“结对子”协同模式对航天连接器等产品化工程推进浅谈

边旭等＊ /北京宇航系统工程研究所

“十三五”以来，北京宇航系统工程研究所的任务一直处于多型号并举、研制与批生产并重、高密度发射的新常态。随着航天型号不断扩增与发展，研制周期紧张、经济效益降低、质量问题频发等问题逐渐凸显。近年来，新研型号数量激增，列装型号批产增大，在高密度发射的新形势下，郑州航天电子技术有限公司产能逐年紧张，部分型号产品交付进度和质量保证能力明显受到极大的挑战，不利于当前产品批量化生产和高密度发射需求，尤其是在“型号牵引产品发展”传统模式下，以测量系统电气产品为例，其配套单机用连接器的规格和数量急剧增加，产品出现品种多、通用性差、成熟度低等问题。为更好的满足型号高密度发射需求，确保公司配套产品的交付质量与进度，研究所和公司供需双方按照航天科技集团产品化工作指导思想，积极采取“结对子”协同模式，上下联动、共同推进航天连接器等产品化工程。

2017 年，按照航天科技集团领导的统一部署，要求总体单位与单机/器件研制单位加强上下联动、协同推进产品化工程。根据航天科技集团产品化工作会提出的“明确目标、注重实效、协同推进、持续完善”的指导思想，研究所与公司签订了《“结对子”协同产品化推进协议》，通过建立“结对子”协同模式，加强构建研究所配套单机用连接器/器件及水平测量设备等产品的型谱选用目录，形成货架产品，在产品选用过程及产品标准规范等方面加强能力提升。在新品研发、质量提升、型谱优化、货架转换等工作新模式下，研究所与公司双方积极开展“结对子”互促工作，以保障高强度研制、高密度发射条件下型号任务的顺利完成。

一、现状分析

在连接器/器件、水平测量设备等产品研制过程中，在传统的型号牵引产品发展模式下，研究所各型号队伍围绕自身型号配套需求，单独编制产品技术要求，公司根据研究所下发的技术要求开展配套产品研制，在同类型产品研制中做了大量重复性工作。同时，各型号验收技术规范未能有效统一成通用要求，使得同一产品在不同型号应用时会出现多种验收要求的现象，造成了产品“多品种、小批量、难统筹”的局面，从而加大产品生产和质量管理难度，导致型号交付与保成功压力俱增，影响型号的可持续发展。

在连接器/器件、水平测量设备产品化实施过程中，因各型号间缺乏统筹指挥、顶层指导等因素，总体单位对同类型连接器/器件、水平测量设备接口、技术状态及环境试验条件等控制能力不足，造成产品技术要求不符合型谱规划。而专业单位型谱规划无法紧密贴合总体单位型号需求，造成产品选用率不高、产品化进程缓慢。同时，由于各型号应用场景不一，导致结构、性能及功能类似产品研制流程重叠，增加了研制工作量、浪费了成本资源、加大了产品验收质量管控难度。

因总体单位与专业单位之间没有真正打通上下通道，无法协同制定型号产品的发展规划，缺乏总体顶层指导，无法实现统筹兼顾，在产品型谱共建、货架产品选用等方面进展缓慢。研究所与公司双方已有多年合作基础，研究所是型号单机研制提出的主要源头单位，公司是航天科技集团连接器、电缆网及水平测量设备的主要研制和生产单位，为研究所配套的连接器、电缆网和水平测量设备等电子产品在“长征”系列火箭和武器领域等型号上已大量应用，产品配套种类及数量众多。因此，按照航天科技集团要求，研究所与公司建立“结对子”协同模式，由研究所在测量系统为主的连接器等产品研制中，牵引公司的技术及产品发展，公司集中优势资源全力支撑研究所型号发展需求，双方协同推进航天连接器等产品化工程。

二、工作思路

依托“结对子”协同产品化工作模式，总体设计单位与专业研制单位形成协作共同体。作为战略合作伙伴，研究所充分发挥顶层设计规划优势，在产品类别压缩、产品规格优化、技术状态统型、货架产品选用等方面牵引专业单位技术发展，产品研制单位集中优势资源在产品型谱优化、产品成熟度提升、产品标准制定及产品质量保证等方面全力支撑好总体型号发展需求。协作双方上下协同，迭代升级，统筹资源，有机结合，保证了产品化工程有序、高效进行。

1.建立协同工作组织机构

为保证在“结对子”协同模式下产品化工程有序、高效推进，研究所与公司双方建立了工作组织机构，协同办公。由双方单位“一把手”作为组长，相关业务部门组成“结对子”工作组，明确组内人员职责与分工，制定“结对子”工作专项年度计划，并由专人监督计划执行，使协同产品化项目有效贯彻执行。根据型号配套需求，建立双方协同工作机制，在型谱规划、产品研制及产品选用等方面深入交流，提高并优化型谱选用率。双方建立定期交流例会机制，工作组定期召开例会，通报工作进展情况，协调解决问题，明确后续工作，使“结对子”产品化工程有序向前推进。

2.开展产品共建型谱编制

（1）连接器共建型谱编制情况

根 据2015—2017 年 期 间配套的59 个系列、900 多个品种规格、7 万余只连接器使用情况及后续型号需求，研究所与公司开展了连接器型谱的研究工作，通过进一步的分析得出，小型化连接器、操作简便及耐环境连接器、板间连接器和高频总线传输连接器的应用数量呈逐步上升趋势。公司按照主打系列产品开展优化合并、型谱产品紧密结合近3 年订货情况的思路，同时按照淘汰技术落后且订货量极小的产品的原则，并结合连接器技术发展趋势，向型号推荐符合设备小型化、模块化、高速化发展方向的产品，开展适应未来型号需求的新产品相关研制工作。通过对现有连接器进行型谱优化，形成了《研究所用连接器产品型谱研究报告（2018 年版）》和《研究所用连接器型谱优化报告（2018 年版）》。

（2）水平测量仪共建型谱编制情况

根据2015—2017 年期间配套的4 个系列、4 个品种规格、171 台水平测量仪使用情况及后续型号需求，研究所与公司开展了水平测量仪型谱的研究工作。公司依据产品结构特点、技术先进性及发展趋势，对水平测量仪型谱进一步优化，形成了《研究所用水平测量仪产品型谱报告（2018 年版）》。

3.货架产品研制、选用

（1）电连接器货架产品研制、选用

研究所在前期连接器型谱报告的基础上，结合型号单机设备特点及型号需求分析，初步选定部分系列连接器作为货架产品，公司形成货架产品目录并编制形成《研究所用连接器接口标准（2018 年版）》。经评定，连接器及其接口标准内容完整、适用，能够更好的适应型号设备产品化发展要求，有效指导型号选型。

（2）水平测量设备货架产品研制、选用

公司依据水平测量仪结构特点，参考研究所编制的《产品化水平测量仪通用技术条件》，开展产品化水平测量仪相关研制工作，形成两类SCY-7、SCY-8水平测量仪。经评定，水平测量仪产品技术方案合理、可行，试验验证充分，并列入货架产品目录，目前已逐步推广至各运载火箭型号。

4.产品质量提升

研究所与公司以问题为导向，开展质量问题回头看，从产品类别、问题原因、问题定位、纠正措施及落实情况、举一反三等维度梳理近年来公司为研究所配套产品发生的质量问题，剖析典型质量问题所涉及的基础性、共性薄弱环节，通过质量专题分析，提升质量保证能力。

5.提高生产能力

研究所统筹各型号任务生产配套需求，组批投产货架产品。公司根据总体需求，集中优势资源对货架产品加大攻关力度，优化产品结构，提高工艺成熟度，提升产品的实现过程，打造货架式智能产品生产线，从金属零件机加、专用螺钉类零件去毛刺、弹性件成型、产品型号标识、绞线插针制造及电缆网智能化制造等方面对产品实现过程能力进行有效提升。

三、实践情况

1.共建型谱及货架产品目录

研究所在公司编制的《公司连接器产品型谱研究报告（2018 年版）》基础上，参照型号单机产品特点，优化产品型谱并结合后续型号使用情况，形成货架产品目录，进一步完善《研究所用连接器型谱优化报告》，形成《电连接器产品型谱手册》和《水平测量仪产品型谱手册》，从27类59 个系列935 个规格的连接器中优选出Y27、J599、J119等共计22 个型谱系列527 个规格的连接器产品。在产品型谱优化基础上，形成货架产品目录，产品规格为527 个，产品压缩率达到44%，满足产品规格压缩30%以上的要求。产品转换率达到98.5%，满足优化型谱后构建货架产品的转换率不低于80%的要求。

水平测量仪由各型号应用的4 个规格统型为2 个规格，型谱压缩比例为50%，满足产品规格压缩30%以上的要求。2 个规格的水平测量仪形成货架产品目录，转换率达到100%，满足优化型谱后构建货架产品的转换率不低于80%的要求。

研究所与公司以“结对子”协同模式，对产品型谱进行优化，进一步降低了产品规格数量，有利于提高后续连接器及水平测量仪等产品的配套生产能力。

2.通用产品研制

（1）连接器等新品研制

研究所根据前期型号暴露出的电缆网断线问题并参考后续型号配套需求，与公司在产品的设计、生产、安装、使用等方面通力合作，开展了矩形长尾罩连接器、光纤连接器、高速网络连接器等3 项新品的研制工作。根据研究所任务书要求，公司开展了J14A、J14H系列长尾罩连接器相关研制工作，主要对连接器尾部出线结构等进行改进，提高了插头焊点耐受力，有效降低了连接器边缘导线受力情况，减少导线根部受应力的作用，大幅度避免了连接器尾部电缆易出现断线的问题。针对未来型号对光纤连接器的配套需求，“结对子”双方开展了J14Y 系列光纤连接器相关研制工作，可适用于光信号传输要求，具备轻重量和高传输速率等优势。针对未来型号对高速网络连接器的配套需求，双方开展了J14Y 系列高速网络连接器相关研制工作，以适应数字高速信号传输要求。在研制中攻关了矩形连接器防水密封和高速网络接触件相关技术，为后续型号高速数据传输用产品提供了标准接口。

（2）水平测量仪及电缆网测试仪新品研制

研究所结合各型号水平测量仪配套情况，依据产品结构特点及技术先进性与发展趋势，与公司协同对水平测量仪型谱进行了优化整合，将水平测量仪由原来的4 种规格优化 为2 种 规格，产品代号为SCY-7、SCY-8，并形成《研究所用水平测量仪产品型谱研究报告（2018 年版）》。

针对电缆使用前检测、产品验收、产品复验及使用过程中的导通和绝缘性能检测的需求，研究所与公司对电缆网现场测试仪进行方案研制，通过更换工装电缆等操作可以实现对电缆的导通、绝缘测试，此外也可将电源、控制信号对外输出，实现设备故障初步诊断功能。

（3）电缆网抗拉、热防护技术研究

近年来在型号科研生产中，电缆网产品多次发生断线的质量问题，主要原因是电缆网产品的抗拉性能较差，从而导致导线断线现象频繁发生。公司针对故障电缆网产品进行了研究分析，发现出现断线的质量问题绝大多数发生在连接器焊接部位。为解决此断线问题，“结对子”双方提出开展电缆网产品抗拉技术研究，并制定研究方案，通过加长尾罩与普通尾罩内的鸟笼结构对比试验、加长尾罩与普通尾罩内的拉动力及拉断力对比试验、对不同类型的导线拉动力摸底试验、导线外套硅胶管与不套硅胶管拉动力测试试验等分析，得出采取长尾罩、导线外套硅胶管的铜合金导线等方式，均能在一定程度上提高电缆的抗拉强度，降低导线断线发生的概率。

3.“两器”标准化接口用J14Y、Y100A 连接器新品定型

根据研究所与北京遥测技术研究所提出的“两器”（传感器、变换器）标准化接口用J14Y型抗辐射加固矩形电连接器及Y100A 系列抗辐射加固微圆形电连接器研制需求，为满足型号配套“两器”对电连接器提出的小型化、轻量化、防潮湿、防淋雨及耐高强度振动、冲击环境性能等要求，公司根据研制任务书和任务需求，对J14Y 型和Y100A 系列电连接器开展相关研制工作，目前已完成产品设计定型，并分别完成了LMS 规范Q/Jc20595-2018《J14Y 系 列抗辐射加固矩形电连接器详细规范》和Q/Jc20598-2018《Y100A系列抗辐射加固微圆形电连接器详细规范》编制。J14Y 系列电连接器可有效替代J14A、J14T、J36A 等系列产品，实现产品的升级换代。Y100A 系列电连接器实现了小法兰安装，可以直接与传感器印制板连接，减小了传感器体积。J14Y 系列抗辐射加固矩形电连接器如图1 所示，Y100A 系列抗辐射加固微圆形电连接器如图2 所示。

图1 J14Y系列抗辐射加固矩形电连接器

图2 Y100A系列抗辐射加固微圆形电连接器

4.标准规范制定

在研究所传统的型号牵引产品发展模式下，连接器、水平测量设备等产品标准化程度较差，不同型号及任务提出部门对配套产品需求未能形成有效统一，在产品技术指标、性能要求、接口规格及环境条件等方面出现百花齐放的现象，造成生产了大量结构类似，功能趋近的个性化产品，形成了产品种类、规格和数量不断剧增的局面，并且在型号科研生产过程中做了大量重复性工作，大大增加了产品的质量管控难度。通过采取“结对子”协同模式，研究所与公司共同开展标准规范制定工作，公司开展了9类连接器、水平测量仪接口标准制定工作，形成了22 份产品接口标准，研究所开展了《测量系统典型产品通用技术条件》和《产品化水平测量仪通用技术条件》等标准制定工作，为后续各型号配套产品设计、研制、试验及验收等环节奠定基础。

5.产品成熟度提升与质量提升

针对电缆网产品断线多发问题，按照“结对子”协议要求，公司完成了电缆网抗拉工艺技术研究，采用硅胶套管增加导线摩擦力等方式对工艺方法进行改进，单根导线拉力提高约1 倍，可以有效避免导线单根受力拉脱的电缆网单根断线问题。公司还完成了电缆网热防护技术研究，通过新型防热材料调研比对、工艺处理方法研究和产品试验验证，实现了电缆网防热处理工序前移，对系统生产流程进行了优化。目前采取防热处理的电缆网已在研究所多个运载、战略、战术型号中应用，并随型号顺利完成了各项发射任务。

“ 结 对 子” 双 方 以Y27、J119、J14、J599、J30J 等系列电连接器货架产品为牵引，针对产品生产过程中易出现的绝缘件开裂、针孔零件孔内多余物、壳体冲键裂纹、绝缘组件粘接质量一致性差、壳体间电连续性离散度大等问题以及色圈涂覆、插孔收口、组件组装、检测等工序合格率及效率低等生产瓶颈问题进行了专项治理，通过改进工艺方法、配置技术装备，有效地提升了产品质量，提高了产品合格率和生产效率，产品生产成熟度提升工作取得了较大成效，质量问题得到有效控制。

6.产品生产能力提升

通过“结对子”协同工作模式，研究所与公司双方在货架产品J14A、J599 和J30J 等系列产品上加大攻关力度，提高工艺成熟度。公司通过引进高精密加工设备、保持夹自动装配机和接触件自动收口机等自动化加工设备，研制整排插孔收口、自动铆接等专用设备，形成了标识、收口、铆接、压接、灌封、粘接、焊接、检测等12 个装配单元，打造出货架产品自动化生产线，提升了产品实现过程能力，在降低生产成本的同时，大大提高产品的生产效率。通过开展“结对子”工作，公司已具备连接器产能180 万只/年、电缆网产能20000 套（束）/年、电子设备产能5000 台（套）/年的生产能力，有效保障了研究所型号的应用需求。

通过“结对子”协同模式，研究所与公司以“结对子”产品化协议为牵引，在航天科技集团新时期产品化工作要求下，紧紧把握产品质量和生产效率这一对相辅相成的要素，将“结对子”工作要求作为开展产品化工作的切入点和突破口。“结对子”双方结合风险管理、关键环节管理、精细化量化管理，运用系统工程，统筹开展工作。在共建产品型谱、建设选用目录、通用产品开发、新型连接器技术研究、标准规范制定、产品成熟度提升、自动化生产线建设等方面取得了阶段性成果，有效的推进了航天连接器等产品化进程。后续，“结对子”双方将进一步推动型号选用，更好地满足型号高密度发射需求，保证产品交付进度和质量。