航天复杂产品快速响应批生产管理模式研究

令狐黎霓、鲁芸、练洪波 /航天江南集团有限公司

“十三五”以来我国安全形势更加严峻，军事斗争准备日益迫切，国防和军事实力成为提高中美战略制衡能力的首要条件和关键所在。在强化备战打仗导向政策的影响下，我国的国防战略从重研制、轻批产调整为研制与批产并重，军工企业整体迎来了科研生产任务的高峰期。

当前，军方实施从武器系统到分系统的竞争性采购，武器装备采购全系统、全流程竞争已成为常态，行业壁垒正在被逐渐打破，多个民企正在进入航天国有企业的传统优势领域。面对快速变化的外部环境和更加激烈的竞争，航天国有企业在不断追求技术先进性、创新性的基础上，如何圆满完成批生产任务成为应对市场竞争的关键。然而，任务的激增导致航天国有企业原有的批生产管理模式已不适用，基础管理薄弱的问题逐步凸显，给批生产进度管理和质量控制等相关活动带来了巨大的挑战和风险。并且随着用户需求的不断增加，产品交付周期要求大幅缩短，传统的生产组织管理模式在提高产品质量和缩短生产周期、保证任务成功、有限资源约束和落实高强度计划等方面存在问题。

一、核心思路

在强化备战打仗导向政策及装备采购体制变革的形势下，针对航天企业当前批生产时间紧、任务重及批生产与研制混线生产的特点，以及高速增长的批生产任务需求，围绕“提高生产效率、实现质量‘零缺陷’”的目标，以工艺流程优化为抓手，通过构建以产品为维度的批生产责任人体系，有效提升基于流程和布局优化的高效制造能力；通过构建批生产策划体系与优先级评定体系，实现管理效率最优化；通过构建以推拉式结合的计划管理体系，明确计划考核等级，实现对调度系统的正向激励；通过构建快速响应供应链管理体系、数字化批生产管理体系，有效提升基于信息化平台的快速响应能力。

二、具体设计

1.建立健全管理体制机制，明确职责

（1）调整组织职能及架构，优化科研生产管理模式

以产品生产流程为主线，在院本部及各承制单位成立批生产责任人体系，涵盖技术、生产、产品质量保证管理人员，明确项目团队，打破原有的职能部门限制，实现对批生产队伍的强矩阵式管理，全级次压实责任。同时，以客户代表室机构改革为契机，遵循系统工程的思维，组织承制单位以产品结构树为主线，理顺客户代表室、企业、产品之间的关联性，构建1 ～4 级产品合同监管责任人体系，客户代表室和产品承制单位之间的管理方式由松散型转变为弱矩阵式，强化以合同为目标导向，促进承制单位和客户代表积极解决影响产品生产和技术服务的瓶颈问题。

（2）构建异常问题处理快速响应机制，缩短沟通周期

批生产过程中不可避免因“人、机、料、法、环”等方面存在管理薄弱环节，导致质量问题的发生，如人员操作失误、元器件失效、工装故障等问题，而这些问题得不到及时、有效的解决，势必影响产品的产出。以解决问题为目标，构建异常问题快速解决机制，提高批生产过程控制能力。批生产快速响应机制分为业务流和信息流2 个部分，业务流为异常问题的处理流程，信息流为信息反馈流程。异常问题的处理按照处理时限要求逐级向上反馈，处理问题责任主体为当前所处的层级，处理完毕即闭环，超时未处理完毕须向上一级反馈。信息流由异常问题直接处理人员反馈调度系统，调度系统按要求时限逐级向上反馈，在问题处理过程中“两总”系统和调度系统实时进行信息沟通。

2.优化批生产流程，提高管理效率

（1）构建项目优先级评定体系，强化资源统筹

两级调度系统在调配项目间共性资源时，结合项目系统性、多层次的特点以及多项目快速响应的批生产需求，从战略、项目、工序3 个层面进行综合考虑。战略层次评定优先从企业战略的高度综合判断各个项目，通过定性与定量相结合的分析，决定项目的优先次序，“重要”或者“次要”是后续项目推进过程中的前提条件。采用组合分类矩阵法判定优先级，优先考虑给企业带来的实际效益和资源占用2 个维度。项目层次评定一般在完成战略层次的评定之后，重点参照项目的实际周期、合同约定的生产周期以及进度保证金等因素。对项目进行排序，计划余量（合同约定周期/实际生产周期）越小排产越靠前，如果出现排序相同的情况，再参照进度保证金的金额，金额越高排序越靠前。工序层次评定主要从以下几个方面进行判断：一是当某一工序是其它工序的前置条件时，一旦该工序完不成，其它任务也无法按期完成；二是工序影响的后置任务路径较长，所占用的时间更多，需要优先考虑这类工序；三是当工序所占资源越多，任务发生变化时，其它工序资源冲突就会越突出，为了避免此类工序影响计划的有效执行，需优先完成这种工序。

（2）健全批生产策划体系，合理配置公共资源

构建“1 案+1 表+要素”的批生产策划体系，即形成一个总策划报告、一张对策措施表，N 个要素则是生产计划、资源补充计划等。对标年度任务目标，对生产过程进行全面梳理，院、厂两级在策划过程中充分梳理制约批生产任务推进的瓶颈短线，并借鉴上一年度资源使用情况，结合本年度所承担的具体任务，全面盘点各项保障资源，加强共性和专有资源统筹。针对部门共性和专用资源紧缺的实际情况，为避免任务集中撞车，提前化解资源冲突，加强高峰时段错峰生产、统一协调和综合均衡全年任务等措施，确保各项任务平稳有序推进。制定的各项工作措施要落细、落小、落实、可追溯，体现“四均衡”（均衡研制、均衡试验、均衡生产、均衡交付）原则。

通过开展批生产策划，梳理构成任务的必要过程，重点关注飞行试验、系统联调、系统总装等关键过程，并按照工艺总方案和工艺流程，以工序为最小策划单元。为切实找出策划过程所需能力与当前已具备能力的差距，通过灵活运用科学的原理和方法，分析策划过程实现能力，两者之差作为调整过程任务和配置资源的重要依据。根据分析测算和对比结果，对过程任务进行科学合理的调整。针对部分过程实现存在的问题（包括设备、场地、内外部保障条件等）和风险，最终形成风险管控措施汇总表，纳入院级计划进行管理，按月度进行督办，年度进行考核。

（3）构建快速响应的弹性供应链，确保物资保障有序开展

构建“供应商协议库存+安全库存”管理模式，切实缓解单位“两金”压力，同步提升物资的齐套效率。针对通用性的元器件及专用性物资设置安全水平线，当物资低于水平线时启动预警，及时对该物资进行补充采购。同时，与重点链构建战略合作关系，在签订外协合同/协议时除了明确供应商正常交付的台套数量外，还明确了供应商自身所需储备的成品或半成品台套数，确保能满足应急任务所需。以主进度计划为抓手，全面清理各项目协议组件配套关系，找出干扰因素并及时协调处理有关短线瓶颈，按期完成协议组件的齐套交付。

通过分析零部件配套单位的历史齐套效率曲线及未完成任务量，按一定增长率确定各配套单位的评价标准，确保零组件的准时齐套。

刚性计划准时完成率=当期准时完成数/当期应完成数

一次提交合格率=合格产品数/提交检验产品总数

通过刚性计划准时完成率、一次提交合格率等KPI 指标对配套单位进行考核，多维度监督与考核计划的执行情况，推进配套单位主动作为，确保保质保量完成生产任务。同时，细化分解产品结构树，梳理出产品物资配套明细表，对于未齐套的物料，根据板级、组合级产品的难易程度、生产周期，明确物料的先后次序、优先级，督促外协厂家按照“突出重点、全面推进”的原则，有针对性地抢抓元器件、协议件、零件等物料的生产，同时安排专人到外协厂家进行督产，全面追踪、督导产品生产进度，对突发情况进行及时协调处理。

组织主要分系统单位开展数字化仓储管理系统建设，实现与ERP、MES 系统等集成应用，有效提升物资的存储空间利用率，进一步提升物流运转效率。

3.建设数字化为重点柔性生产线，提高生产效率

（1）深化数字化管理手段的应用，提高生产效能

一是批生产计划在线管理。通过ERP、PDM（TC）、MES、BPM 等主要信息化系统的建设和有效集成，批生产计划实现在线管理，实现对产品生产进度、物料到货等的实时监控和分析，形成院级、公司级、车间级“三级”管控；物资“五统一”、元器件“五统一”业务实现线上管理，外购业务采购计划跟踪报表、“五统一”采购需求沟通报表实现在线展示。

二是基于BOM 的生产过程数字化。基于TC、ERP、MES等信息化系统，通过BOM 的深度应用，实现了生产过程数字化。基于EBOM 自动生成产品明细表，基于EBOM 快速形成PBOM，基于PBOM 开展采购及排产，作业指令派发至操作岗位，大幅提升生产过程效率。基于结构虚拟样机，通过数字化工艺和检验标准的制定，结合工位终端的应用，实现数字化加工仿真和三维工艺下厂。对部分生产设备、测试设备实现现场数据采集，保证生产管理的可视化和透明化，及时掌握车间的整体运行情况，提升车间排产的合理性。通过实施自动化测试技术，多个分系统实现自动化检测、调试，真正达到机械化换人、自动化减人的目标，大幅缩减人工成本。

三是深化条码和数据包应用。将条码及数据包交付纳入分外包合同考核，规范了条码及数据包管理。总装厂牵头完成ERP系统、MES 系统、总装柔性装配MES 系统条码功能改造，实现分系统批生产产品条码和数据包交付，系统总装过程实现条码应用及电子履历信息收集。主要分系统单位实现自制件生产过程基于条码进行流转。建设元器件及半成品智能立体库，基于条码开展产品入库、出库及库存管理等工作。元器件“五统一”业务实现基于条码的复验筛选、入库、出库等工作。

（2）优化工艺流程，推动生产效率和质量双提升

针对航天产品生产周期长、手工操作多、生产流程复杂等问题，全面梳理工艺流程，找到瓶颈、堵点，强化关键资源配置，实现缩短主线工作周期、辅线工作超前实施。对关键分系统装配车间进行改造，按照工艺流程对作业区域进行模块化分区，每个区温度、湿度、洁净度均独立可控，分别设置为板级装配区、组合级装配区、整机级装配区，工作效率提升了30%以上，产品生产过程质量可控。

针对应急专项任务，制定应急生产技术方案和工艺方案，明确分组流转及检验验收原则，优化部分工序，分系统、总装测试及换装实现分组验收与交付，大幅缩短生产周期。常规生产条件下，从分系统齐套到完成系统装配，周期为140 天；应急生产条件下，从分系统齐套到完成全批系统换装，周期为95 天，生产效率提升30%以上。

针对批生产过程中故障率较高的产品，每次投产时除了正式产品、例试品外整机多投2 ～4套、板级多投2 ～5 套，以确保生产过程中出现个别性质量问题时，可直接对故障件进行更换，确保生产过程不间断，大幅提升生产效率。

在多项目并行的背景下，不同项目需求同一资源的现象较为普遍，当资源数量有限、难以满足各个项目需求时，就会出现项目间的资源冲突，进而影响后续项目的进度。因此，要保证任务的圆满完成，必须对各项目进行合理规划，尽可能减少由于多项目同时抢占同一关键资源而引起的生产冲突。充分借鉴关键链路法（CCM）的相关理论和思想，在充分考虑资源限制的前提下制定更加合理的批生产计划。关键路径的确定主要是依靠网络图中的时间参数，一旦时间参数确定，关键路径就随之确定；关键链的确定是一个动态持续优化的过程，由于充分考虑了资源的约束，再根据各个阶段任务的重要性进行资源分配，因此关键链法比关键路径法更适用于多项目并行的管理。同时，利用非关键工作的时差，用其中的部分资源加强关键工作，以缩短关键工作的持续时间，使工期缩短。

4.实施主体考核管理，推动项目顺利进行

建立批生产考核体系框架，构建科研生产任务考核星级评定体系，针对不同考核主体进一步优化任务的考核模式，制定考核节点类别清单，明确不同类别节点的考核星级，采取各种措施加强计划过程控制，完善绩效考核方式，有效促进各任务主体按计划开展产品生产，以达到提升计划完成率、批生产收入稳步增长的目标。责任令和具有重要里程碑意义的节点，如出厂质量评审和产品交付节点等节点考核等级，标注不高于★★★。涉及2家或2 家以上单位的重要任务，如系统级对接试验等，牵头单位节点考核等级标注不高于★★，配合单位节点考核等级标注不高于★。调度令为强制执行计划，不进行星级标注，第一类调度令任务实行奖惩制，第二类调度令任务只罚不奖（见表1）。

表1 航天复杂产品批生产任务考核等级明细表

新时期航天企业军用产业快速发展，飞行试验频率和产品生产数量显著增加，科研生产任务格局已经由单一产品、小批量向多产品并线、大批量生产转变，通过构建航天复杂产品快速响应批生产管理模式，研究院的生产组织管理模式得到优化，生产运行规范化、流程化、体系化，产品大幅增加，经济效益显著，有效提升了研究院的战略核心地位。实践证明，推行航天复杂产品快速响应批生产管理模式，是提升航天企业核心竞争力的有效方法，值得同类型企业借鉴。