徐文彬、房景臣、李巍、陳峰 /中國運載火箭技術(shù)研究院
進入“十四五”以來,隨著航天強國建設(shè)不斷推進,我國裝備發(fā)展也進入了新時代,用戶對裝備的性能指標、研制周期和質(zhì)量成本的要求大幅提升,同時全面引入競爭機制,全面、全程、全方位的競爭已經(jīng)成為新常態(tài)。
競標工作要求高,除產(chǎn)品技術(shù)性能、成本價格等因素外,項目的快速研發(fā)是重要因素。在競標過程中,用戶往往要求在標書發(fā)布1 年左右完成實物競標,開展飛行試驗,而傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)模式下,具備飛行試驗條件至少需要2~3 年。因此,在市場競爭條件下,如何實現(xiàn)快速響應(yīng)高質(zhì)量的研發(fā)成為當(dāng)前市場開發(fā)方面需要迫切解決的主要問題之一。
本文結(jié)合競標型號研制特點,提出競標型號研制管理體系“房屋”模型,分析當(dāng)前影響競標型號研制快響應(yīng)高質(zhì)量的主要問題,提出具有針對性的解決措施。
項目可分為論證、設(shè)計、試制、試驗4 個研制階段,而計劃、組織、流程、經(jīng)費是貫穿這4 個階段的主要管理要素。在此基礎(chǔ)上,筆者提出了競標項目研制管理體系“房屋”模型,如圖1 所示。
圖1 競標項目研制管理體系“房屋”模型
競標項目的研制全流程包括論證、設(shè)計、試制、試驗,這4 個階段相對獨立,作為快速研制的4 根“柱”,支撐整個研制過程。計劃、組織、流程、經(jīng)費是“房屋”的“梁”,貫穿型號研制全過程,精神、文化、獎勵是“房屋”的“底座”。
圍繞競標項目的4 個研制階段,以及貫穿這4 個階段的管理環(huán)節(jié),識別出44 個影響快速響應(yīng)高質(zhì)量研發(fā)的因素,通過采用廣泛調(diào)研的方法對識別出的要素進行意見征詢,采用歸納分析的方法找到關(guān)鍵影響因素,進而分析和提出解決問題的主要措施,識別影響快速響應(yīng)高質(zhì)量研發(fā)的因素如圖2 所示。
圖2 影響競標項目快速高質(zhì)量研發(fā)的因素
當(dāng)前,承擔(dān)任務(wù)的方式主要以國家指令性計劃為主,與市場長期脫節(jié),主要精力集中在推動技術(shù)進步,完成型號研制生產(chǎn)任務(wù)。在確保產(chǎn)品質(zhì)量和飛行試驗任務(wù)成功的基礎(chǔ)上,形成了按照指令計劃完成任務(wù)的計劃經(jīng)濟思維模式,在任務(wù)爭取上存在“等靠要”思想,未通過激勵手段激發(fā)員工市場開拓?zé)崆?,對航天精神的踐行更多地停留在自力更生、艱苦奮斗,缺少爭市場、搶市場的“狼性文化”。
競標項目論證主要集中在技術(shù)方案是否可行,對經(jīng)費、人員、組織等資源方面的要素論證不充分、策劃不全面,缺乏快速決策、建立隊伍、籌措經(jīng)費的保障機制。項目管理流程按照傳統(tǒng)縱向任務(wù)需求設(shè)計,如立項—組建隊伍—撥付資金的流程啟動管理程序,而針對競爭項目快響應(yīng)要求的一體化管理機制和流程尚未建成。
(1)關(guān)鍵技術(shù)儲備不足
在傳統(tǒng)縱向任務(wù)研制模式下,通過項目牽引關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展,針對需要提前投入資源攻克和儲備關(guān)鍵技術(shù)的項目需求,既無資源保障又無激勵機制。關(guān)鍵技術(shù)儲備不足,一方面導(dǎo)致在競爭項目中,需要開展較多的技術(shù)攻關(guān),對研制進度和資金投入規(guī)模造成嚴重負面影響;另一方面由于儲備不足,部分關(guān)鍵技術(shù)或產(chǎn)品性能與對手存在明顯的技術(shù)代差,導(dǎo)致在競爭中處于劣勢地位。
(2)產(chǎn)品化設(shè)計理念需要進一步加強
當(dāng)前的貨架產(chǎn)品主要是滿足重大項目的選用要求,用于一般競爭性項目,存在成本過高、可靠性過剩、輕小型不足的問題,影響項目的成本競爭力和指標先進性。同時,還存在型號與產(chǎn)品的關(guān)系認識不統(tǒng)一,依靠型號驅(qū)動產(chǎn)品開發(fā),依靠產(chǎn)品新研支撐型號立項,依靠產(chǎn)品個性差異申報成果的思想。產(chǎn)品隊伍建設(shè)亟待加強,雖然產(chǎn)品隊伍是產(chǎn)品化工作的中堅力量,但大部分單位科研生產(chǎn)隊伍配置結(jié)構(gòu)沒有轉(zhuǎn)變。
(3)數(shù)字化的快速設(shè)計開發(fā)手段落后
各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計沒有有效打通,跨地域、跨單位、跨系統(tǒng)、跨專業(yè)的數(shù)字化協(xié)同設(shè)計廣度和深度不足,未實現(xiàn)型號全回路、全系統(tǒng)大協(xié)同設(shè)計?;谀P偷南到y(tǒng)工程(MBSE)建設(shè)處于方法和應(yīng)用的探索與研究階段,統(tǒng)一的工具、研發(fā)環(huán)境和標準規(guī)范體系需要進一步補充和完善。在競標項目快速研發(fā)階段,通過多學(xué)科的聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計來提高迭代效率尤為關(guān)鍵。
(1)當(dāng)前的供應(yīng)鏈管理模式不適應(yīng)競標形勢
一是產(chǎn)品供應(yīng)商對競標型號的重要影響和競標成敗的深遠意義敏感度不足,關(guān)注重心更多放在成熟批產(chǎn)型號上。二是競標總體單位、系統(tǒng)和單機單位在競標型號上利益趨向一致性差,下游單位前期投入少、積極性不高。三是擁有新技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)品的外部廠家納入供應(yīng)商配套的管理門檻高、審查周期長。四是某些重要關(guān)鍵單機產(chǎn)品不具備自主可控能力,外協(xié)周期長、流程復(fù)雜。五是設(shè)計層層冗余、配套鏈條長、協(xié)調(diào)資源難、部分核心產(chǎn)品存在短板,當(dāng)前的供應(yīng)鏈管理模式不適應(yīng)新競標形勢。
(2)設(shè)計制造一體化未有效打通
設(shè)計過程與工藝制造環(huán)節(jié)存在脫鉤現(xiàn)象,工藝環(huán)節(jié)的提前介入不足?;谀P驮O(shè)計(MBD)的三維模型和BOM 在工藝和制造的連續(xù)利用程度和深度不足,工藝和制造環(huán)節(jié)對設(shè)計提出的技術(shù)要求還未實現(xiàn)基于三維模型的無縫銜接。部分關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)無法及時反饋至設(shè)計環(huán)節(jié)。制造設(shè)備數(shù)字化率和互聯(lián)互通率有待進一步提高,產(chǎn)品檢測和設(shè)備運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵信息未全部實現(xiàn)自動采集。面向航天產(chǎn)品制造特點的智能制造生產(chǎn)線建設(shè)處于起步階段和單點應(yīng)用階段,難以支撐型號任務(wù)和未來發(fā)展需求。
一是數(shù)字化仿真試驗的手段在型號研制中主要應(yīng)用于實物試驗的過程仿真、結(jié)果預(yù)示以及故障歸零的分析驗證,無法較大范圍替代實物試驗。二是虛實結(jié)合的驗證體系和流程規(guī)范在建立過程中,數(shù)字孿生技術(shù)仍在探索應(yīng)用中。三是飛行試驗和體系攻防對抗的虛擬預(yù)示同步展示的技術(shù)水平研究和應(yīng)用不足。四是型號試驗數(shù)據(jù)分散存儲且自動化采集程度不高,暫未實現(xiàn)全局全型號的數(shù)據(jù)交換共享、分級管理和關(guān)聯(lián)挖掘。
(1)研發(fā)組織模式不適應(yīng)競標項目研制快速性需求
通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),有競爭力的單位在研制模式上主要采用總體—單機2 級的研制模式,各分系統(tǒng)設(shè)計基本閉合在總體部內(nèi)部,具有方案閉合快、協(xié)調(diào)鏈條短、總體方案優(yōu)等特點。當(dāng)前采取的總體—分系統(tǒng)—單機的3 級模式,技術(shù)層級多、協(xié)調(diào)鏈條長,競爭力較弱。
(2)型號質(zhì)量管控程序不適應(yīng)競標項目研制快速性需求
競標類項目的產(chǎn)品采購存在需求不確定、更改設(shè)計、任務(wù)緊急,采購計劃品種、數(shù)量、交貨期變化大的特點。臨時性、分散性、重復(fù)性的采購計劃占大部分;產(chǎn)品無法形成批量;供應(yīng)商到貨不及時;相關(guān)的評審流程繁雜導(dǎo)致產(chǎn)生時間成本。綜上,及時完成供應(yīng)的難度大,無法滿足競標研制的快速性需求。
(3)專業(yè)化的競標組織團隊未真正形成
與用戶溝通的頻次和深度不足,對于用戶要求的指標、性能理解不夠精準,對用戶提出要求的潛在意圖領(lǐng)會不足,可能導(dǎo)致總體方案無法確定,對方案論證進度造成重大影響。對競標規(guī)則理解不深,習(xí)慣從技術(shù)先進性視角審視方案和產(chǎn)品,不善于立足有利我方和甲方共同的雙贏出發(fā)點主動影響用戶的建立和改進競標規(guī)則。
在弘揚傳統(tǒng)航天精神的基礎(chǔ)上,面對內(nèi)外部新的發(fā)展環(huán)境,以市場為主導(dǎo),以顧客需求為關(guān)注焦點,增強全員的市場意識、危機意識,讓創(chuàng)新精神、競爭精神成為航天精神的一部分,讓始終面向市場、面向顧客、直面競爭的文化融入血液,豐富發(fā)展航天精神和航天文化的內(nèi)涵和外延,引領(lǐng)航天追求卓越。與此同時,發(fā)揮激勵在市場開拓過程中的重要作用,讓員工共享發(fā)展成果。
對于競標項目,若決定參與競標,應(yīng)第一時間將有關(guān)資源落實到位。
隊伍方面,包括研制隊伍和市場隊伍。研制隊伍中型號“兩總”是關(guān)鍵,部分項目可采取“揭榜掛帥”的方式,充分調(diào)動型號“兩總”的積極性,各配套單位建立隊伍,關(guān)鍵系統(tǒng)配備精兵強將。市場隊伍應(yīng)建立專業(yè)化的市場攻堅團隊,履行以用戶為中心的理念,在甲乙方的基礎(chǔ)上建立伙伴關(guān)系,從而第一時間掌握指標的真正含義,爭取參與競標細則的制訂,為研制隊伍在制訂方案時爭取更多的時間。
經(jīng)費方面。競標項目的經(jīng)費以自籌為主,在確保合規(guī)的前提下最大限度壓縮自籌的決策鏈條。成立競標委員會,依據(jù)目標成本,參考已有項目成本價格庫,對參與競標項目的經(jīng)費進行確定,在此基礎(chǔ)上,向各單位提出研制經(jīng)費分配份額。
計劃方面。計劃通過合同的方式實施,需明確具體的計劃并和經(jīng)費關(guān)聯(lián),充分調(diào)動各級的積極性和合同履約意識。
一是理順設(shè)計關(guān)系、規(guī)范設(shè)計方法、適應(yīng)快速分析、滿足方案多變,加強數(shù)字化設(shè)計協(xié)同平臺建設(shè)(見圖3),實現(xiàn)多學(xué)科聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計,高效地實現(xiàn)項目論證階段各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計。
圖3 開放的集成研發(fā)平臺
二是加強核心關(guān)鍵技術(shù)的提前貯備,針對關(guān)鍵瓶頸技術(shù)建立專門攻關(guān)隊伍、攻關(guān)策劃和自主研發(fā)經(jīng)費預(yù)算,并建立關(guān)鍵瓶頸技術(shù)攻關(guān)隊伍共享項目利潤的激勵機制。
三是進一步開展產(chǎn)品化工作的推進,以專業(yè)技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)和通用模塊為載體,建立型譜化系列化的產(chǎn)品平臺(見圖4),提升產(chǎn)品側(cè)供給能力;建立與航天型號任務(wù)發(fā)展相適應(yīng)的產(chǎn)品化工作模式。加強產(chǎn)品隊伍薪酬體系建設(shè),完善獎勵激勵機制,產(chǎn)品隊伍按序列對應(yīng)的職務(wù)等級確定待遇標準;對突破核心技術(shù)、取得重大成果的產(chǎn)品(專業(yè))隊伍人員,給予充分體現(xiàn)貢獻和價值創(chuàng)造的物質(zhì)、精神獎勵。
圖4 各層級平臺和通用模塊
(1)通過產(chǎn)研一體專業(yè)化的三級單位建設(shè),實際設(shè)計制造一體化
通過三級單位的產(chǎn)研一體化建設(shè)(見圖5),打通傳統(tǒng)上設(shè)計、制造之間的障礙,加強設(shè)計、制造之間的協(xié)同,提升產(chǎn)品的可制造性,縮短產(chǎn)品試制周期和成本,提升產(chǎn)品的競爭力。同時,產(chǎn)研一體專業(yè)化的三級單位,更有利于數(shù)字化協(xié)同設(shè)計制造模式的形成,減少設(shè)計單位與制造單位之間的利益分配問題,真正實現(xiàn)設(shè)計制造一體化。
圖5 基于MBD的設(shè)計制造一體化模型
(2)加強產(chǎn)業(yè)鏈完整性,實現(xiàn)關(guān)鍵單機的自主可控
緊跟裝備研發(fā)趨勢,識別短板瓶頸環(huán)節(jié),提前布局與外協(xié)關(guān)鍵單機的接口協(xié)調(diào);廣泛牽引多家單機單位,通過制造競爭提升技術(shù)指標先進性和進度風(fēng)險管理的有效性;針對部分關(guān)鍵單機,綜合考慮技術(shù)門檻、壁壘及經(jīng)濟性,逐步建立研制、生產(chǎn)能力,提升從用戶需求響應(yīng)到產(chǎn)品設(shè)計、試驗、生產(chǎn)的研制鏈條完備性,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈自主可控,形成較強的整體競爭力。
一是構(gòu)建仿真應(yīng)用系統(tǒng)及仿真應(yīng)用支撐環(huán)境,覆蓋專業(yè)級、系統(tǒng)級、體系級仿真等類型仿真驗證。開展基于性能樣機的并行設(shè)計和多學(xué)科綜合優(yōu)化仿真,具備基于仿真設(shè)計、驗證、評估、制造和綜合保障能力。二是構(gòu)建虛實結(jié)合的大型實物試驗和特殊環(huán)境下的試驗驗證能力。在制造前進行仿真模擬,驗證產(chǎn)品設(shè)計的正確性,在虛擬的環(huán)境中驗證設(shè)備、工裝、工藝的可行性。三是采集實際生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)為三維虛擬仿真建模提供參考數(shù)據(jù),通過虛擬仿真和真實試驗數(shù)據(jù)的比對及循環(huán)、迭代為產(chǎn)品設(shè)計及建模分析提供精確的參考數(shù)據(jù)。
一是為實現(xiàn)產(chǎn)品的快速研發(fā),減少協(xié)調(diào)鏈條,壓縮技術(shù)層級,當(dāng)前,建議采用IPT+IPD 類扁平化研發(fā)模式,未來深化開展扁平化的研發(fā)組織架構(gòu)研究。二是在競標階段對元器件質(zhì)量等級、供應(yīng)商來源適當(dāng)放開,探索嘗試工業(yè)級元器件的應(yīng)用,兼顧研制進度和可靠性,待進入鑒定和批產(chǎn)階段后再嚴格執(zhí)行質(zhì)量管控措施。
本文通過競標型號研制管理體系模型構(gòu)建,對影響競標項目快速研發(fā)因素的研究,進而識別出了影響項目快速高質(zhì)量開展的關(guān)鍵因素,針對當(dāng)前存在的問題提出了相應(yīng)針對性解決措施,可有效提升項目快速研發(fā)的速度和質(zhì)量,為競標取勝提供重要保障。▲