品的市场竞争力。技术方案决定研制成本、批产成本和售后保障成本,从设计初期就开展通用化、模块化设计及全寿命周期成本优化。通过细分潜在市场,合理确定环境条件和产品配置,制定适应不同环境条件和型号的技术方案,满足不同用户和型号的使用要求,实现多型号通用,并节省大量发射车研制成本。某项目接到订单后,实现了快速方案设计和批产;成功向多个用户交付了多个型号批次产品,满足不同用户的使用要求。

三是提高产品保障性。不同型号保障要求不同,尤其在实施维修时增加了维修备件、耗材及其他保障条件的复杂程度。通过适应不同用户和地区的产品保障性总体设计,选用主流配置的发动机、变速箱、轮胎和通用品牌的油料、耗材等,易于用户采购,便于售后保障,实现不同型号、项目备件、耗材的统一,降低了交付产品售后保障的难度。

四是质量不断提升。经过产品化产品多个批次的批生产过程,设计文件和图纸中的问题已得到闭环处理;同时,生产过程中的控制措施也日趋完善,批产产品质量得到有效保证。在交付用户使用过程中,问题的处理对完善设计起到很好的促进作用,产品质量进一步得到提升。

通用发射平台的成功研制和应用,为发射平台系列化产品研制探索了实现途径,通用化、系列化、模块化对加快产品研发周期、提升产品质量具有重要意义。不仅减少了重复研制,实现了不同型号的产品共享和资源共享,有利于降低装备的后期保障难度和成本,具有较好的经济效益;同时提高了产品的可靠性、维修性和综合保障性能,增强了产品在市场上的竞争力。

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