基于产品化的外协配套管理模式研究与实践

高宗、周宇芳、王遂学、闫新峰、张晓玲、张楠 /北京航天长征飞行器研究所

航天产品作为一项系统集成性强、科技含量高、技术协作广的高科技成果， 从研发到出厂交付使用，涉及到各行业、各部门的大力合作与支持。为突出航天产品的技术先进性和使用可靠性，作为系统重要组成的部分单机产品按照专业分工和技术特色，由外部协作单位完成，技术抓总单位进行系统集成。随着对外协作交流的不断深入，外协产品暴露的质量问题、技术问题和管理问题愈来愈剧烈，影响到产品总装性能指标和验收交付。据统计，近年来北京航天长征飞行器研究所外协产品的质量问题占总质量问题的40%～60%。因此，加强外协产品质量控制和管理，确保系统总体技术性能指标，是保证航天产品质量的重要环节。

一、航天产品外协管理现状及存在问题分析

航天产品大量应用新技术、新材料、新工艺，技术难度大、风险高，但可靠性、安全性要求高。由于航天产品涉及的专业面宽、领域多、协作面广，决定了航天工程的复杂性和综合管理的艰巨性，同时，航天产品涉及到国家全局利益，保密性要求高，战略意义深远，因此，产品质量责任重大。

随着我国航天工程技术领域的快速发展，外协产品在航天型号中的应用越来越广，品种、规格和数量越来越多。很多产品都是针对某一型号自身特点单独研制、选用、生产和验收，形成了“一个型号一个状态”“一个型号一支队伍”的研制模式，造成了外协产品规格多、新研产品多、验收要求不统一、投产批量小的航天定制局面，研制、生产、验收效率也大大降低，严重制约了航天产品化、系列化、货架化发展。具体表现在：

（1）同一产品应用于不同型号时，技术指标、外形尺寸、环境条件和验收要求不统一；

（2）产品体系规划不系统，组成构架不统一，指标、接口和功能不统一，导致产品品种、规格、数量急剧增加，形成了产品“多代同堂”的局面；

（3）产品通用化、系列化、组合化程度低，产品内部使用的原材料、元器件、零部组件状态多，低水平重复性小改的新产品研制多，成熟产品、成熟零部组件的继承性差，高品质的通用产品少；

（4）产品按型号及总体单位的要求订货，造成投产批次多、批量小，生产效率低，质量控制程序链条长，产品单机和零部组件的制造难以形成规模。

二、基于产品化的外协配套管理思路

高质量、产品化、低成本的新产品日益成为加速发展、赢得市场的催化剂，迫使航天企业必须寻找一条转型发展的成功之路。产品化设计理念被逐步引入，并日渐发展成为现代工程设计的一种新模式，是实现快节奏、低成本、高质量设计的重要举措。

产品化是使企业的产品（包括构成最终产品的各层级子产品及外协产品等）实现一定程度的标准化、规模化及可靠性，能够实现快速的复用和批生产，并且在提高规模经济性的同时，能够满足高度订制化客户需求的过程。

基于产品化的外协配套管理是优化和不断完善外协产品管理体系，建立并有效运行通用产品选用机制，加强推广应用，保持产品更新换代、技术领先，降低成本、缩短研制周期和交付周期，提升效率、效益和产品竞争力，促进外协产品体系健康可持续发展。

面对当前转型与持续发展的需要，研究所大力推行通用化、产品化、模块化的设计理念，梳理、构建外协产品标准体系，摆脱早期技术单一、产品孤立、各自为政的研制困境，发展为技术多元化、产品系列化的新格局。为提高产品质量、降低研制成本、提升产品竞争力、提高企业效益，探寻一条独具特色的产品化发展之路。

1.产品保证组织建设

与外协单位共同成立独立的产品保证组织，健全产品保证工作职能，组织产品保证工作全面规范开展，切实落实专业部门负责专业问题的思路。外协单位产品保证组织负责对该单位形成的产品保证大纲、设计方案、技术状态等进行专业把关，对产品保证工作的规范性和符合性进行监督，对产品保证活动提供必要的支持，对各阶段的产品保证工作结果进行评价，负责协调解决产品保证工作中存在的重大或共性问题。

2.总体牵引，顶层策划

总体单位根据外协产品使用情况和未来发展需求，通过顶层策划制定产品化工作总规划和总要求，按照通用化、系列化、组合化的原则优化整合外协产品技术状态，统一技术指标、统一接口规格、统一环境条件、统一验收要求。通过总体牵引，总体、分系统、单机研制单位上下结合制定型谱规划、优化产品货架、推动和牵引型号选用通用产品、健全标准规范体系，促进货架产品成熟度提升、新产品开发和货架产品更新换代。单机设计和生产单位结合产品使用和发展需求，规划单机层级的产品化工作。

3.统筹兼顾，上下结合

由总体单位牵头主导，总体单位、外协单位相互协同，设计、生产单位配合工作实施，打破不同型号、不同分系统之间的“各自为政”，推动外协产品去型号化和“三化”设计工作。

统筹在役、在研型号不同外协产品的使用现状，兼顾通用性和个性化需求，统筹产品继承性、通用性、先进性、安全性，兼顾通用产品在总体单位型号推广应用可行性和单机生产单位的能力现状，统筹产品整体规划与型号系列的产品继承性，制定合理可行的产品压缩优化方案和工作内容。

4.组批验收制定与实施

制定通用货架产品组批投产、统一验收、供多型号使用的实施方案，并以点带面逐步实施。外协产品组批验收有利于进一步解放型号生产力、促进单位专业化发展，由型号队伍为责任主体的验收过渡到以单位为责任主体的产品验收，夯实“保成功、保交付”基础。以质量为中心，制定具体工作要求，理清责任界面，对全流程进行优化简化，确保验收过程“有依据、按依据、留记录”。全面推进外协产品全过程精细化质量控制，提升产品质量与可靠性。

5.强化数据包管理

对于批产产品，其中一个主要的风险在于保持各产品技术状态一致性。成功数据包络线就是通过比对各台产品的数据，从而确定待分析产品的风险指标，由此在研制过程中进行预防控制、制定风险预案。成功数据包络线是对已完成研制的同类批产产品的各项试验、测试数据，利用基于小子样数据统计理论，统计出最大、最小包络范围， 供后续单机用来数据比对。对于批产产品，强化数据包管理，从识别风险和化解风险入手，对产品性能指标相对以往单机试验考核的各项数据进行分析，查找超出以往成功参数包络范围的数据，对异常数据进行分析是释放风险的有效措施。

三、基于产品化的外协配套管理实践

研究所以成都燎原星光电子有限责任公司（简称星光公司）为试点，进行了基于产品化的外协配套管理模式实践。

1.工作目标

星光公司研制生产的低噪声放大模块系列产品一直停留在型号牵引产品配套的阶段，多款低噪声放大模块存在因指标、功能相近，外形、接口等不同而导致种类多、通用性差、重复研制的情况，增加了产品研制生产和质量管理难度，直接影响产品研制周期、技术成熟度，也增加了研制与管理成本，与当前多型号并举、高要求、短周期、小批量的形势要求相违背，因此提高低噪声放大模块产品化程度成为双方的迫切需求。由此，研究所和星光公司在多年合作的基础上，开展结对互促工作，共同推进低噪声放大模块的产品化进展。

2.实施途径

研究所和星光公司作为协同合作伙伴，在低噪声放大模块产品型谱规划、货架构建、货架产品选用等方面结对互促。研究所主要在低噪声放大模块产品技术要求、技术状态统一、去型号化研究与应用、货架产品选用等方面牵引星光公司技术和产品发展；星光公司集中优势资源在货架产品种类压缩、国产化、质量保证、生产进度控制等方面配合研究所的研制需求。

（1）加强组织领导，强化需求牵引

建立由双方“一把手”为组长、相关业务部门组成的“结对子”工作组，明确人员职责和分工；制定“结对子”工作专项计划，作为双方督办工作考核；建立定期交流机制，实现年度交流制度化。

强化需求牵引，在总体单位的引领和带动作用下，对现有低噪声放大模块进行梳理，其主要特征参数包括工作频率、噪声系数、驻波比、增益、抑制、结构尺寸等，因此将以上6 项参数确定为低噪声放大模块的主要需求指标进行统筹管理。

（2）编制共建型谱，规划产品发展

星光公司对当前主要需求指标及未来需求、发展趋势进行研究，梳理和压缩现有产品，并进行去型号化研究策划。

（3）共建产品货架，压缩产品种类

星光公司根据型谱开展新产品开发及国产化替代，同时对产品内部使用的原材料、元器件、零部组件种类进行压缩，推广高品质的通用产品，并将成熟产品纳入货架管理，完善产品数据包。

（4）组批投产验收，提高工作效率

探索通用产品的科研生产管理模式和流程，实施低噪声放大模块产品的组批投产和验收工作，统筹投产数量，统一验收状态，明确验收指标，降低验收成本，支撑型号选用。

3.取得的成效

（1）组织层面

研究所和星光公司签订《低噪声放大模块产品化协同推进协议》，建立相关制度文件，明确了工作目标及工作计划，确保“结对子”工作机制的长期有效运行；制定“结对子”工作专项计划，作为双方督办工作考核；建立定期交流机制，实现年度交流制度化。

（2）产品层面

本着通用设计思路开展低噪声方法模块环境试验条件归一化工作。“通用”是指在产品货架上所有产品都适应环境试验，即归一化后的自然环境条件，助推低噪声放大模块的产品化工作。

以工作频率、噪声系数等为关键特征参数，对现有的低噪声放大模块的规格、种类进行合并、优化，压缩产品规格达到85%以上。同时，结合新产品开发和国产化代替，进行型谱规划，编制了《低噪声放大模块产品型谱简表》，形成型谱研究报告。产品型谱规格相互之间不重复，避免了现有产品的简单罗列。结合型谱规划、依托型号需求开发新产品。

有序推进低噪声放大模块国产化工作的开展，按型谱规划进行自主研发的国产低噪声放大模块覆盖了“北斗”“天通”“天链”等卫星各个频段，具有通用性，并通过了设计鉴定。新开发的国产化低噪声放大模块单台产品元器件数量和种类减少50%左右，新产品采用成熟电路和多个型号攻关后的结构设计，可靠性大幅提高。编制的《星光公司自研国产化低噪声放大器详细规范》通过了中国运载火箭技术研究院物流中心的审查。

研究所和星光公司共同编制形成了《低噪声放大模块产品货架》，将成熟度达到5 级的产品纳入货架管理，货架覆盖当前42 种产品。研究所建立货架产品选用机制，按照《产品选用管理办法》，型号优先选用货架产品，并优先选用成熟度相对高的产品，货架产品选用率达到80%以上。对于未选用货架产品的情况在型号产品选用报告中进行了分析说明，并通过选用评审。所有新品的设计原理、工艺都需继承于货架产品目录中的成熟产品。

（3）验收层面

针对生产量相对较大、产品验收相对集中的低噪声放大模块产品，制定产品验收计划，并进一步以生产单位为维度，根据产品验收时间将验收产品进行划分，尽量将验收时间进行统一。

目前，已完成低噪声放大模块产品验收共计5个批次的272 个产品，涉及4 个型号，使单位产品验收工作又向前迈进了一步，小范围实现了单位产品验收。同时，将验收形式拓展为“视频+函审验收”模式，在保证产品正常交付的同时进一步提升验收效率。

（4）质量提升层面

研究所对近5 年低噪声放大模块系列产品质量问题梳理汇总，从研制过程、工艺设计、生产过程控制等方面提出改进要求，并开展过程监督。星光公司针对低噪声放大模块系列产品质量问题汇总，对归零措施落实和举一反三情况开展回头看，加强共性、典型质量问题的治理，彻底杜绝此类问题再次发生。同时，结合归零情况，总结质量问题经验，完善产品工艺文件，提升产品设计能力，避免新问题的产生。

（5）生产周期层面

研究所按照1 年滚动计划提前统筹各型号需求，提出物资战略储备要求。星光公司根据研究所需求，集中优势资源，启动型谱产品备料投产，指定专人进行型号全流程管理，提升交付能力，确保产品交付进度，保障总体型号研制周期下降20%。

（6）成本管控层面

双方在低噪声放大模块基础上，开展目标成本管控，从设计方案、工艺流程优化等方面进行经济性审查，优化采购比价议价流程，降低产品成本近20%。

通过基于产品化的外协配套管理模式研究与实践，从产品化的角度挖掘了外协产品特有的发展规律，进行了共性管理模式研究与实践，提高了外协产品质量管理效率，有效控制了外协产品核心风险，提升了质量管理水平，实现了航天产品总体质量的跨越式发展。