卫星总体设计科研生产管理模式的创新实践

◎上海卫星工程研究所 姚骏 陈爱弟 冯阳凯

卫星总体设计科研生产管理模式的创新实践

◎上海卫星工程研究所 姚骏 陈爱弟 冯阳凯

上海卫星工程研究所成立于1969年12月，作为一家卫星总体设计单位，主要开展卫星体系论证、任务策划和应用研究，承担卫星总体设计、综合测试、在轨管理以及分系统研制任务，是我国空间研究工作领域的重要基地。46年来，研究所成功研制并发射了风云系列气象卫星、遥感系列卫星、实践系列卫星等36颗，1999年以来取得了连续15年研制、发射、在轨业务运行的圆满成功。截至2015年5月，在轨运行卫星23颗，其中14颗超寿命服役。

由于研究所长期受计划经济模式的影响，科研生产以指令性计划为主，主动开拓较少；以完成科研生产任务为主导，鼓励项目研发的机制相对匮乏；按型号要求配置资源，研制研发配置占用不均衡，效益难以提高，制约了“企业化、市场化”转型发展。除了传统用户，研究所对潜在用户重视程度不够，对其它领域的需求缺少了解，对海外市场不够重视，忽视了卫星研制过程中衍生的单项技术与产品的市场拓展。

长期以来，研究所对卫星应用和客户评价重视不够，缺乏对具体型号在任务体系中功能定位的了解，没有对在轨卫星的应用效能进行明晰的评估，不甚了解国家卫星领域的发展规划。致使研究所难以主动发现当前卫星存在的缺憾和后续规划，对体系装备论证的顶层规划和研究应用缺少发言权，后续发展策划较为被动。

在“十一五”期间，研究所研制的卫星成功发射13颗，国内占比约为27%。“十二五”期间，研究所研制的卫星已发射14颗，国内占比下降至17%。而根据中国航天科技集团公司对研究所要求达到的国内卫星市场份额，迫切需要研究所做大产业规模。当前，研究所不但与传统的竞争对手差距日益拉大，而且随着科研院校等新成员不断加入市场竞争，已经处于不利位置，急需要加强任务策划，直面市场需求，拓展潜在用户，提升市场竞争能力。

一、科研生产管理创新的主要做法

面对“企业化、市场化”转型的要求，研究所创新科研生产管理模式(见图1)，推动工作业务从计划任务型向能力任务型转变，科研生产从侧重型号研制向研制研发并重转变，专业建设从型号单一衍生向科学技术并举转变的战略转型。

研究所直面市场需求，制定“差异化”发展战略，全方位拓展市场，加强“高可靠、长寿命”的品牌建设。坚持产研结合、军民融合，改变型号科研生产一元管理模式，合理配置资源，在计划、过程、考核等管理方面坚持型号研制与项目研发并重。技术部门按“系统规划、领域归并、专业集中”进行重组，管理部门按“纵横并举、侧重分明、分层协作”进行优化，实验室按“瞄准前沿、夯实基础、创新孵化”开展专业技术建设。

1．面向市场需求强化战略管控

（1）突出用户差异化市场发展战略

受历史沿袭影响，研究所对用户一直采取无差异化市场战略。随着卫星用户及产品类别的增加，研究所根据卫星用户及产品特征采用差异化市场战略，对传统用户确保研制质量，严格成本管控，以“质”取胜；对潜在用户突出需求牵引，保持技术领先，以“新”取胜。同时针对客户需求采用自己独特的技术实现路线，突出差异化技术发展。

（2）拓展用户及市场覆盖面

研究所积极扩大用户范围，结合数据收集转发、热设计、结构设计、卫星地面应用、环境电磁兼容性试验等专业优势壮大市场，热控产品不但为载荷用户进行配套，拓展至天线、机构等新用户，而且推广至嫦娥工程等其它领域。

（3）以品牌建设提高市场影响力

研究所创立的“风云”卫星品牌是我国气象卫星的摇篮。风云系列气象卫星的成功研制，在天气预报、暴雨监测、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域发挥了积极作用。研究所通过加强品牌建设和在研型号的质量管控，连续成功、以质取信，突出“高可靠、长寿命”产品优势，提高了市场影响力。

图1 面向市场、产研并重的科研生产管理模式

2．以产研并重促进科研生产模式转型

（1）合理配置各项资源

研究所逐步改变了以型号研制为中心的一元管理模式，对人、财、物等各方资源在型号研制、项目研发上进行合理配置。建立项目研究师队伍，健全项目研发的岗位责任制，强化总体研发能力和市场开发能力，提升总体单位的技术牵引力和市场占有率。目前，专职研发人员占全所科技人员1/3以上。

研究所每年投入一定经费用于提升实验室的软硬件条件，购置关键实验设备，开展关键技术攻关和新技术研发并推广应用，促进专业技术建设，形成型号研制牵引、新技术研发支撑的协调发展局面。

（2）通过产研并重完善科研管理机制

在计划管理上，研究所将项目研发、实验室与专业技术建设计划和型号研制计划同步管理。在过程管理上，加强对型号研制、项目研发的质量把关，制定科技委专家组指导、审查和把关制度，明确要求科技委专家组参加型号重要节点以及预研立题、结题评审。

在考核激励方面，研究所提高了每季度对各研究室项目研发工作的考核比例；分别于年中、年末对实验室组织考核，从任务完成、能力建设、人才培养、建设成果、运行管理、经费使用等方面进行评价，根据考核结果落实奖励；设立年度“创新团队”奖，鼓励员工投身技术创新。

（3）探索军民融合协调发展

为开展通用自动化测试、卫星遥感数据应用系统的配套和技术服务，研究所成立了上海利正卫星应用技术有限公司，在宇航热控领域快速提供系统解决方案及高性能产品定制。通过利正卫星应用公司积极推进军民融合管理创新项目发展，重点发展卫星应用产业。作为高分上海数据与应用中心的实施单位，该公司结合市场需求构建了高分数据应用服务平台，开展面向城市空间信息应用服务，大力推动空间技术和应用服务的产业化工作。

3．优化组织机构

（1）以未来发展方向调整技术部门

技术部门按“系统规划、领域归并、专业集中”的原则进行调整，研发中心侧重体系论证，总体研究室侧重型号研制，专业研究室侧重专业支持，形成体系研究引领、领域覆盖合理、专业设置完整的格局。

研发中心扩建规模，承担空间飞行器领域竞争、发展情况分析，领域发展战略规划、体系与系统论证，新型卫星平台研发及领域开拓；总体研究室按领域归并，凸显传统优势领域特色与未来发展方向，承担型号抓总研制、背景任务策划以及领域发展战略和系列后续型号的研究；专业研究室按专业集中，强调专业技术建设和专业人才培养，支撑市场开发和型号研制。

（2）以任务驱动职能调整管理部门

管理部门按“纵横并举、侧重分明、分层协作”的原则强化型号研制、项目研发的条线管理。按业务类型分设科技处、战略研发与市场开发处，前者负责在研型号及其背景项目管理，组织技术状态建立与控制、大型试验；后者负责研发项目管理，组织开展市场分析、研究开发策略，使它们成为研究所科研生产管理的2个驱动轮。

为更好地发挥科技委在研制研发中的支撑和引领作用，提高型号成功的保证能力和任务争取能力，更好地支撑卫星产业发展，强化了科技委专家组顶层谋划和技术把关功能。

（3）成立专业技术研究机构

研究所先后成立了11个实验室开展关键技术研究、新产品开发，成立了纳米技术航天器研究中心、微纳卫星系统工程中心，瞄准新兴市场，开展前沿技术研究。通过采用联合建设、资源共享，独立建设、协作研发等途径，深入开展图像导航与配准、深空自主导航、综合电子系统总体技术、机热集成设计与微振动抑制等技术的深化研究，提前技术储备，夯实技术基础。

4．加强运行控制

（1）明晰工作职责，优化业务流程

研究所明确各部门的职责定位，细化岗位和人员编制，发布了新的薪酬、考核管理制度。梳理各部门之间的业务接口关系、优化物资采购、设备采购、报价、审价、审计、预算、外协外包等15个核心业务流程，加强过程控制，消除管理盲点。

（2）加强型号管理，保证研制质量

研究所通过型号全周期策划、型号年度研制计划、月度研制计划，使计划与绩效挂钩，突出计划管理的科学性、合理性和刚性考核；通过综合调度与资金平衡，开展型号在人力、场地、设备、经费等方面的资源统筹。

研究所狠抓卫星参考设计手册、可靠性设计要素及实施细则、试验实施方案及测试细则型号研制的质量能力建设和质量素养提升，狠抓质量问题管理归零，尤其是技术管理归零的落实，开展全系统裕度链设计，按“谁外包、谁负责”原则落实产品外协，组织专家对型号技术状态控制等关键节点指导把关，实现从质量意识到质量能力的转变。

（3）选择重点突破研发技术

研究所加强与用户的沟通协调，全力推进新概念、新领域、新系统和新技术研究，针对重点项目加大在人力、经费等方面的投入，推动项目尽早、尽快取得技术突破，避免进入型号研制后再进行大量的关键技术攻关。积极申报“探索一代”等项目，开展电推进等新型平台的先期攻关，自主研制快速响应卫星，突出“差异化发展”的技术路线与技术方向。

5．加强基础建设

（1）提高产品化研制能力

研究所推进产品工程建设，系统梳理卫星及单机产品等层次的型谱，开展产品定型和成熟度提升；制定卫星设计与制造规范等型号指导性制度，严格控制型号产品选用；争取高可靠、长寿命专项项目，凸显型号产品化研制的作用。

（2）提高自动化测试能力

研究所自主开发自动化测试平台，并在FY-4卫星等多个型号投入使用，实现测试流程自动判断执行，测试系统集中管控，型号测试设备通用化，确保了型号测试的快速、准确可靠。

（3）提高数字化设计能力

针对航天器可行性论证阶段的业务需求，研究所开展卫星可行性论证设计与仿真平台建设，实现论证任务管理、总体指标分解、分系统选型配置、系统仿真验证等功能，实时共享设计参数，实现在线协同设计，对设计结果进行仿真、分析与验证，支持航天器运行状态3D视景显示，快速开展型号论证工作。

研究所构建卫星总体数字化工程设计平台，包括产品数据管理系统（PDM）、单机接口数据单管理系统（IDS）、快速设计系统，提高了跨单位、跨专业、跨地域的协同效率和质量。

二、实施效果

研究所面向市场、产研并重，推动科研生产管理模式转型，满足了企业“争市场、促创新、提能力、增效益”的切实需要，成功拓展了卫星产品市场，圆满完成了型号科研生产任务。

1．满足了“争市场”的切实需要

研究所贴近市场，积极配合用户开展体系论证规划，开辟了小卫星新型卫星领域；大气环境及污染物监测卫星等稳固了对地观测领域，在维持原有用户的基础上，市场拓展至国家环保部等其它部委。此外，研究所携手兄弟单位圆满完成综合电子基本型工程研制，首次取得院外抓总型号综合电子系统研制任务。运用自主开发卫星可行性论证设计与仿真平台所获得的成果，采用DoDAF方法进行架构设计，成功竞标某模拟训练建设项目，对提升系统仿真项目研制能力意义重大。

“十二五”期间，研究所的传统市场持续发展，GF-5卫星等型号先后成功立项，有的项目实现了组网运行，型号任务实现了批量增长。

2．满足了“促创新”的切实需要

在稳固传统领域任务的同时，研究所瞄准科技前沿探索发展新的机遇，实现基础预研较大突破。成功申报科技部“深空探测高精度天文测角测速组合自主导航基础研究”和总装备部“探索一代”项目，新增国家自然科学基金2项、军方用户项目8项、总装备部基金3项。

研究所依托实验室持续加强对新概念、新体制、新技术的孵化培育，攻坚中型敏捷、全电推进、低成本等卫星平台技术，推进天基多手段融合探测、磁浮式隔振、自适应热控、星载智能供配电、综合电子等技术攻关，以满足未来航天器长寿命、低成本、高承载、高可靠、高功率、高精度、强自主、敏捷化、可服务的多样化能力需求。

为支撑差异化发展，研究所以实验室为依托，开展图像导航与配准、深空自主导航、综合电子系统总体等技术的深化研究，研发微通道流体回路等产品，初步建成国内承载能力最大、精度最高的三轴气浮台仿真试验系统。

3．满足了“提能力”的切实需要

通过在轨应用和改进，研究所卫星平台的技术成熟度进一步提升。“十二五”期间，采用SAST1000平台的7颗卫星、SAST3000平台的3颗卫星均稳定在轨运行。针对FY-4后续型号需求，研究所开展SAST5000平台的研制工作，瞄准超大型遥感载荷的应用需求，稳步推进SAST9000平台研制工作。

研究所完成了卫星自动化、通用化测试平台的搭建，为后续提高测试效率、缩短测试周期提供了前提条件；测试队伍的培养模式由面向测试系统研制到面向卫星专业测试结构转变，为实现专业化测试奠定了基础。

研究所构建了卫星总体数字化工程设计平台，实现了机械接口全要素三维协同设计，目前数字化设计手段在多个型号上得到了应用。

4．满足了“增效益”的切实需要

研究所以研制出高质量、高可靠性的卫星，用卫星产品的优良性能服务国计民生为最大的责任，为国防建设和国民经济的发展作出了重大贡献。截至2014年末，研究所获得各类奖项270余项，其中国家奖11项、国防类奖31项、部委奖5项、地方奖65项；授权专利136项，其中国防专利64项、普通发明专利53项，与“十一五”末期相比，实现了翻一番的增长。2012年研究所荣获“上海市质量管理奖”，2013年又荣获上海市“市长质量奖”。

“十二五”是航天科技工业新一轮快速发展期，也是上海卫星工程研究所全力推进战略转型升级、实现协调发展的重要时期。“十二五”以来，研究所以满足市场需求为目标，通过综合管控统筹技术、市场、资源三大要素，使组织结构更合理、体制机制更灵活，实现型号研制、项目研发的协调发展，持续提升科研生产管理能力和水平，实现全面、健康、快速、可持续发展。◀