运载型号批生产实施弱化任务发次代号管理的思考
2016-03-29北京宇航系统工程研究所金志强
◎北京宇航系统工程研究所 金志强
运载型号批生产实施弱化任务发次代号管理的思考
◎北京宇航系统工程研究所 金志强
为适应高密度发射任务需要,CZ-3A系列型号项目团队研究并实施了柔性作业的火箭批生产管理模式,即原材料和元器件按批采购,大部分单机和零、部(组)件组批生产与验收、按发次交付,系统综合试验、火箭总装及出厂测试按任务和发次管理,多发滚动交付发射的管理模式,为近几年科研生产的顺利实施和高密度发射任务的圆满完成发挥了重要作用。
在新的任务需求和环境条件下,为更加高效地开展型号研制生产,有必要对现有柔性作业的火箭批生产管理模式进一步完善和优化,分阶段、分层级开展弱化任务发次代号管理工作,以更好地适应当前多型号并举、多任务并行、资源高度紧张、任务调整率高的形势需要,推进市场化转型和产业化发展。
一、弱化任务发次代号的基本含义
“任务”对于运载火箭来说通常指的是工程用户大总体赋予某一发火箭所承担的使命;“发次代号”指的是型号项目赋予火箭的代号名称,如CZ-3B Y38。
按照现有组织管理模式,每一发火箭与任务发次代号是强关联的,型号任务计划按发次进行下达,对某一发火箭指定代号和发射任务。弱化任务发次代号后,火箭进入总装阶段之前的系统级、单机级产品均按批进行生产,在进入总装阶段后再明确火箭代号;火箭总装完成后进入出厂测试前,明确火箭执行的发射任务。
在当前研制生产组织管理模式下,原材料和元器件按批采购,部分单机和零、部(组)件实现了组批生产与验收、按发次交付。大部段产品生产、系统综合试验、火箭总装和出厂测试按任务发次进行管理。弱化任务发次代号后,原材料和元器件按批采购,全箭单机、零组件、部段、单级火箭进行组批生产,按批管理与验收交付,系统级综合试验和火箭总装也按批进行管理。这种新的批生产管理方式在型号产品层级和数量上进一步提高了产品化、通用化水平,实现了系统级、整箭级组批生产。
由于运载火箭发射任务与卫星用户要求息息相关,每项卫星任务对于火箭的需求均有一定的差异性,这使得运载火箭批生产与武器型号批生产特点有所不同。这一特点决定了不能给火箭完全去除任务发次代号,而需要在某一特定的阶段将任务发次代号与火箭进行结合。
二、必要性和可行性分析
1.技术可行性
各系统、各有关单位针对产品配套表对CZ-3A系列型号全箭产品进行了梳理和可行性分析。据统计,在火箭出厂测试之前,90%的产品完全与任务发次无关,具备取消任务发次代号的条件;8%的产品在一定条件下可取消任务发次代号;2%的产品与任务发次需要关联,暂不能取消任务发次代号。
对技术文件(工作项目)进行梳理和可行性分析后发现,在火箭出厂测试之前,82%的技术文件(工作项目)完全与任务发次无关,具备取消任务发次代号的条件;12%的技术文件(工作项目)在一定条件下可取消任务发次代号;6%的技术文件(工作项目)与任务发次需要关联,不能取消任务发次代号。
通过以上统计分析可以看出,80%以上的产品和技术文件(工作项目)完全与任务发次无关,具备取消任务发次代号的条件;10%左右的产品和技术文件(工作项目)在一定条件下可取消任务发次代号。与任务发次需要关联,不能取消任务发次代号的产品和技术文件(工作项目)不到10%。
2.管理可行性
自进入高密度发射阶段以来,型号项目采取了柔性作业的火箭批生产管理模式,实现了原材料和元器件按批采购,以及通用单机和零、部(组)件组批生产与验收,在技术和管理方面具备了一定基础。实施弱化任务发次代号管理旨在提高运载火箭系统级、整箭级批生产和通用化水平,在对任务计划下达、技术状态控制、技术管理、质量管理、生产线管理、总装齐套管理、经费管理、用户管理等方面进行相应模式变革的基础上,弱化任务发次代号是可行的。
三、实施目标与原则
1.实施目标
弱化任务发次代号管理的实施目标是:单机级、系统级、整箭级产品按批进行生产,火箭进入总装阶段后再明确任务发次代号,总装完成后进入出厂测试前明确火箭执行的发射任务,从而真正实现系统级、整箭级的通用和互换,单级火箭、单发火箭总装完成后可以灵活调整所承担的发射任务。
2.实施原则
一是确保火箭满足任务需求,确保顾客满意。
由于运载火箭发射任务与卫星用户息息相关,每项卫星任务对于火箭的需求又有一定的差异性。因此,要解决好火箭产品通用性和用户定制要求的关系,确保火箭能够满足任务需求和用户的特殊要求。
二是确保火箭产品技术状态清楚,保证状态控制的正确性。
实施弱化任务发次代号管理,将实现系统级、整箭级批生产、通用化。要保证技术状态的正确性,确保技术状态稳定和严格控制。确实发生技术状态更改时要做好已制品和在线产品的处置。
三是确保有利于产品质量控制,提升产品质量稳定性。
实施弱化任务发次代号管理,要将质量管控的重心转到产品的质量控制上来,提升产品质量稳定性和一致性,确保产品质量控制满足要求。
四是确保有利于提升产品生产效率,降低成本。
实施弱化任务发次代号管理,要将研制生产组织管理模式和思路调整到批生产与通用化上来,新的批生产管理方式应有利于提升火箭产品生产效率,缩短运载火箭研制周期,优化资源利用,降低成本,适应市场化转型的大形势。
五是确保过渡时期不因弱化任务发次代号出现生产线和管理混乱。
实施弱化任务发次代号管理可能会引起一段时间的不适应,要在计划、财务成本、技术、质量、生产线、总装齐套、用户等管理方面做好策划,形成相应的规章制度,做好组织实施,特别是确保在过渡时期不因弱化任务发次代号出现问题,引起生产线和管理混乱。
四、实施设想
1.统筹策划,分步实施
型号批生产中,弱化任务发次代号管理涉及技术、质量、计划、经费等型号研制的方方面面,需要统筹策划。具体的实施可以分阶段、分层次进行,实施节点可以在系统试验、总装、出厂测试3个阶段中选择,实施方案可分为“一步到位”、“分步到位”,也可优先在条件比较成熟的分系统进行试点。对于CZ-3A系列型号而言,根据各系统和单位实际,弱化任务发次代号的工作可按以下步骤实施:
第一步,统一CZ-3A系列运载火箭构型,大部段结构产品实现状态统一,固化火箭各系统产品技术状态。
第二步,发动机系统产品先行试点,按批投产,去除任务发次代号。
第三步,控制系统所有单机及综合试验去除任务发次代号,自行对产品进行编号,实现系统级批生产和通用化。所有结构类单机产品及测量、利用系统等电气类单机上实现单机级批生产和通用化。
第四步,实现大部段级、系统级批生产、通用化。
第五步,实现系统级及整箭级批生产、通用化。
2.统一构型和相对固化技术状态
弱化任务发次代号工作的基本条件是技术状态要相对固化。从长远的趋势来看,CZ-3A系列型号要实现型号产品出厂测试之前去任务发次代号化,首先需要统一系列火箭构型,固化产品技术状态,甚至实现部分产品定型。各系统要制定统一构型后的通用文件,减少不必要的单发次技术文件。
减少技术状态变化,对于与任务关联的产品,任务技术状态更改应当有一定的窗口期,原则上过了技术状态更改窗口期后,本次发射任务的技术状态将冻结。已经明确能够弱化任务发次代号的产品,原则上不允许进行技术状态更改,若必须更改需要提高审批级别,并做好已制品和在线产品的处置。
为减少仍有超出固有技术状态的定制式设计,应根据以往星箭技术状态协调的经验和总结对可能出现的状态变化进行预先设计,留出余量及位置,一旦出现状态变化,选择易实现、易操作的返修结构。
在部段和总装非通用化状态下,应针对与火箭构型相关联的具体部段级产品进行梳理分类,对技术状态差异和变化进行分类,改变当前技术通知单和更改单加上产品图号确定产品部段与总装技术状态的模式,打造技术状态的模块化设计。
3.提前开展相关管理课题研究
为适应弱化任务发次代号后的科研生产组织管理方式,以及相应的型号计划进度、生产管理、质量管理、经费管理等的变化,各相关管理部门应提前研究。
弱化任务发次代号后,需要对科研生产计划管理对象进行调整,将原本针对发次任务的计划管理转化为针对产品代号编号、产品图号、产品状态和生产时间节点要求的计划管理方式。计划部门和型号项目办公室要明确新模式下的任务下达、计划进度跟踪控制及考核等管理要求;在下达任务时不再明确产品发次,生产单位对任务产品进行编号,在生产管理过程中使用产品编号管理。
质量管理部门需要评估产品弱化任务发次代号的整体影响,制定对应的质量管理文件,给予厂所级质量部门和设计师系统、研制生产人员工作指导,特别是技术状态管理、产品数据包和属性管理、产品的校验期和贮存期管理、验收管理、质量检查确认管理等不针对任务发次应如何开展。经费管理部门应提前研究因批生产与任务发次产品记账方式不同而带来的财务管理变化。
实施弱化任务发次代号管理,型号研制生产组织管理方式将发生根本性改变。其不仅有利于批生产技术状态的控制,进一步提升单机产品化率,更有利于推进整箭成熟度管理工作,实现整箭级通用性和互换性,达到系统级、整箭级组批生产。
实施弱化任务发次代号管理,达到去任务化管理目的,将摆脱单个任务需求的限制,提高对任务调整的适应性和对市场的反应能力,为缩短运载火箭研制生产周期、实现经济化批生产、优化资源利用、提高生产效率及降低成本带来极大好处。