宇航通用产品组批生产管理模式研究

摘要：以去型号、可重复性组批生产为目标，根据通用产品特点，围绕物料储备、技术状态控制、投产、试验、验收等各个环节进行论述，说明在通用产品研制与组织上采取的创新性管理手段，以及对订单响应速度和研制资源合理利用上的提升，分析了未来针对通用产品全周期的管理模式。

关键词：宇航通用产品；组批投产；生产管理；管理模式

宇航通用产品，是指可供2个及以上型号选用的产品或未来有明确的批量应用需求的产品。航天器通用产品具有研制周期长、品种多、子样少的特点。在传统的科研生产模式下，新产品多为型号牵引，按照小样本、定制的生产模式进行研发[1]。随着我国空间事业的快速发展，宇航产品越来越明显地显现出型号数量多、发射密度高的特点。航天产品的研制模式需由小样本、小作坊向“批生产”模式转型，其核心在于生产流程优化与过程质量管理的提升[2]。北京控制工程研究所（502所）产品覆盖光学、机电、推进和电子四大领域。目前，除计算机等部分电子产品，因航天型号需求差异较大，仍按照定制产品管理；其他三大领域产品，均按照通用产品管理。为了提高订单响应能力，充分利用通用产品技术状态稳定特点，针对通用单机，502所采用组批重复投产策略，替代以型号订单为输入的定制投产，提高生产效率与产品质量一致性。

1通用产品组批投产流程与组织

1.1订单响应流程。502所订单执行流程，从型号订单流程上可以看出，接到客户需求后，分系统总体室进行分解，与客户进行沟通形成初步的配套清单；而后与各单机室确认形成单机详细配置清单，对于通用产品，优先选择具备库存的产品，经策划会评审后形成投产矩阵。通用产品订单响应流程，见图1。投产矩阵确认后，由分系统总体下达单机任务书，产品调度下达生产订单，单机室分解任务，新研产品启动研制流程，对于通用产品，有库存的半成品，即未进行试验的产品（如星敏、太阳敏感器等），因环试均在单机研制流程的后期，将差异化延迟，一般在产品完成固封后，入半成品库，等待确认型号，按照型号要求，启动试验及验收工作。对于具备成品库存的产品（货架式产品），如推力器，由产品调度进行根据型号紧急程度进行调拨，而后由型号质量师组织进行型号验收。货架式产品是通用型谱产品的更高层体现和发展方向，不仅具备型谱产品的通用属性，作为成熟度高、质量稳定且可以直接投产或交付的产品更是可以显著提高型号的研制效率[3]。储备的单机产品一般由型号调度根据型号指针进行需求预测，产品调度根据平台，形成生产订单，投产储备单机。1.2组织保障。在组织上，502所按照产品类型，共形成6个单机产品研制中心；各单机研制中心设置设计部、工程部、生产部；其中设计部、工程部负责产品研发、定型，生产部负责产品生产、测试等工作。除了新研产品在产品首个研制周期内存在设计、生产耦合，成熟产品已实现设计、生产分离。设置型号管理队伍及产品管理队伍，角色设置及职责。通过矩阵式管理，将单机及零组件的研制从型号研制流程中剥离，强调单机产品按专业自身规律有序发展。构建既能满足型号任务需求，又能提升专业研究与发展能力的组织模式。型号队伍及职责、产品队伍及职责，见表1、表2。

2通用产品研制管理

针对通用产品全周期，对关键控制环节进行管理。确保接受到订单，即可开展产品的重复生产工作。2.1型谱管理。根据产品化工作自身需要，同时适应业务发展需求，建立三级型谱系列：分系统平台级、单机产品级、模块及组件级，形成了纵向覆盖分系统级、单机级、组件级，横向覆盖传统宇航领域、商业航天领域的产品型谱体系，利于指导型号对分系统、分系统对专业产品、产品对成熟模块及组件的开发、生产和选用，牵引未来研发规划方向。2.2技术状态控制。第一，单机产品以产品化标识进行开发。批量生产中的质量管理必须解决的关键问题是实现产品批量生产过程的可追溯性。以产品代号唯一表征产品状态，按照产品代号+产品生产编号信息进行产品唯一标识，产品信息可追溯。第二，统筹技术状态，规范版本升级。通用产品按照产品化的要求形成去型号化的文件体系，作为技术状态的统一载体。所内建立了技术状态控制委员会，按照院和所内相关要求统一开展技术状态的管控。按照年度开展通用单机产品版本升级计划梳理，保持产品状态相对稳定，保证产品一段时期内能够面向需求重复生产。第三，生产基线控制。正样投产前必须建立生产基线,新研单机产品通过工艺鉴定和产品鉴定后，组织启动产品生产基线建立工作。通用产品按最新版本梳理产品状态，如涉及技术状态更改，需开展技术状态更改论证，以通过论证后的状态为准。生产基线内容应涵盖正样产品生产所需的全部依据，生产基线建立时应确保前一套/批已验收产品生产过程中形成的各类单据，如更改单、技术（工艺）通知单等已完成闭环，因特殊原因未闭环的单据，需在生产基线报告中说明主要内容和使用阶段。第四，文件配置管理。产品基线的文件配置、策划/计划类、生产过程状态纪实、纪实总结等单机产品生产部门编制的技术文件，作为产品配置文件，统一按照产品名称和产品代号编写、归档和使用。与型号有接口关系的分系统单机技术要求、分系统单机IDS、分系统单机环试技术条件、分系统单机验收大纲、各单机间通信协议接口文件、单机产品证明书、质量履历书等文件按照型号名称和型号代号编写、归档和使用。通过分系统配套表建立产品与型号间的映射关系。2.3物料申报管理。物料储备按通用产品管控，按照“ZPXM”进行申报、采购管理。由产品调度根据产品具体的产能需求，统一汇总成通用单机的物料需求，由物资采购部门根据订货周期及存储周期等因素综合分析，形成统一采购需求，实现通用物资滚动贮备，建立可供生产线形成货架能力的常备库存。根据物料金额及可得性，分别定义重要物料、战略物料、一般物料、瓶颈物料，结合需求制定物料库存战略。2.4产品投产管理。一，产品组批投产流程。通用产品生产准备工作以批次为单位，产品管理处在组件、产品上线前组织相关部门结合基线报告进行生产基线检查、确认；完成生产、设计文件下达。为了提高生产效率，通用产品采取组批生产的方式，实现产品的“去型号化”生产，覆盖多型号需求。通用产品的组批生产流程，见图2。以推进产品为例，投产相关环节描述如下。M1：投产数量=（订单+预测任务）－(在线+库存)，覆盖可见订单，同时形成约一年的在线储备（单组元15颗星、双组元10颗星）。M3：每年年初、年中各进行一次投产。年初投产根据策划进行，年中投产考虑后续需求变化及装配额外损耗(零件报废)等因素，调整生产节奏，确保覆盖下一年需求，形成滚动库存。M6：根据阶段型号需求，结合优先级，组批装配（批量根据经验批次或经济批次确定），装配使用零件一般为上一年度的库存。第二，关键组件储备投产。由科研生产管理部门牵头，梳理出生产周期长、筛选淘汰率高的关键组件，建立了《五〇二所宇航产品关键组件常备库存清单》，并以年度为单位定期维护。通过加强综合策划、提前滚动投产、拓展生产厂家、严格筛选入库等举措，拓展组件生产能力，实现关键组件的多点供货，提高组件产品配套能力，部分关键组件已形成常备库存储备，缩短了通用产品生产周期，提高产品生产线抗风险能力。第三，外协管理。对于同类外协任务存在多供方时，按照统一的外协产品保证要求进行过程控制；同时对外协单位实行分线管理，以电装外协为例，A厂主要负责光电产品线路电装，B厂主要负责机电产品线路电装，确保供应配套的产品一致性。2.5试验。单机产品在模样、电性件研制阶段以研制试验矩阵为抓手，规范研制试验项目，加强关键通用单机产品研制试验方案评审，按照产品手册试验条件进行试验,组织资深专家做好新研关键通用产品的研制试验方案的评审，对验证的全面型、有效性把关，确保新产品设计到位、验证到位。单机产品在鉴定件研制阶段，通过开展鉴定试验方案评审，确定鉴定试验最大包络条件，满足已有型号及潜在型号的需求。2.6验收交付管理。为进一步提高“去型号化”后通用产品验收的规范性、及时性，502所实施产品分级验收策略：单机入库验收和单机交付验收。单机入库验收后形成货架产品，型号交付时执行交付验收程序。“货架式”产品验收：产品批产完成后，产保工程师根据产品规范及产品化IDS，按照通用产品进行组批验收，全面审核指标实现、过程记录、交付物正确性等，成为货架产品。“交付用户”验收：根据用户“订单”的要求，从产品库中提取产品，交付用户验收；按照既定配置从产品库中提取产品及标准化产品数据包，交付用户确认符合性开展验收，验收完成后应提供替换标识、包装托运、软件参数装订等协定服务，并完成交付，成为“型号”产品。3管理成效第一，单机研制效率大幅提升。目前对于大部分单机而言，可以将产品前期研制工作与型号差异化需求剥离，将环试前的工作量提前完成，降低单机研制时间，生产周期平均缩短4个月。第二，整体交付能力稳步提升，在生产资源不增加的前提下，提升生产资源的利用率，提升产量。近几年，502所科研生产任务整体完成情况良好，2014年至今，产品交付总量总体上处于稳步增长的态势。2017年，502所产品交付量达到历史新高，为2770台套，相对2014年提升30%。第三，组批投产进一步保证了原材料、技术状态、生产条件的一致性，从而提高了产品质量一致性。

参考文献：

[1]梁波，马涛，陈涛.宇航通用产品去型号化工作综合管理与实践[J].航天工业管理，2017（11）：24-28.

[2]秦芳.小议航天产品的生产流程优化[J].管理科学与工程技术，2012（21）：306.

[3]施帆.宇航产品货架管理模式研究[J].航天工业管理，2015（6）：3-6.

作者:戈  强 曹  宇 王子欢 董芸松 单位:北京控制工程研究所