浅谈宇航产品的“产品化”问题

成钢 /兰州空间技术物理研究所

随着综合国力的提高和国际宇航产业的迅猛发展，中国的航天事业进入蓬勃发展的新时代，具体表现为型号任务逐年增多，科研和生产规模越来越大，商业航天发展促进了宇航市场的规模增大和市场竞争力增强。宇航产品研制能力与市场需求都面临着新的挑战，型号研制正由试验型向应用型、由科研向装备、由单星研制向多星采购转变，多型号、多任务并举和小批量生产、高密度发射的特点越来越明显。为了实施宇航产品成本控制、提升生产效率，开展产品通用化研制模式的探索，建立产品型谱，实现多型号共用的“货架”产品对推动宇航产品上规模、降成本、提效率具有重要的现实意义。因此，无论是从满足用户需求还是企业自身发展的角度来讲，航天企业都需要大力推进产品化研制模式，坚持走产品化道路，围绕核心和关键技术进行产品的开发与创新。

一、产品化的内涵

产品就是生产出来的“物品”，是“一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动”的结果。产品应实现或满足一定的功能，满足使用者一定的需求。对于宇航产品而言，“产品化”概念是相对于研制或试制品而言的，是将具备一定功能的产品变成技术状态固定并能稳定实现一定批量的产品的过程。

在商品经济环境下，产品化是指在完成产品研制开发，并取得较稳定的产品制造过程和符合预期的产品性能以后，按一定批量投放市场的产品，效益是其主要的追求目标。对于宇航产品而言，狭义的讲，产品化是以技术状态定型和生产定型的产品为主，通过提高产品制造和使用成熟度，以实现一定程度的标准化、规模化以及可靠性，实现产品可重复生产的过程。广义的讲，产品化是产品工程建设的简称，是以产品为对象，研究产品的分类、型谱、定型等全部属性和可靠性要素的一项系统工程，包括面向产品的产品体系建设、产品保证体系建设、科研生产队伍体系建设和可靠性工程等。

航天发达国家在项目实施过程中大力推行产品鉴定和系列化、型谱化等产品化工作，以保证可靠性、控制交付周期、提高生产能力、加速技术进步，固化形成一系列高适应性、长寿命、大功率、多频段的卫星公用平台、运载平台等。通过各级产品系列型谱建设和货架式产品的研发，为实现应用型宇航装备（特别是整星、整箭)的准流水线研制生产奠定了良好基础，受到各个航天发达国家的高度关注和大力推广。美国太空探索技术公司更是站在商业化的高度，全面推出以“星链”为代表的卫星星座、“猎鹰”系列火箭、“猛禽”航天发动机等多个宇航产品，从技术研发、生产制造和现场管理等方面彻底颠覆了传统意义上的宇航产品研制模式。

二、国内航天科研模式分析

我国航天事业起步较晚，航天科研生产的硬件基础和技术经验，包括管理技术都比较薄弱。经过数十年的发展，宇航产品领域形成了适用于技术难度大、研制经验少、复杂程度高、投产数量小的任务型号管理模式，宇航产品化的管理理念较弱，没有建立起产品化生产模式。主要表现在以下4个方面：

1.从顶层布局和规划看，以各自型号任务为核心实行纵向管理

系统、分系统、设备单机等紧紧围绕型号任务开展研制活动，制定了各自的型号建造规范、技术要求、接口规范、原材料和元器件的选用目录，以及元器件筛选规范等。在型号任务驱动的科研生产模式下，系统和单机的研制依据层层分解的指标研发产品，以适应不同的型号任务，难以形成“定型”产品。

2.部分产品设计及生产工艺难以固化

型号任务实行纵向管理，承担产品研制任务单位的自我决策权有限，除了武器类等已经形成较大批量的产品受到的干扰较小外，许多单机研制单位随时面临着技术要求、质量要求、管理要求变化带来的产品状态变化的更改。一方面，希望能固化技术状态，另一方面又要不断满足不同时期、不同批次、不同用户、不同人员的要求等。

3.产品子样少，质量可靠性有待提高

产品的成熟是建立在较大子样数量基础上，针对性的研制势必造成生产规模小、质量数据积累少。一方面，一些显而易见的技术问题往往受到技术状态控制的规定约束，更改成本高，难以及时更改；另一方面，大量的技术成果没有机会得到充分有效的考核和验证，即使发射成功也不意味着技术的成熟，即使技术成熟也不代表产品成熟，缺少成熟的“货架”产品。

4. 研制效率有待提高

以任务需求为牵引，层层分解，逐级开展全部研制活动，重复性的工作较多，占用了大量技术和人力资源。对于生产环节，订单式的单件小批量式生产模式稳定性差，效率不高，无法实现规模化的效益。

三、产品化发展的建议

1.产品去型号化

从管理源头上将产品与型号任务脱钩。在集团公司层面形成产品代号和命名规则，并进行登记备案制度。产品就是具备某一类技术性能指标的产品，而不是某个型号任务的产品，即使产品的开发背景是某个型号任务，最终也是为其他型号服务的。符合规范并授权的产品代号和命名，贯穿在产品研制和生产的全周期。设计文件、工艺文件、质量记录等只体现产品的代号和名称，承制单位的技术和生产管理皆依此型号进行。

2.以技术发展方向或型号任务的需求为输入，引导用户合理选用产品

对于必须新研制的产品，对照分析已有的型谱内产品，在上一级技术规范的指导下开展产品的研发和生产，形成该产品的技术规范，在应用条件上覆盖原用户的要求，并尽可能实现环境试验条件的最大包络，以及技术指标上的冗余，在研制时就将适用范围进行扩大，面向未来潜在的用户和市场。以为用户提供性能优良、可靠性高、适应性强、质量稳定、经济性好的型谱化产品为目标，完成基本技术方案和关键技术攻关（含技术演示验证）、样机生产、试验和设计改进、工程产品研制、技术状态清理和固化（产品数据包确认），最后完成产品合格评定和型谱化认证。

3.提倡并减少使用方对产品技术状态的干预

对于产品的关键特性和性能指标质量，承制方比使用方更应该熟悉和了解自己的产品和特性。设计承制方应该是产品性能和质量的提供者，不能被动地接受用户方的各种要求，应该分清主次，实事求是地对待一些“举一反三”的要求，正确理解“发射成功不代表产品成熟”的理念，从产品角度出发，对产品存在的不足不断改进，加强对产品的验证考核，使产品更加成熟。

产品化工作是关系到我国航天事业从“航天大国”迈向“航天强国”的重要因素之一，航天科技集团提出开展产品化工作的总体目标，以全面提升集团公司宇航领域科研生产能力，满足当前及未来宇航产业发展需求。产品化工作的落实与开展，体现着宇航研制模式的转变，对宇航产品科研生产体系、产业结构调整有着深远的影响，需要完善产品化管理制度。在实施层面，从市场化、商品化的经验和角度分析和查找宇航产品产品化道路上的不足，探索适合中国特色的宇航产品产品化的管理思路和方法，将产品化的工作进一步做好做实。