黃迅、蘇大亮、孫偉寧 /中國航天科技集團有限公司
半個多世紀以來,我國武器裝備走過了一條從跟蹤研仿到自主創(chuàng)新的發(fā)展道路。自“1059”導彈仿制以來,武器裝備一直走研制定型的路線,并按照通用化、系列化、組合化(“三化”)的設計思想在型號中開展應用,取得了一系列研究和實踐成果?!笆濉币詠?,在繼承“三化”工作成果基礎上,航天科技集團創(chuàng)新性地提出總體單位和專業(yè)單位緊密耦合、協(xié)同推進型號產(chǎn)品研制的工作模式,稱之為“結對子”。以“結對子”為抓手,全面推進武器產(chǎn)品化工作,在型譜/貨架建設、產(chǎn)品選用、產(chǎn)品質量提升、生產(chǎn)線建設等方面取得了顯著成效,探索了一條協(xié)同推進產(chǎn)品化工作的有效途徑,促進了武器裝備科研生產(chǎn)質量、效率和效益的提升,有效支撐了型號與產(chǎn)品雙驅動的科研生產(chǎn)模式構建。筆者以武器裝備研制特點和難點問題為切入點,介紹了航天科技集團以“結對子”為抓手協(xié)同推進產(chǎn)品化工作的總體思路、工作內容、工作成效等,并對“十四五”期間武器產(chǎn)品化工作重點方向進行了思考與展望。
航天工程具有高風險、高投入、一次成功等特點,決定了航天工程必須追求高質量發(fā)展?!笆濉币詠恚S著武器裝備的高速發(fā)展,總體單位的設計工作量加大,資源調配緊張,而專業(yè)單位為總體單位配套產(chǎn)品的種類、規(guī)格和數(shù)量也在急劇增加,部分型號交付進度難以得到保障,武器裝備研制的特點和難點日益凸顯,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
一是關鍵產(chǎn)品合格率與穩(wěn)定性控制不足。從歷年質量問題分析來看,產(chǎn)品的質量問題依然突出,反映出當前在產(chǎn)品過程穩(wěn)定性控制方面存在短板,在提供可靠、合格、穩(wěn)定產(chǎn)品的能力方面存在不足。
二是設計的可制造性有待提升。目前武器產(chǎn)品研制過程采用“指標分解、實物閉環(huán)”的工作模式,存在設計和制造歸屬于不同單位的情況,設計和制造過程相對分離,制造過程往往跟不上設計過程的更新迭代速度,產(chǎn)品設計的可制造性有待進一步提高。
三是產(chǎn)品技術狀態(tài)多。早期武器裝備研制的主要目標是解決裝備的有無問題,以滿足用戶的應用需求為主,導致型號數(shù)量多、產(chǎn)品技術狀態(tài)多、通用性低,造成武器產(chǎn)品“多品種、小批量”的現(xiàn)象,不能有效滿足武器裝備大批量生產(chǎn)的需求,影響科研生產(chǎn)任務高效率、高效益的完成。
隨著對產(chǎn)品的設計制造技術、質量可靠性、批生產(chǎn)規(guī)模、研制進度等方面的要求快速提升,這些短板弱項被進一步放大凸顯,需要進一步深入探索與實踐,持續(xù)實施產(chǎn)品化工程,構建型號與產(chǎn)品雙驅動的科研生產(chǎn)模式。
針對武器裝備研制的特點與難點,航天科技集團提出以“結對子”協(xié)同推進為主要抓手,在武器領域全面推進產(chǎn)品化工作,將總體單位與專業(yè)單位整合成為一個利益共同體。雙方協(xié)同推進產(chǎn)品化工作,旨在通過總體單位與專業(yè)單位聯(lián)動,在一定條件下“橫向統(tǒng)籌”不同型號選用通用產(chǎn)品的環(huán)境條件、接口等技術要求,解決標準橫向一致的問題;“縱向貫通”型號對通用產(chǎn)品選用路徑,打通設計、生產(chǎn)、試驗、驗收、應用、保障鏈路,建立基于型譜和貨架產(chǎn)品選用的型號系統(tǒng)集成研制模式,構建滿足型號選用需求的一流產(chǎn)品體系。
按照“接口標準化、產(chǎn)品模塊化、生產(chǎn)規(guī)模化、服務規(guī)范化”的指導思想,將協(xié)同推進作為開展產(chǎn)品化工作的重點,將總體單位與專業(yè)單位“結對子”作為協(xié)同推進的主要抓手。在總結前期產(chǎn)品化工作經(jīng)驗的基礎上,航天科技集團在2018 年牽頭制定并印發(fā)了《關于全面開展武器產(chǎn)品化“結對子”工作的通知》,明確了“結對子”工作的頂層規(guī)劃,提出集團級、院級、廠所級3 個層次的“結對子”工作要求;各研究院作為“結對子”推進產(chǎn)品化工作的責任主體,牽頭協(xié)調“結對子”單位開展需求匹配和技術對接;各廠所作為“結對子”推進產(chǎn)品化工作的實施主體,簽訂“結對子”工作協(xié)議,明確“結對子”工作計劃,并組織實施“結對子”工作實踐。
“結對子”協(xié)同推進工作采取自上而下與自下而上緊密結合的工作流程,如圖1 所示。其中,總體單位發(fā)揮自上而下的牽引作用,專業(yè)單位結合產(chǎn)品特點自下而上主動配合。通過總體單位牽引、專業(yè)單位配合,將通用技術要求與通用產(chǎn)品進行多輪對接、迭代完善,形成滿足需求的共建型譜,支撐組批生產(chǎn)和型號選用。對于共建型譜產(chǎn)品,總體單位優(yōu)先選用,專業(yè)單位積極配合總體單位,固化產(chǎn)品的技術狀態(tài)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)包,優(yōu)化生產(chǎn)線,不斷提升產(chǎn)品成熟度,使之成為共建貨架產(chǎn)品,支撐更多型號選用,從而使協(xié)同推進的產(chǎn)品化工作成果真正惠及雙方,實現(xiàn)共贏。
圖1 總體單位與專業(yè)單位“結對子”工作流程圖
按照“結對子”工作思路,“結對子”雙方主要在產(chǎn)品/項目型譜建設、貨架產(chǎn)品研制與成熟度提升、型譜/貨架產(chǎn)品選用、產(chǎn)品質量提升、生產(chǎn)能力提升、基礎研究等方面開展工作。
(1)產(chǎn)品/項目型譜建設
按照“總結過去、支撐現(xiàn)在、引領未來”的原則,系統(tǒng)、單機、部組件研制單位并行開展型譜研究工作。通過產(chǎn)品需求統(tǒng)籌分析、國內外同類產(chǎn)品對標、產(chǎn)品技術發(fā)展趨勢分析,確定型譜特征參數(shù),提出科學合理的規(guī)格間隔原則,合理規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)格系列,使得型譜具有適用性和指導性,并形成型譜報告??傮w單位針對向專業(yè)單位提出的各型號研制任務書進行統(tǒng)籌分析研究,合理整合產(chǎn)品環(huán)境條件、接口要求等指標相近的要求,統(tǒng)一接口標準、環(huán)境條件、驗收要求,制定任務通用要求,為專業(yè)單位開展型譜編制、壓縮規(guī)格品種提供良好條件。
(2)貨架產(chǎn)品研制與成熟度提升
在型譜建設基礎上,選取已有成熟產(chǎn)品納入貨架產(chǎn)品目錄。對于型譜中沒有完成設計定型的產(chǎn)品,按相關要求開展研制工作,通過仿真試驗、地面試驗與系統(tǒng)測試,并結合型號研制飛行試驗盡快提升產(chǎn)品成熟度,編制產(chǎn)品規(guī)范,完善產(chǎn)品數(shù)據(jù)包;對已完成設計定型的產(chǎn)品,完善設計、工藝文件,編制產(chǎn)品規(guī)范,固化產(chǎn)品的技術狀態(tài)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)包,優(yōu)化生產(chǎn)線,不斷提升產(chǎn)品成熟度,支撐新型號選用。
(3)型譜/貨架產(chǎn)品選用
在完成共建型譜編制、貨架產(chǎn)品研制的基礎上,各單位編制系統(tǒng)、單機、部組件貨架產(chǎn)品目錄,航天科技集團組織開展共建型譜/貨架產(chǎn)品目錄的審查與發(fā)布。新型號立項時,由型號“兩總”負責型譜/貨架產(chǎn)品選用的具體策劃和實施,各總體單位對產(chǎn)品選用負責,各研究院對型號選用結果進行審查把關。
(4)產(chǎn)品質量提升
總體單位梳理匯總近年產(chǎn)品質量問題,從研制過程、工藝設計、生產(chǎn)過程控制等方面提出改進要求,并開展過程監(jiān)督。專業(yè)單位針對近年產(chǎn)品質量歸零問題,對歸零措施落實和舉一反三情況開展回頭看,加強對批次性、多發(fā)性、重復性質量問題的產(chǎn)品治理,徹底杜絕此類問題再次發(fā)生。
(5)生產(chǎn)能力提升
總體單位按照滾動計劃提前統(tǒng)籌各型號需求,提出物資戰(zhàn)略儲備要求;專業(yè)單位推進產(chǎn)品機械化、自動化、數(shù)字化生產(chǎn)線建設。針對生產(chǎn)能力瓶頸環(huán)節(jié),加大投入力度,降低成本,提升交付能力,并指定專人進行型號全流程管理,以確保產(chǎn)品交付進度。
(6)基礎研究
結合武器產(chǎn)品特點,開展環(huán)境接口標準、產(chǎn)品規(guī)范、成熟度模型、貨架產(chǎn)品研制和選用、貨架產(chǎn)品驗收等相關基礎研究工作,為產(chǎn)品化工作有序開展提供支撐。
按照“集團統(tǒng)領、各院組織、廠所協(xié)同”模式,建立了“結對子”工作推進機制,各級單位分工負責,各盡其能,加速推進產(chǎn)品化工作落地。
航天科技集團負責“結對子”工作的頂層策劃和統(tǒng)籌管理,制定“結對子”工作總體方案,明確“結對子”工作目標,構建“結對子”工作內容。同時,結合航天科技集團的組織管理特點,提出集團級、院級、廠所級3 個層次的“結對子”工作要求,組織開展“集團級對子”的需求對接與統(tǒng)籌協(xié)調,推動“集團級對子”有效匹配并簽約;在“結對子”工作過程中,航天科技集團組織成立了專家組,對各單位“結對子”工作進行監(jiān)督、檢查與指導;在“結對子”工作完成后,航天科技集團研究制定了“結對子”工作評估模型,組織專家組對各單位“結對子”工作成效進行評估,全面總結工作過程中形成的成果經(jīng)驗并在集團內推廣交流。
各研究院作為“結對子”工作組織的責任主體,按照航天科技集團的要求,全面梳理院內“結對子”工作需求,組織開展“院級對子”和“廠所級對子”的對接協(xié)調與簽約,制定專項工作計劃并監(jiān)督實施;同時,組建產(chǎn)品化隊伍,充分發(fā)揮產(chǎn)品化首席作用,為“結對子”工作提供專業(yè)人才、物資等方面保障;建立暢通的交流工作機制,以例會形式定期開展問題協(xié)調與技術交流,促進各單位成果共享,保障各項工作有序推進。
各廠所作為“結對子”工作的實施主體,負責需求匹配與技術對接,簽訂“結對子”工作協(xié)議,明確“結對子”工作內容,制定“結對子”工作計劃,雙方協(xié)同開展產(chǎn)品/項目型譜建設、貨架產(chǎn)品研制與成熟度提升等工作。在“結對子”工作過程中,各廠所均成立了以“一把手”為組長的組織管理機構,為“結對子”工作實施提供組織保障,并制定“結對子”工作專項年度計劃,明確人員職責與分工,由專人監(jiān)督計劃執(zhí)行,確?!敖Y對子”工作取得實效。
2018 年以來,基于前期“結對子”工作探索,航天科技集團開展了3 個層次(集團級、院級、廠所級)的“結對子”工作,完成了32 個“對子”的簽約和審查,其中“集團級對子”10 個、“院級對子”12 個、“廠所級對子”10個。為進一步固化“結對子”工作成果、推動武器產(chǎn)品化工作取得實效,2021 年航天科技集團組織各單位對武器產(chǎn)品化“結對子”工作進行全面總結,并開展了“結對子”成效評估工作。經(jīng)評估,各單位均按計劃達到預期的工作目標,在產(chǎn)品型譜建設與產(chǎn)品選用、產(chǎn)品質量提升、生產(chǎn)線建設等方面取得了顯著成效。筆者以分離脫落產(chǎn)品和光纖慣性產(chǎn)品為例,介紹“結對子”工作實踐。
(1)分離脫落產(chǎn)品
某專業(yè)單位作為分離脫落產(chǎn)品的專業(yè)制造企業(yè),與總體單位就分離脫落產(chǎn)品簽訂了“結對子”協(xié)同推進協(xié)議,建立了以“一把手”為組長的協(xié)同工作組,明確了協(xié)同推進工作目標。規(guī)范總體單位分離脫落產(chǎn)品的標準化選用,促進專業(yè)單位產(chǎn)品的型譜化發(fā)展,在產(chǎn)品研發(fā)、選用、生產(chǎn)與質量保證等方面結對互促。總體單位在控制系統(tǒng)研制中牽引專業(yè)單位的技術和產(chǎn)品發(fā)展,專業(yè)單位集中優(yōu)勢資源全力支撐總體單位的型號發(fā)展需求,提高交付效率和產(chǎn)品質量,并在物資選用、軍品研制領域深化廠所合作。
在“結對子”協(xié)同推進下,總體單位編制了分離脫落產(chǎn)品通用技術要求,專業(yè)單位形成6 個分離脫落產(chǎn)品優(yōu)選系列,產(chǎn)品規(guī)格數(shù)由125 個整合至78 個,規(guī)格數(shù)量壓縮了37.6%。雙方共同發(fā)布了航天科技集團首個共建型譜,并依據(jù)共建型譜優(yōu)化典型分離脫落產(chǎn)品,形成型號配套產(chǎn)品信息表,總體單位將優(yōu)化后的產(chǎn)品納入控制系統(tǒng)外協(xié)產(chǎn)品貨架目錄和產(chǎn)品優(yōu)選目錄,規(guī)范型號選用,型譜產(chǎn)品轉化率達83.1%。同時,總體單位修訂了《型號產(chǎn)品選用管理辦法》,通過型號方案決策評審和供應鏈評審約束型號的產(chǎn)品選用。目前,分離脫落產(chǎn)品的選用率達100%,產(chǎn)品交付后質量問題數(shù)下降67%,重點貨架產(chǎn)品交付周期壓縮近40%。專業(yè)單位開展了對分離脫落產(chǎn)品過程控制方法的研究,編制了數(shù)字化生產(chǎn)過程控制方法、流程和實施指南,并通過組件化生產(chǎn)模式應用、數(shù)字化裝配生產(chǎn)線建設等措施,全員勞動生產(chǎn)率提高了12.32%,大幅提升了生產(chǎn)效率。
(2)光纖慣性產(chǎn)品
某專業(yè)單位作為各類光纖陀螺慣性測量組合的專業(yè)廠家,近年來隨著型號任務不斷增多,產(chǎn)品的技術狀態(tài)不斷增加,產(chǎn)品的研制周期長、通用性差。針對上述問題,該專業(yè)單位與總體單位在多輪對接的基礎上就光纖慣性產(chǎn)品簽訂了“結對子”協(xié)同推進協(xié)議,明確了協(xié)同推進工作目標。從通用系統(tǒng)架構、統(tǒng)一接口、規(guī)范產(chǎn)品型譜等方面開展深入研究,對型號配套的光纖慣性產(chǎn)品制定了統(tǒng)一化技術要求和電氣接口要求,規(guī)范光纖陀螺慣性產(chǎn)品的標準化選用,促進光纖慣性產(chǎn)品型譜化發(fā)展,提高交付產(chǎn)品的周期和質量。
雙方單位全面梳理了光纖慣性產(chǎn)品現(xiàn)狀,結合技術和市場發(fā)展需求,通過最大包絡分析,統(tǒng)一了光纖慣性產(chǎn)品軟、硬件接口標準規(guī)范,形成了通用技術要求,實現(xiàn)了接口標準化,并對產(chǎn)品進行整合壓縮,產(chǎn)品種類由20 種壓縮為現(xiàn)有型譜12 種,壓縮率為40%。12 種產(chǎn)品已在28個型號或演示驗證項目中推廣應用,具有良好的通用性。同時,通過開展產(chǎn)品化工作,將成熟型號產(chǎn)品快速投入到研制型號中應用,大大縮短了新型號產(chǎn)品研制周期,降低了研制技術風險,同時減少了覆蓋試驗項目,節(jié)約了研制成本和工作量。以某型光纖慣性產(chǎn)品為例,2019 年該總體單位的2 個型號均選用該產(chǎn)品,該產(chǎn)品在環(huán)境適應性方面只需開展生產(chǎn)過程中的篩選試驗,補充型譜產(chǎn)品沒有覆蓋的部分試驗即可,不用重新進行全部的驗證性試驗,試驗量減少50%以上;新型號僅需開展生產(chǎn)質量復查工作,設計階段的評審等工作均不涉及,工作量減少40%以上。目前該產(chǎn)品已累計生產(chǎn)交付定型階段產(chǎn)品近300套,產(chǎn)品狀態(tài)穩(wěn)定。
截至“十三五”末,航天科技集團共組織開展了包括集團級、院級、廠所級3 個層次,共32 項武器產(chǎn)品化“結對子”工作,在型譜壓縮、產(chǎn)品選用、質量問題降低、交付周期壓縮等方面取得了顯著成效。以10 項“集團級對子”工作項目為例(見圖2),按照產(chǎn)品類別分類統(tǒng)計,型譜壓縮率均在30%以上,最大達65%;產(chǎn)品選用率均在70%以上,最大達100%;質量問題降低率均在30%以上。其中,光機電產(chǎn)品開展“結對子”工作以來未發(fā)生質量問題,產(chǎn)品交付周期壓縮率均在30%以上,最大達58%,產(chǎn)品生產(chǎn)交付能力得到了大幅提升。
圖2 “集團級對子”產(chǎn)品化工作成效
通過推進“結對子”協(xié)同工作模式,建立了各級聯(lián)動的產(chǎn)品化工作機制,解決了總體與專業(yè)單位之間的銜接瓶頸,充分調動了總體與專業(yè)單位的工作積極性,為促進產(chǎn)品化協(xié)同推進成果快速落地奠定了基礎。在“結對子”協(xié)同推進產(chǎn)品化工作過程中,推動了專業(yè)單位產(chǎn)品研發(fā)能力提升和生產(chǎn)能力建設,縮短了產(chǎn)品交付周期,提高了產(chǎn)品質量可靠性;促進了總體單位基于型譜和貨架產(chǎn)品開展產(chǎn)品選用,形成了總體單位引領專業(yè)單位共同發(fā)展與競爭力提升的良好局面,有效支撐了武器裝備科研生產(chǎn)模式轉型。
國際政治形勢風云變幻、經(jīng)濟全球化發(fā)展迅猛、新軍事變革躍上新臺階,這一切都為我國航天事業(yè)的發(fā)展帶來了機遇與挑戰(zhàn)。航天科技集團作為導彈武器等軍事裝備研制的核心力量,擔負著保軍強軍的神圣使命。步入“十四五”以來,軍品裝備采購體制改革加速推進,高質量、大規(guī)模、低成本、快交付、全自主已成為航天裝備領域的新常態(tài),對航天裝備實戰(zhàn)化的需求不斷提升,競爭態(tài)勢也愈發(fā)激烈,對統(tǒng)籌技術、經(jīng)濟、質量提出了更高要求。
在這一新時期形勢背景下,必須把握好“惟有成功才能專注發(fā)展,惟有奮斗才能實現(xiàn)發(fā)展,惟有創(chuàng)新才能持續(xù)發(fā)展”的辯證關系,補齊武器裝備科研生產(chǎn)瓶頸短板,為軍隊能打仗、打勝仗提供先進可靠的航天裝備,有力支撐世界一流軍隊建設。后續(xù),仍需深入推廣“結對子”理念,圍繞“鞏固、增強、提升、暢通”來謀劃、部署和推進武器產(chǎn)品化工作,為航天科技集團提升“高質量保證成功、高效率完成任務、高效益推動航天強國和國防建設”能力發(fā)揮催化和倍增作用。
圍繞提升型號與產(chǎn)品雙驅動發(fā)展能力,航天科技集團以“結對子”為抓手持續(xù)推進武器產(chǎn)品化工作,形成了共建型譜,打造了可批量化重復穩(wěn)定生產(chǎn)的通用產(chǎn)品。后續(xù),一方面要著力確保通用產(chǎn)品在科研生產(chǎn)任務中取得更大實效;另一方面,應緊貼裝備實戰(zhàn)化需求,不斷更新、升級已有通用產(chǎn)品,擴展通用產(chǎn)品種類,進一步鞏固產(chǎn)品化工作成果,提質增效。
面向專業(yè)產(chǎn)品成果的激勵機制和產(chǎn)品隊伍的發(fā)展通道還不完善,一定程度上限制了產(chǎn)品隊伍的工作積極性。需要轉變科研生產(chǎn)管理流程,優(yōu)化型號與產(chǎn)品隊伍配置結構,實行配套激勵政策和管理措施,逐步建立適應通用產(chǎn)品的研制運行機制,著力破除體制機制障礙,進一步理順生產(chǎn)關系,不斷增強產(chǎn)品化工作隊伍的激情與活力。
通過以“結對子”為抓手持續(xù)推進武器產(chǎn)品化工作,實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化、接口標準化,推動產(chǎn)品研制生產(chǎn)的數(shù)字化轉型,支撐航天智能制造體系建設。優(yōu)化產(chǎn)品研制流程,提高組批生產(chǎn)數(shù)量,實現(xiàn)大幅縮短研制周期,提升產(chǎn)品質量、可靠性和先進性,降低成本,不斷提升產(chǎn)品核心競爭力,促進產(chǎn)品化工作水平再上新臺階。
針對不同用戶投產(chǎn)組織方式不同、環(huán)境條件包絡不統(tǒng)一和生產(chǎn)驗收要求優(yōu)化整合難度高等制約通用產(chǎn)品組批生產(chǎn)的瓶頸問題,需要進一步以“結對子”為抓手,聯(lián)合總體單位與專業(yè)單位開展專題研究。探索解決途徑與實施方法,不斷暢通資源配置渠道,以更加快速、更加融合、更加創(chuàng)新的姿態(tài)牽引基礎研究,吸納前沿技術,著力解決武器裝備產(chǎn)品化工作中的短板問題,全面支撐航天科技集團的核心競爭力和經(jīng)營發(fā)展效益提升。
以“結對子”為抓手推進武器產(chǎn)品化工作,一定程度上解決了產(chǎn)品規(guī)格種類多、接口復雜、型號選用率低、產(chǎn)品質量可靠性不高等問題,有力促進了型號研制生產(chǎn)效率提升。后續(xù),還應進一步在實踐基礎上持續(xù)迭代完善“結對子”工作機制,探索產(chǎn)品化工作的理論創(chuàng)新與應用,助力航天科技集團科研生產(chǎn)管理模式轉型升級。