影响竞标项目快响应高质量研发的关键因素研究

2023-06-07徐文彬房景臣李巍陈峰中国运载火箭技术研究院

航天工业管理 2023年5期

徐文彬、房景臣、李巍、陈峰 /中国运载火箭技术研究院

进入“十四五”以来，随着航天强国建设不断推进，我国装备发展也进入了新时代，用户对装备的性能指标、研制周期和质量成本的要求大幅提升，同时全面引入竞争机制，全面、全程、全方位的竞争已经成为新常态。

竞标工作要求高，除产品技术性能、成本价格等因素外，项目的快速研发是重要因素。在竞标过程中，用户往往要求在标书发布1 年左右完成实物竞标，开展飞行试验，而传统的产品研发模式下，具备飞行试验条件至少需要2～3 年。因此，在市场竞争条件下，如何实现快速响应高质量的研发成为当前市场开发方面需要迫切解决的主要问题之一。

本文结合竞标型号研制特点，提出竞标型号研制管理体系“房屋”模型，分析当前影响竞标型号研制快响应高质量的主要问题，提出具有针对性的解决措施。

一、模型构建及研究方法

1.理论模型构建

项目可分为论证、设计、试制、试验4 个研制阶段，而计划、组织、流程、经费是贯穿这4 个阶段的主要管理要素。在此基础上，笔者提出了竞标项目研制管理体系“房屋”模型，如图1 所示。

图1 竞标项目研制管理体系“房屋”模型

竞标项目的研制全流程包括论证、设计、试制、试验，这4 个阶段相对独立，作为快速研制的4 根“柱”，支撑整个研制过程。计划、组织、流程、经费是“房屋”的“梁”，贯穿型号研制全过程，精神、文化、奖励是“房屋”的“底座”。

2.研究方法

围绕竞标项目的4 个研制阶段，以及贯穿这4 个阶段的管理环节，识别出44 个影响快速响应高质量研发的因素，通过采用广泛调研的方法对识别出的要素进行意见征询，采用归纳分析的方法找到关键影响因素，进而分析和提出解决问题的主要措施，识别影响快速响应高质量研发的因素如图2 所示。

图2 影响竞标项目快速高质量研发的因素

二、问题分析

1.危机意识和市场意识不强

当前，承担任务的方式主要以国家指令性计划为主，与市场长期脱节，主要精力集中在推动技术进步，完成型号研制生产任务。在确保产品质量和飞行试验任务成功的基础上，形成了按照指令计划完成任务的计划经济思维模式，在任务争取上存在“等靠要”思想，未通过激励手段激发员工市场开拓热情，对航天精神的践行更多地停留在自力更生、艰苦奋斗，缺少争市场、抢市场的“狼性文化”。

2.竞标项目前期论证不充分、策划不全面

竞标项目论证主要集中在技术方案是否可行，对经费、人员、组织等资源方面的要素论证不充分、策划不全面，缺乏快速决策、建立队伍、筹措经费的保障机制。项目管理流程按照传统纵向任务需求设计，如立项—组建队伍—拨付资金的流程启动管理程序，而针对竞争项目快响应要求的一体化管理机制和流程尚未建成。

3.设计手段落后、理念不新，新技术基础薄弱

（1）关键技术储备不足

在传统纵向任务研制模式下，通过项目牵引关键技术发展，针对需要提前投入资源攻克和储备关键技术的项目需求，既无资源保障又无激励机制。关键技术储备不足，一方面导致在竞争项目中，需要开展较多的技术攻关，对研制进度和资金投入规模造成严重负面影响；另一方面由于储备不足，部分关键技术或产品性能与对手存在明显的技术代差，导致在竞争中处于劣势地位。

（2）产品化设计理念需要进一步加强

当前的货架产品主要是满足重大项目的选用要求，用于一般竞争性项目，存在成本过高、可靠性过剩、轻小型不足的问题，影响项目的成本竞争力和指标先进性。同时，还存在型号与产品的关系认识不统一，依靠型号驱动产品开发，依靠产品新研支撑型号立项，依靠产品个性差异申报成果的思想。产品队伍建设亟待加强，虽然产品队伍是产品化工作的中坚力量，但大部分单位科研生产队伍配置结构没有转变。

（3）数字化的快速设计开发手段落后

各专业之间的协同设计没有有效打通，跨地域、跨单位、跨系统、跨专业的数字化协同设计广度和深度不足，未实现型号全回路、全系统大协同设计。基于模型的系统工程（MBSE）建设处于方法和应用的探索与研究阶段，统一的工具、研发环境和标准规范体系需要进一步补充和完善。在竞标项目快速研发阶段，通过多学科的联合优化设计来提高迭代效率尤为关键。

4.试制环节的设计制造一体化、对关键供应链有效管控未实现

（1）当前的供应链管理模式不适应竞标形势

一是产品供应商对竞标型号的重要影响和竞标成败的深远意义敏感度不足，关注重心更多放在成熟批产型号上。二是竞标总体单位、系统和单机单位在竞标型号上利益趋向一致性差，下游单位前期投入少、积极性不高。三是拥有新技术和高技术产品的外部厂家纳入供应商配套的管理门槛高、审查周期长。四是某些重要关键单机产品不具备自主可控能力，外协周期长、流程复杂。五是设计层层冗余、配套链条长、协调资源难、部分核心产品存在短板，当前的供应链管理模式不适应新竞标形势。

（2）设计制造一体化未有效打通

设计过程与工艺制造环节存在脱钩现象，工艺环节的提前介入不足。基于模型设计（MBD）的三维模型和BOM 在工艺和制造的连续利用程度和深度不足，工艺和制造环节对设计提出的技术要求还未实现基于三维模型的无缝衔接。部分关键生产数据无法及时反馈至设计环节。制造设备数字化率和互联互通率有待进一步提高，产品检测和设备运转的关键信息未全部实现自动采集。面向航天产品制造特点的智能制造生产线建设处于起步阶段和单点应用阶段，难以支撑型号任务和未来发展需求。

5.全流程的数字化试验验证手段未形成

一是数字化仿真试验的手段在型号研制中主要应用于实物试验的过程仿真、结果预示以及故障归零的分析验证，无法较大范围替代实物试验。二是虚实结合的验证体系和流程规范在建立过程中，数字孪生技术仍在探索应用中。三是飞行试验和体系攻防对抗的虚拟预示同步展示的技术水平研究和应用不足。四是型号试验数据分散存储且自动化采集程度不高，暂未实现全局全型号的数据交换共享、分级管理和关联挖掘。

6.与竞标项目相配套的组织模式和管理制度有待优化

（1）研发组织模式不适应竞标项目研制快速性需求

通过调研发现，有竞争力的单位在研制模式上主要采用总体—单机2 级的研制模式，各分系统设计基本闭合在总体部内部，具有方案闭合快、协调链条短、总体方案优等特点。当前采取的总体—分系统—单机的3 级模式，技术层级多、协调链条长，竞争力较弱。

（2）型号质量管控程序不适应竞标项目研制快速性需求

竞标类项目的产品采购存在需求不确定、更改设计、任务紧急，采购计划品种、数量、交货期变化大的特点。临时性、分散性、重复性的采购计划占大部分；产品无法形成批量；供应商到货不及时；相关的评审流程繁杂导致产生时间成本。综上，及时完成供应的难度大，无法满足竞标研制的快速性需求。

（3）专业化的竞标组织团队未真正形成

与用户沟通的频次和深度不足，对于用户要求的指标、性能理解不够精准，对用户提出要求的潜在意图领会不足，可能导致总体方案无法确定，对方案论证进度造成重大影响。对竞标规则理解不深，习惯从技术先进性视角审视方案和产品，不善于立足有利我方和甲方共同的双赢出发点主动影响用户的建立和改进竞标规则。

三、几点建议

1.将市场化基因融入新时期的航天精神血脉

在弘扬传统航天精神的基础上，面对内外部新的发展环境，以市场为主导，以顾客需求为关注焦点，增强全员的市场意识、危机意识，让创新精神、竞争精神成为航天精神的一部分，让始终面向市场、面向顾客、直面竞争的文化融入血液，丰富发展航天精神和航天文化的内涵和外延，引领航天追求卓越。与此同时，发挥激励在市场开拓过程中的重要作用，让员工共享发展成果。

2.加强前期论证的全面性，人员、计划、经费应全面落实

对于竞标项目，若决定参与竞标，应第一时间将有关资源落实到位。

队伍方面，包括研制队伍和市场队伍。研制队伍中型号“两总”是关键，部分项目可采取“揭榜挂帅”的方式，充分调动型号“两总”的积极性，各配套单位建立队伍，关键系统配备精兵强将。市场队伍应建立专业化的市场攻坚团队，履行以用户为中心的理念，在甲乙方的基础上建立伙伴关系，从而第一时间掌握指标的真正含义，争取参与竞标细则的制订，为研制队伍在制订方案时争取更多的时间。

经费方面。竞标项目的经费以自筹为主，在确保合规的前提下最大限度压缩自筹的决策链条。成立竞标委员会，依据目标成本，参考已有项目成本价格库，对参与竞标项目的经费进行确定，在此基础上，向各单位提出研制经费分配份额。

计划方面。计划通过合同的方式实施，需明确具体的计划并和经费关联，充分调动各级的积极性和合同履约意识。

3.加强核心关键技术储备，建立多学科联合优化设计和产品化的设计理念

一是理顺设计关系、规范设计方法、适应快速分析、满足方案多变，加强数字化设计协同平台建设（见图3），实现多学科联合优化设计，高效地实现项目论证阶段各专业之间的协同设计。

图3 开放的集成研发平台

二是加强核心关键技术的提前贮备，针对关键瓶颈技术建立专门攻关队伍、攻关策划和自主研发经费预算，并建立关键瓶颈技术攻关队伍共享项目利润的激励机制。

三是进一步开展产品化工作的推进，以专业技术、系统架构和通用模块为载体，建立型谱化系列化的产品平台（见图4），提升产品侧供给能力；建立与航天型号任务发展相适应的产品化工作模式。加强产品队伍薪酬体系建设，完善奖励激励机制，产品队伍按序列对应的职务等级确定待遇标准；对突破核心技术、取得重大成果的产品（专业）队伍人员，给予充分体现贡献和价值创造的物质、精神奖励。

图4 各层级平台和通用模块

4.建立产研一体的专业化三级单位，实现关键单机自主可控

（1）通过产研一体专业化的三级单位建设，实际设计制造一体化

通过三级单位的产研一体化建设（见图5），打通传统上设计、制造之间的障碍，加强设计、制造之间的协同，提升产品的可制造性，缩短产品试制周期和成本，提升产品的竞争力。同时，产研一体专业化的三级单位，更有利于数字化协同设计制造模式的形成，减少设计单位与制造单位之间的利益分配问题，真正实现设计制造一体化。

图5 基于MBD的设计制造一体化模型

（2）加强产业链完整性，实现关键单机的自主可控

紧跟装备研发趋势，识别短板瓶颈环节，提前布局与外协关键单机的接口协调；广泛牵引多家单机单位，通过制造竞争提升技术指标先进性和进度风险管理的有效性；针对部分关键单机，综合考虑技术门槛、壁垒及经济性，逐步建立研制、生产能力，提升从用户需求响应到产品设计、试验、生产的研制链条完备性，实现产业链自主可控，形成较强的整体竞争力。

5.建设虚实融合的仿真验证能力

一是构建仿真应用系统及仿真应用支撑环境，覆盖专业级、系统级、体系级仿真等类型仿真验证。开展基于性能样机的并行设计和多学科综合优化仿真，具备基于仿真设计、验证、评估、制造和综合保障能力。二是构建虚实结合的大型实物试验和特殊环境下的试验验证能力。在制造前进行仿真模拟，验证产品设计的正确性，在虚拟的环境中验证设备、工装、工艺的可行性。三是采集实际生产和质量数据为三维虚拟仿真建模提供参考数据，通过虚拟仿真和真实试验数据的比对及循环、迭代为产品设计及建模分析提供精确的参考数据。