型号研制流程和发射场流程优化管理的实践

◎上海航天技术研究院 李建强 姚瑞芳 金煜 任安宇

型号研制流程和发射场流程优化管理的实践

◎上海航天技术研究院 李建强 姚瑞芳 金煜 任安宇

介绍了运载型号研制流程和发射场流程优化管理方面的工作策划和具体实践，通过实施顶层策划开展重点型号研制流程优化及应用，以及发射场流程优化的策划和实践活动，推进了信息化、数字化技术在型号中的应用，取得了良好效果。

“十二五”时期国防科技工业的迫切需求与航天技术应用产业的飞速发展给我国航天事业带来了很好的机遇，宇航发射任务量在近几年得到了飞速增长。随着“企业化、市场化”需求的提升和航天型号任务的迅猛发展，航天型号重大转型需求将主要体现为：任务性质的变化，从科研试验任务向应用服务任务转变；研制规模的变化，从型号独立应用向系统组网应用转变；应用需求的变化，从少数应用领域需求向多领域需求转变。

上海航天技术研究院经过50多年的发展已成为弹、箭、星、船、器多领域并举，军民融合式发展的国防科技工业核心企业之一。当前，结合型号研制、发射密集化需求，研究院对型号系统级优化工作开展了顶层策划，同时针对各条型号线成立专题工作组，开展型号研制流程及发射场测试流程优化工作。根据高密度研制和发射的实际需求，研究院通过年初策划、中间执行、年中及年底总结提高的运行模式，在确保产品质量的前提下识别薄弱环节、提高工作效率、缩短工作周期，使研制流程及发射场流程优化取得了明显成效。

一、流程优化的实施过程

1．优化管理模式

研究院修改完成了《CZ-2D/ CZ-4火箭产品保证大纲》，梳理编制了各发火箭的技术状态简表、研制技术流程和计划、型号基线文件等，提前预示了各发火箭的技术状态和投产状态，以便于各研制生产单位提前开展工作。通过在研制过程中落实“再设计、再生产、再验证”的要求，在充分识别、重点总结短线产品流程优化工作经验和存在不足的前提下，梳理产品流程优化管理思路，形成适应产品生产实际的流程优化管理模式。

2．开展流程优化策划工作

重点从型号研制和试验流程2个方面开展优化工作。在研制过程中推动数字化、信息化的应用，优化现有设计手段，缩短研制周期；在试验流程方面重点开展发射场的工作流程优化工作，做到在测试覆盖性不降低的情况下实现缩短工作周期、减少进场人员的目的。

一是推动数字化、信息化在型号中的应用。

2012年以前，CZ-2D运载火箭研制的总体设计时间约为3个月。在高密度研制任务下，按照之前的设计流程开展研制工作时经常出现分系统设计输入与研制计划不协调的情况，导致分系统的研制进度受到影响。经过梳理分析和广泛调研，研究院针对总体研制流程的特点开展了分布式的多学科集成与协同环境建设，以实现自动化的总体方案设计流程，使设计人员摆脱繁琐、低价值的数据处理工作，进而提高工作效率和工作质量。通过近几年的建设，多学科协同工作平台已在CZ-2D火箭研制中得到推广使用，大幅提高了工作效率和准确性。

二是提高总体及系统的仿真预示能力。

根据以往研制经验和做半，在接到新的卫星任务时，特别是并联发射状态或支承舱侧壁搭载状态构型时，为验证结构动力学建模的准确性和结构连接的动强度，需开展星箭组合体模态试验和振动试验，这就使全箭的研制周期至少需要增加3个月。

通过对历史试验数据和模型的差异性进行整理，不断完善修正支承舱、包带等的有限元模型，并充分参考相近状态卫星模型的仿真结果，从中总结、归纳并联发射状态、支承舱侧壁搭载状态下的结构动力学响应规律，从而提高了星箭组合体模态的仿真预示水平。在星箭耦合分析方面，利用历次发射飞行试验中的环境遥测参数，通过反演持续对运载火箭的动力学模型进行修正，使分析的结果更趋真实，节约了研制成本，缩短了研制周期。

三是推动型号项目内专业和人员的融合。

运载火箭研制是个大系统工程，在高密度研制和发射状态下，部分系统和专业工作量繁重、人员紧张，这时通常采取人员扩充的方式进行解决，但易导致型号研制队伍庞大，增加人工和管理成本，工作效率相对较低。

在考虑CZ-2D火箭自身特点的前提下，研究院与各研制单位进行了充分沟通，从2010年始提出了“型号项目内相近专业融合”的要求。在经过多次讨论后，推动了总体性能与总体结构、制导与弹道、控制总体与推进、结构与包带等10多个专业的融合工作。经过4年多时间的磨合，目前已实现“一人多岗、一人多能”的局面，解决了型号设计、试验等方面的人员单点问题，实现了工作效率的内部挖潜。

3．优化发射场流程

为了提高发射场测试效率，缩短发射场测试发射流程，研究院从2003年开始对CZ-2D、CZ-4火箭首次采用远距离测试发射模式，并取消了火箭技术区水平状态的动力和电气系统测试，在保证测试覆盖性的前提下优化了测试项目，提高了测试效率，使发射场工作时间由过去的40天左右缩短到了30天左右。

进入“十二五”以后，为提高运载型号队伍的工作效率，提高出厂前的产品和工作质量，满足计划周期内的研制任务，研究院持续开展了发射场工作流程的优化改进以及实施专业、岗位的合理再分配工作，同时进一步改进测试设备，提高设计、操作等各类人员的技术能力和操作水平。

一是发射场流程优化。

以CZ-2D火箭发射场流程优化为例，如图1所示。流程中取消了部分发射场重复检测的项目，包括取消技术区的姿态控制发动机单元测试；开展了取消或简化伺服机构、箭机等装箭单机测试项目的研究；取消装箭平台模拟飞行软件验收，减少飞行软件验收项目；取消各分系统测试项目，对测试内容进行重组，由总体统一实施；减少总检查次数，直接缩短发射区测试时间。

二是测试设备技术改进。

提高发射场使用测试设备的自动化程度，实现部分测试岗位与发射场的移交，精简岗位人员，减少或不设二岗；改进后端指挥/判读终端的显示、判读功能，提高自动判读水平，减少判读人员；改进各系统前置终端，实现交互指令、数据的实时存储功能，并通过网络发送到后端，测试数据实现自动化判读，交互指令实现后端的实时监测功能，取消各系统前置终端岗位；改进平台加温控制器、罩内温湿度监测仪等软件，增加自动报警功能。

三是人员统筹管理。

在现有条件下对人员进行精细化管理，并在短期内减少一定的进场人员数量；设置火箭转场、发射区开始总检查2个控制点，并对这2个节点的人员进行动态调整；发射场工作实现总体测试+总装操作为主的工作模式，实现试验队伍的专业化，大幅减少分系统人员，取消单机保驾人员；取消各分系统箭上状态岗位，按箭上指挥+技术负责+总装操作来进行统一管理；保证单机到发射场无产品质量问题，若有问题返回原单位进行归零；调整奖励政策，统筹考虑前后方人员安排。

二、取得的成效

1．缩短了研制和发射周期

图1 CZ-2D火箭流程优化前后对比图

从技术要求明确到出厂评审，运载火箭研制时间由原来的18个月缩短到15个月。经过对发射场流程的优化，运载火箭在发射场的有效工作时间变为19～21天，进场人员配置在90～95人以内。

2．缓解了研制与发射人员间的矛盾

在当前型号高密度发射任务的情况下，通过优化研制流程和发射场流程，有效地缓解了研究院运载火箭面临的压力和挑战。通过设计师资源的释放，使型号在任务立项、技术改进、新技术研发等方面有足够的资源投入，缓解了人员配置在研制和发射上的矛盾。

3．提升了型号人员的专业技术能力

通过对产品研制、系统设计等的深入研究，查找内在的特性和规律并开展相关专题分析与试验，将型号研制规律、经验显性化，使设计师对产品、技术的认识更到位，在不影响产品可靠性的前提下研究和探索改进研制思路、办半，以更好地开展型号研制流程和发射流程优化工作，进而提升型号人员的专业技术能力。

三、经验体会与改进思路

1．经验体会

研究院在运载火箭研制、生产、工艺和试验等方面有着成熟的经验与做半，是几十年来运载领域研制工作积累的成果。进入“十二五”以来，随着火箭技术状态的逐渐固化，火箭研制进入了小批量投产阶段，这个过程中也逐渐暴露出以往研制流程中存在的不足，因此研究院要结合存在的问题不断创新技术和管理思路，通过开展技术分析论证工作推动型号研制流程和发射场流程的优化工作。

此外，在开展流程优化工作时往往面临着重重困难和阻力，特别是各分系统和产品研制单位认为，精简工作流程对产品的可靠性不利，也增加了技术风险。但流程的优化并不是简单的裁减工作项目，而是通过开展大量的分析论证和试验工作来更清楚地识别产品的固有质量特性。从长期来看，流程优化工作会促使设计人员深入了解产品特性，并根据发现的薄弱环节进行改进，从而最终提升产品质量。

2．改进思路

围绕中国航天科技集团公司和研究院的中心工作，以及自身“十三五”发展规划和运载领域的既定方针与工作目标，继续深入推进流程优化工作，加强对成熟产品的“再设计、再生产、再验证”工作，使运载火箭的研制流程更加高效。

一是推动结构、动力产品的流程改进。持续推进研究院现役火箭发射场流程优化工作，特别在动力、结构等箭体恢复、加注等方面，以有效减少发射场实际工作量，在满足测试覆盖性的前提下合理优化测试项目。

二是实施远程测试发射模式。通过发射远程支持系统的建设，将当前发射场集成的指挥操作和判读分析功能一分为二，形成“前方指挥测试和操作、后方数据判读和分析”的全新测试发射模式。将运载火箭在发射场测试发射及飞行的相关测试数据推送至研究院后方设计师的电脑桌面，实现数据的实时判读和处理，使后方人员能够对发射场试验进行远程监控和调度，同时对关键节点和环节进行远程决策，实现后方故障模拟与诊断，以提高快速排除能力。

型号研制流程优化对上海航天技术研究院提升密集发射能力具有重要意义，同样也是适应国际宇航发展趋势、降本增效的体现，研究院将在航天科技集团的领导下持续改进管理，提高管理成熟度，实现又快又好的发展。◀