货架式产品管理模式实践

◎中国空间技术研究院 牛庆锋 赵晨露 张书庭 王至尧

随着我国空间事业的快速发展，通信、导航、遥感、载人等空间技术进入高速发展时期，宇航产品越来越明显地呈现出型号数量多、发射密度高的特点，并逐渐由研制应用向装备和业务服务转变，由单星运行向星座系统运行转变，由国内市场服务向国际国内市场服务转变。

在新形势下，航天企业走市场化道路，实现产业化发展是提升核心能力，向国际一流宇航公司迈进的重要战略举措。中国空间技术研究院在优化、整合专业技术资源的基础上，充分利用已有技术成果，生产了支持选用、可靠性高、适应性强、质量稳定、经济性好的货架式产品，同时建立了与生产技术水平相适应的生产管理模式，保证了生产过程中各项生产要素的协调。

一、形势分析

随着国家和用户需求的不断增长，任务目标的持续提高，宇航业务系统复杂程度及难度的不断增大，以及国内外宇航市场竞争的日趋激烈，为保证企业长期可持续发展，空间研究院必须实施产品化发展战略，打造货架式产品，实现产业化转型升级。

1.市场竞争激烈

国际上，各国对宇航产业的投入迅速增长，欧美国家在宇航等战略性产业上不断扩张，空间研究院宇航产品的出口面临着更为激烈的竞争环境；在国内，随着宇航市场的逐步放开，一些高校、企业纷纷涌入，市场竞争态势已形成，巨大的市场需求及日益严峻的竞争形势更要求研究院要按照产业化发展的思路打造货架式产品，提升核心竞争力，做大做强宇航产业市场。

2.航天器研制生产任务繁重

随着军事航天装备、民用空间基础设施、国际商业卫星和临近空间飞行器等领域业务的全面展开，空间研究院航天器研制生产任务大幅增长，预计“十二五”期间，航天器发射数量将比“十一五”期间增长一倍以上，达到百余颗。

3.产品化基础工作取得初步成果

自2005年起，空间研究院以“逐步发展和完善航天器公用平台及单机的现货产品系列，建立并完善产品型谱，建成一批生产线”为目标全面开展了产品化工作，主要包括型谱规划、产品定型、生产线建设等。经过几年的发展，产品化的观念已深入人心，形成了推动产品化工作的良好氛围；宇航产品的能力显著提升，产量和产值不断提高，产品质量问题发生率明显降低。

二、综合管理措施

面临严峻的形势与挑战，空间研究院强化了单机产品业务的生产管理体系与机制建设，建立了面向产品的管理机制，即转变物资配套模式，按卫星平台和单机产品开展物资提前采购和滚动储备；打造货架式产品，实施“采购—生产”管理模式，从而推动型号管理与产品管理的有机结合和协调发展，全面促进生产能力的提升。

1.明确产品责任界面，面向产品实施计划管理

按照“‘两总’抓型号，厂所长抓产品”的工作思路，空间研究院对原有计划管理模式进行了调整和完善，自2010年起，在原有型号研制计划的基础上编制发布了《中国空间技术研究院单机生产计划》，对全院各单位的单机产品研制交付进行了综合策划，进一步明确了单机研制单位在产品交付方面的责任，并通过专题调度例会和网上发布系统进行调度和考核。

各单位根据单机生产计划按产品开展年度生产策划，实施组批生产。空间研究院各主要产品研制单位普遍建立了包含需求计划、生产计划及部门实施计划的3级生产计划管理机制，落实了责任，加强了生产计划的统筹协调与跟踪控制，同时超前开展了生产保障条件的清理分析工作，全面推行生产准备和开工审查制度，统筹安排生产计划，从而实现均衡生产。

2.转变物资管理模式，面向产品实施物资配套

随着产品研制责任界面的明确及多星、组批生产任务的增多，空间研究院对物资配套管理模式进行了相应调整，逐步建立起面向产品研制的物资配套体系，推行按产品实施物资保障。各承制单位作为产品研制的责任主体也承担着物资配套的主体责任，要从产品角度统筹考虑质量、进度和成本等因素实施物资采购。同时，研究院成立了宇航物资保障事业部，负责按照各单位需求进行采购和实施质量保证工作。

空间研究院开展了航天电气、电子和机电（EEE）保证要求与元器件合格证“去型号化”工作，推动了物资配套模式由以型号为导向转变为以产品为导向。各单位根据产品需求数量，实施物资的组批采购，为产品或模块的组批生产提供物资保障。2010年，各单位根据研究院《型号物资储备指导意见》，进行了多颗卫星的物资储备。同时，根据型号引进元器件储备需求计划，对长周期、高风险引进元器件进行了协议储备，有效降低了物资采购风险，保证了物资的供应。

3.打造货架式产品，建立 “采购—生产”模式

为建立面向产品的生产管理模式，加速产业化转型，空间研究院在产品定型、生产线建设和精细化生产管理的基础上，选取成熟产品为试点，开展了以“去型号化”为核心的货架式生产管理模式研究，探索打造货架式产品，推动型号对成熟产品的选用，逐步建立适合“采购—生产”模式的管理模式，实施产品的组批生产和集中采购，提升产品生产效率与效益。

三、货架式产品管理模式要点

空间研究院从2009年起以10N推力器组件、GPT-1407贮箱等典型产品为试点，结合具体产品特点，开展了货架式产品管理模式研究，重点解决了产品技术状态控制、产品队伍组织、外协质量控制、元器件/原材料采购、文件系统管理、产品交付验收等突出、共性问题，显著提升了产品质量和交付能力。

1.货架式产品的要求

国际上，货架式产品是指为特定的应用目的而研制的拟用于满足其它应用的现有产品。空间研究院的货架式产品是指按照用户要求可实现现货提供或在一定生产周期内按客户订单要求可重复生产的成熟产品。

货架式产品一般应满足以下要求：

◆成熟度高——按照航天产品成熟度要求，地面验证试验全面充分，经过2次以上实际飞行考核，并完成全寿命的考核，满足飞行应用要求。

◆性能先进——与国内外同类产品进行对标，产品的主要性能指标至少应与先进水平相当，能够满足后续一段时间宇航任务需求。

◆通用性强——产品性能覆盖用户需求，性能、接口具备一定的适应性，能在不改变硬件、接口等的情况下，通过补充必要的试验等满足大部分用户对产品的需求。

◆质量稳定——有固化完整的生产指导文件体系，并能用于产品生产、试验、检验等工作，包括工艺文件、产品保证数据包、试验细则等，产品质量稳定，一致性好。

◆产能满足需求——各种物资配套渠道畅通，有运行稳定的产品生产线，生产流程优化，过程控制严格，产品生产周期稳定可控，生产能力满足市场需求。

2.货架式产品实现途径

为实现货架式产品的“去型号化”生产，推动生产模式由型号管理向产品管理的转变，空间研究院从产品生产管理、技术状态控制、批次管理等8个方面实施改进，摸索出了一套货架式生产管理模式（见图1），实现了全流程瓶颈分析和能力提升。

图1 货架式产品的生产管理模式

统一产品生产管理。货架式产品的生产重点是如何实现产品的重复稳定生产，因此，必须围绕产品实现过程组建专业化生产队伍，强化队伍专业化建设，实现开发与制造队伍分离。同时，在产品生产队伍中设置专职产品调度，对产品生产进行统一管理，改变过去由各型号调度分别负责各自产品生产的模式。

统一产品批次管理。在年度产品需求计划的指导下，根据生产线的生产能力合理组批，制定全年的生产批次，将型号任务转化为产品生产任务以及零件生产任务，从而实现产品的均衡化生产。由于各类产品特点和需求存在一定的差异，具体的生产组织模式也会进行相应调整，并不局限于整机产品组批投产。

例如，某航天压力容器生产单位将原有的型号管理模式转变为零组件货架式生产管理模式，淡化生产过程尤其是零部件生产过程的型号归属。零件生产阶段按照零件特点，运用成组技术组织批量生产，设置货架式零件库；在产品装配阶段，以产品为对象，从货架式零件库领取合格的零部件进行组装，完成后入产品库，最后按需求计划出库。

统一产品技术状态控制。为确保货架式产品状态稳定，产品研制单位制定了专门的管理办法和规范，明确了专门的组织机构严格控制产品技术状态变更。货架式产品的技术状态变更需向技术状态管理机构提出更改申请，并邀请用户参与讨论，经管理机构批准后，以文件版本升级的形式完成更改。

统一物资采购方式。物资采购方式由型号采购模式转变为产品采购模式，统一元器件、原材料等级和规格，按照产品生产批次实施物资的组批采购，并建立有效的物资储备机制，做好超前、滚动、精细、及时的储备工作，加强物资策划与精细化管理，做好风险分析和应对措施。

统一外协关键点控制方法。针对部分产品因外协问题而影响质量的情况，空间研究院进一步强化了外协工作管理要求的延伸，加强产品设计、工艺、过程控制三类关键特性识别，并针对关键环节细化生产流程，量化检验和控制措施，形成有针对性的产品保证文件，确保外协产品保证要求和航天产品数据包管理要求准确、充分、逐级分解传递到外协单位。同时，强化外协产品关键检验点、强制检验点的现场检查，确保产品质量稳定受控。

统一产品测试方法和环境试验条件。产品研制单位要加强与卫星总体单位的沟通，分析产品在卫星上的工作环境，在满足产品规范和任务书要求的前提下，统一环境试验条件（鉴定级和验收级），加强产品的通用性和适应性，从而提升产品测试环节的效率。

例如，模拟太阳敏感器在各类卫星上应用广泛，但由于不同卫星对环境试验的要求不同，无法并行、组批开展环境试验，加之产品对环境试验设备要求高、占用周期长，导致生产效率低下。为解决上述问题，产品研制单位与总体单位通过协调统一了产品环境试验条件，大幅提高了产品生产效率。

统一产品交付流程。货架式产品的验收交付流程可以分为2个部分——产品入库验收和交付用户验收。产品入库验收是产品生产完成后根据产品规范要求对产品进行验收，合格后入库成为货架式产品；交付用户验收是根据用户订单的要求，从货架式产品中提取产品，交付用户验收。全部货架式产品的验收标准流程要一致，标准要统一，单机研制部门在完成相应的产品生产后不再直接参与复查工作，由专职部门负责与用户进行沟通。

图2 10N推力器组件文件体系

统一产品文件管理。产品文件是产品生产过程控制的依据性文件，决定了产品的可重复生产性、生产过程受控程度、质量与可靠性量化和可控程度。因此，必须对文件在生产线上进行合理配置和严格管理，确保指导文件的正确性和唯一性。同时应重点解决货架式产品文件的归档问题，做好与型号产品文件的映射关系。

例如，10N推力器的生产将生产线文件体系分为生产指导性文件（静态文件）和生产过程文件（随产品流动类文件），如图2所示。生产指导性文件主要包括产品生产所使用的设计类文件、工艺类文件、产品保证类文件、管理类文件等，它们不随产品流转，状态相对固化，保存在各个工位指导相应的生产操作；生产过程类文件主要包括各类记录文件，它们随产品流动和交付，通过标识或编号等进行区别，与产品一一对应，保证产品信息的可追溯性。同时，要编制型号文件映射表，便于型号查询相关文件。

四、工作成效

通过货架式产品管理模式研究工作的开展，空间研究院初步建立了面向产品的管理模式，产品研制能力显著提升。2010年交付单机产品数量较2009年提高了42.3%，有力支撑了多型号任务的完成；2010年圆满完成了14颗卫星的连续成功发射，取得了年出厂、发射型号数量“双破十”的历史性突破。

同时，研究院已经有一批成熟产品实现了生产过程的“去型号化”，在人员数量没有明显增加的条件下，生产线产能显著提升、质量问题发生率大大降低，基本实现了生产货架式产品的目标。

其中，10N推力器组件产品解决了电磁阀衔铁铆接效率低、真空钎焊合格率低的问题，协调统一了物资采购、验收试验条件，强化了外协管理等。在建立滚动零件库存的情况下，使每批次产品交付周期由原来的18个月缩短为5.5个月，生产能力提升了2倍，产品质量问题发生率连年降低，2009年和2010年交付的产品未发生任何质量问题。

GPT-1407贮箱解决了贮箱收集器焊接合格率低的问题，焊接平均合格率由48.6%提升至72.5%，产品质量稳定性和一致性得到提升；调整了生产计划管理模式，建立了零部件库存警戒线，实现均衡化生产，交付周期由9个月缩短到了4个月，生产效率和效益均得到了提升。

货架式产品生产管理工作虽然已经取得了一定成绩，但这只是一个开始，仍有很多问题尚未解决，如货架式产品的采购、定价、推广等，还需要在更广的范围进一步研究和实践，探寻解决途径，更好地发挥货架式产品的作用。