新一代运载火箭发射场物资供应模式创新与实践

王 帅，危金卓，张隽宁，张 曼，刘方可

新一代运载火箭发射场物资供应模式创新与实践

王 帅，危金卓，张隽宁，张 曼，刘方可

（中国运载火箭技术研究院，北京，100076）

针对目前发射场物资存在单发配套带来的管理和运输成本高、供应难度和风险大等问题，通过对近5年发射场物资供应大数据进行分析，研究各类物资供应规律，识别供应难点和风险点，采取相应供应措施，建立发射场物资供应信息共享机制，创建了新一代运载火箭发射场物资供应新模式。进而规范了发射场物资供应流程，提高了需求预测精准度，实现了发射场物资由按需供应向主动供应的重大转变。进一步推进型号、设计、生产、物资一体化协同管理，全面提高航天物资供应效率，有效降低物资管理和采购成本，为后续型号高密度发射提供坚实物资保障。

新一代运载火箭；发射场物资；供应模式；管理成本

0 引 言

中国新一代运载火箭是为了满足航天事业发展需求、顺应运载技术发展趋势而全新研制的“绿色、无毒、无污染”运载火箭，主要包括长征五号系列、长征七号系列和长征八号等型号。随着中国火箭设计优化、制造工艺提高和环保能源更替，新一代运载火箭作为中国航天先进技术发展的最前沿，承接了中国重大发射任务（例如空间站建设、探月、探火任务），未来将逐步成为中国航天运输的主要力量。

火箭从制造到发射，一般会进行两次总装测试，第1次在出厂前完成，第2次是在发射前，两次总装总测过程对于火箭是否能够顺利完成发射任务极为重要。新一代运载火箭发射场位于海南文昌发射基地，火箭运输至海南发射场后会需要配套各类物资，该类物资主要用于发射场火箭装配，是火箭成功发射不可或缺的重要型号物资。目前发射场物资供应均为单发配套，即根据单发火箭的实物配套表和发射场工作时间实施逐发配套，这就带来了单发配套管理、运输成本高，订货频次高、急项占比高及部分物资需求数量不足起订量等问题，供应难度和风险较大。根据运载火箭发射任务计划，从2022年起，新一代运载火箭发射任务量将逐年增加，在现有配套供应模式下，整体采购、供应管理成本将进一步增加，且无法保障发射场发射任务高效开展。因此，构建新一代运载火箭发射场物资供应新模式，才能有效提升发射场物资供应效率，全面降低发射场物资供应管理成本，为后续运载火箭高密度发射提供坚实物资保障。

1 发射场物资供应现状和特点

发射场物资作为重要的航天物资，具有周期短、批量小、品种多、易超期、标准升级换代频繁等特 点[1-4]。按用途可将其分为发射场附件和发射场备件，发射场附件主要用于火箭运抵发射场后组合装配，发射场备件作为装配备份物资用于应对现场各类突发状况，为火箭成功发射提供双保险。目前整体供应现状如下。

1.1 单发配套流程长，需求预测难度大

目前各型号发射场物资为单发配套，每发任务需根据设计要求，制定发射场物资配套表，随后下发至生产单位，经由各车间工艺人员核实分解，最终由车间物资管理员将物资配套表转化为物资需求提报给采买单位。该配套流程在配套表到物资需求转换的过程中，由于中间环节较多，影响因素较为繁杂，存在需求信息不对等、反馈及时性较差等问题。此外，发射场物资中的备份物资，由于要应对火箭装配过程中各种突发事件，因此需求随机性较强、预测难度较大。

1.2 需求频次高，物资项数多，使用量少，种类繁杂

发射场物资需求提报具有频次高、使用量少和物资种类繁杂等特点。目前单发火箭发射所需的发射场物资需求平均八十余项，包括涂料、胶粘剂、树脂、橡胶、塑料和纤维制品等各类非金属物资，以及机电连接件、标准件等长周期关键物资。40%靶场物资的需求远小于起订量，且采购频次高、难度大，物资供应成本和质量风险较高。

1.3 急项需求占比高，管理成本高、供应风险大

由于发射场物资需求明确时间较晚，大部分物资预留的供应时间远小于常规供应周期，急项需求占比高。此外，在急项供应时需与项目办公室、设计部门、工艺部门、用户、供应商等多方多次对接协调，资源利用率和供应效率低，管理成本和供应风险高。

1.4 单发配套成本高，超期风险大

发射场物资一般用于各核心任务，发射任务窗口期短，供应时间节点有刚性要求；发射任务周期长，一般需带赴发射场近3个月。大部分物资存在保管期要求，且部分为危化品（单次运输成本近20万）。单发配套整体供应、运输成本较高，超期风险大。

根据目前发射场物资供应现状和特点，亟需与项目办公室、设计部门、工艺部门和用户等方面共同开展发射场物资供应模式的创新与优化。

2 发射场物资供应模式优化及实践

2.1 统计分析发射场物资供应规律

目前发射场物资种类繁杂，物资保管期限、常态供应周期、起订量和包装规格等物资属性对于物资需求提报、物资供应和成本管理均有较大影响，不同物资供应难度有较大差异[5-8]。为进一步加强发射场物资精细化管理，提高需求提报准确性，梳理统计近5年新一代运载火箭发射场物资供应数据共计1528项，对各类物资进行分类汇总（见表1），进一步完善物资信息，包括物资编码信息（最新标准）、保管期限、存储要求、起订量、计量单位、规格包装和供应周期等信息，同时根据物资实际应用部段，识别是否为专用物资，便于后续物资提前精准备料。

表1 发射场物资分类汇总

Tab.1 Classification summary of launching materials

序号物资类别（删除重复项）物资项数有保管期要求物资项数危化品项数专用料项数中高风险项数 1非金属胶粘剂24241857 2基础化学品33311 3涂料77732 4橡胶制品1414672 5塑料制品37130111 6纤维制品2310082 7复合材料44021 8机电连接件40041 9标准紧固件1200120 合计12875345317

2.2 实行风险评估，划分风险等级，制定应对策略

根据各发射任务特点以及物资属性，结合以往供应过程中存在的问题，对各类物资供应风险、难点进行归类，制定相应的应对措施（见表2）。依据表3所示的风险评估规则，针对各项物资的供应难度，对其所属风险等级进行评估，明确物资供应风险等级（见表4），从而决定物资供应优先级，确保供应资源合理分配，全面降低靶场物资供应风险，为后续物资滚动备料提供依据。

表2 风险评估及应对策略

Tab.2 Risk assessment and coping strategies

序号风险原因风险关键值旧供应模式下风险值（峰值）供应策略新供应模式下风险值（峰值） 1物资保管期问题，形成的供应风险和超期风险高物资保管期10参考物资保管期限，合理滚动备料；制定超期物资预警机制；采取“双倍留存复验料，异地复验”方式延长保管期8 2物资性能问题，存在质量风险近5年复验不合格次数10采取单发配套、双批订货的方式5 3物资为危化品，存在供应、运输风险是否为危化品10采取物资直发用户模式5 4物资起订量问题，存在供应风险需求是否满足起订量要求5合理增大备料数量2 5物资供应周期问题，存在供应风险供应周期10采取1︰1配套订货方式，在总装备料阶段提前供应；同时按新供应方案滚动备料5 6供方配合程度问题，存在供应风险厂家是否要求带款提货5签订年度合同，提前支付预付款2 7物资生产厂家产能，存在供应风险产能稳定性10提前滚动备料，设立安全库存5

注：根据风险高低和风险产生的影响评定各影响因素的风险值。

表3 区段风险值评分规则

Tab.3 Section risk value scoring rules

风险因子及风险值风险区段 保管期限/月1～66～1212～24>24 风险值（现有模式）10852 风险值（新模式）8520 风险因子及风险值风险区段 近5年复验不合格次数>51～50 风险值（现有模式）1052 风险值（新模式）531 风险因子及风险值风险区段 是否为危化品是否 风险值（现有模式）100 风险值（新模式）50 风险因子及风险值风险区段 需求是否满足起订量要求是否 风险值（现有模式）50 风险值（新模式）20 风险因子及风险值风险区段 供应周期/月>32～31～20～1 风险值（现有模式）10852 风险值（新模式）5310 风险因子及风险值风险区段 厂家是否要求带款提货是否 风险值（现有模式）50 风险值（新模式）20 风险因子及风险值风险区段 产能稳定性波动较稳定稳定 风险值（现有模式）1052 风险值（新模式）531

表4 各项物资风险等级评估明细例

Tab.4 Details of risk level assessment of various materials

序号物资编码物资名称风险点风险值风险举措风险等级 1YY10120154DW-3低温胶1，2，3331，2，3高风险 ……

注：评分（25-60]为高风险；（15-25]为中高风险；（7-15]为中低风险；[0-7]为低风险。

2.3 优化发射场物资配套流程，建立物资信息共享

目前发射场物资存在配套流程较长，需求信息不对等和不及时等问题，使资供应难度和风险明显增加。项目组通过协调设计、工艺，深入了解各任务特点和靶场物资配套流程，结合靶场物资属性和供应规律，进一步完善各发射场物资信息，协助设计精准制定发射场物资配套表（表5），补充完善各项物资相关属性和配套参数，在此基础上，建立发射场物资数据清单。对发射场物资清单进行实时更新维护，并及时推送给设计、工艺和车间库管等相关人员（具体流程见图1），确保全链条需求信息对等，以便于设计、工艺选用合理物资。特别是针对非金属类物资标准升级、停产等情况，确保信息及时传递至各环节相关人员，协助设计提前开展代料工作、更改配套表，同时指导车间精准提请物资需求，确保各项需求物资可采，避免因计量单位不一致、需求信息不对称等原因反复协调。从物资选用、需求提请的源头优化靶场物资配套流程，全面缩短物资周期，为靶场物资高效有序供应奠定基础。

表5 发射场物资供应配套表（例表）

Tal.5 Launching material supply supporting table（example）

存货编码存货名称型牌号规格包装尺寸技术条件物资状态质量等级保管期起订量计量单位供应周期 YY10126426环氧硝基磁漆H04-2Ⅰ型3kg/桶无GJB384A-1996HT521红色—12月3kg45天 物资类别是否为危化品是否为专用料单发数量型号工程备料数量库存数量用途安全系数风险点风险值风险等级风险举措 涂料是是3CZ-863备件0.51/2/323中高风险1/2/3

图1 靶场物资信息传递流程

Fig.1 Flow of shooting material information transfer

3 发射场物资供应新方案的实施

基于上述发射场物资供应优化模式，将以往按需供应转化为提前精准备料，按照物资类别、保管期限、存储要求和供应周期等进行分类管理，新的管理方案如下。

3.1 长周期物资

对于供应周期大于3个月的靶场物资，如机电、标准件等物资，其供应周期较长，无法满足发射场机动性要求。可采取1︰1配套管理，即在火箭总装备料需求中，提前将发射场物资纳入备料，采取1︰1配套订货方式，在总装备料需求中直接供齐，全面缩短该类物资供应周期。

3.2 供应周期较短且保管期大于等于12个月物资

对于供应周期为1～3个月，且保管期限大于等于12个月的靶场物资，占比较大，如果能够采取合理备料方案，可有效提升该类物资供应周期。此外，发射场物资作为备份件，通常要根据发射场实际情况进行选用，因此其供应存在一定概率性。为确保物资既可以及时供应，又能够通过精细化管理降低积压风险，通过计算优化初始备货数量（）和再定货数量（）制定新方案进行滚动备料，具体公式及参数设定如下。

a）初始备货数量（）。

考虑各需求单位需求计划一般按照年度计划制定，年度需求计划较为精准，故靶场物资备货计划以全年计划作为初始备货点，依据靶场物资配套表、物资属性和以往调拨数据等给出初始备货数量计算公式如下：

式中为配套表数量；为全年各型号计划要求配套次数（全年时间范围：第1年3月1日至第2年2月28/29日开始计算）；为使用概率，=（需求历史提报次数/型号发射总次数）；为安全系数（安全系数主要参考第2.2节中风险值因素，主要考虑是否为危化品、供应周期、保管期限、是否满足起订量和厂家产能是否稳定等。对上述风险值进行综合考虑，一般取值为0.5，1，1.5，2）；【】表示向上取整数。

b）再定货数量（）。

由于发射场物资使用存在概率性，故需要根据实际情况进行适当调整，依据实际供应情况和物资相关属性，给出再订货点的触发条件，以及再定货数量的计算公式如下：

式中1为各型号剩余要求齐套次数。

再订货点的触发条件为：

1）初始备货数量小于等于配套数量。

2）库存备货物资保管期小于等于6个月。

c）超期风险管控。

依据第2.2节中风险评估规则，参考设立超期风险点，当发射场备料物资使用有效期小于等于6个月时，可转化为普通库存物资，可用于其他型号。

3.3 超期风险较大的物资

发射场物资中，对于保管期6～12个月的物资均属于危化品，存储运输条件较为苛刻，超期风险较大，无法提前备料，应该依据实际要求供应节点进行按需供应。针对具有较高质量风险的关键部位所用物资，应参考物资使用要求和质量风险，采取单发配套、双批订货的方式，即按照单发配套数量，订购不同批次物资，规避质量风险，确保按时交付合格产品。

对于保管期限无法满足发射场要求的物资，采取“双倍发放、异地复验”的形式，即按节点将完整包装物资发放用户，同时留存同批物资于库房。使用前异地开展复验工作，在确保质量的前提下有效保证物资供应，避免二次运输以及增加成本。

4 实施效果

4.1 实现型号、设计、工艺、生产和物资供应集成化和一体化

深入调研发射场物资配套流程，从设计选用源头优化发射场物资配套流程，制定发射场物资配套清单，建立发射场物资信息共享机制，协助设计人员、工艺人员及时掌握物资信息，打破与物资供应间信息壁垒，从任务源头实现物资需求精准预测，实现型号、设计、工艺、生产、物资供应集成化和一体化，减少各环节协调次数，大幅提高工作效率。目前已协助设计人员提前完成物资代料17项，更新优化配套表6次，单发配套协调次数由以往平均8次降低至2次，需求提报正确率由以往平均73%提升至95%。

4.2 全面降低发射场物资供应风险

通过统计分析发射场物资供应数据，对发射场物资进行分类汇总，深入研究各类物资供应规律，及时总结归纳供应问题，识别供应难点和风险点，提出有效的供应措施，全面降低发射场物资供应风险。

新旧供应模式下各项靶场物资供应风险评估对比情况见图2，发现新模式下高风险物资项数由10项降低至3项，中高风险物资项数由26项降低至8项，中低风险物资项数由42项降低至26项，整体物资供应风险全面降低。

图2 不同供应模式下各项物资风险评估情况统计

4.3 提高供应效率

通过对各项物资进行风险评估，制定应对措施，结合第2.3节中发射场物资供应新方案，提前滚动精准备料，将发射场物资平均供应周期由80天缩短至35天，实现60%以上的发射场物资“0周期”供应（即通过提前采买和验收，实现接受需求后库存可通过库存直供）。此外，通过合理设定起订量和再订货点，制定超期预警机制，使超期物资项数占比由16%降低至3%，全面提升发射场物资供应效率，从而有效降低物资超期积压风险。

4.4 降低供应成本

通过精准预测和需求汇总，以及集中采购和提前备料，对物资质量风险和安全隐患的管控更加合理化和科学化，实现单发物资配套成本由平均143万元人民币降低至112万元人民币，降幅高达21.7%，从而有效降低物资采购、管理及运输成本。

5 结束语

新一代运载火箭发射场物资供应新模式，成功打破型号任务与发射场物资供应间信息壁垒，规范优化了发射场物资供应流程，提高了需求预测精准度，实现了发射场物资由按需供应向主动供应的重大转变。未来可将该模式推广，将物资配套信息、供应流程融入物资供应信息化系统中，从而实现各型号间物资信息共享，进一步推进型号、设计、生产和物资一体化协同管理，全面提高航天物资供应效率，有效降低物资管理和采购成本。

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Innovation and Practice of Launching Material Supply Mode for New Generation Launch Vehicle

WANG Shuai, WEI Jinzhuo, ZHANG Junning, ZHANG Man, LIU Fangke

(China Academy of Launch Vehicle Technology, Beijing, 100076)

Focusing on the high management and transportation costs, supply difficulties and risks caused by single delivery of shooting materials at present, the big data of shooting material supply in recent five years is analyzed, the rule of various materials supply is studied, the supply difficulties and risks are identified, corresponding supply measures are taken. Meanwhile, the information sharing mechanism of shooting material supply is established, and creating a new shooting material supply mode for a new generation of launch vehicle. Moreover, it is further standardized the material supply process, improving the accuracy of demand forecast, and realizing a significant transformation from on-demand supply to active supply of materials in the shooting range. Ulteriorly, the integrated and collaborative management of model, design, production and materials are promoted, comprehensively improving the efficiency of space material supply, effectively reducing the cost of material management and procurement, and providing solid material support for the follow-up high-density launch of model.

new generation of launch vehicle; launching material; supply mode; management cost

2097-1974(2023)02-0141-06

10.7654/j.issn.2097-1974.20230228

F253

A

2023-03-21；

2023-03-31

王 帅（1986-），男，高级工程师，主要研究方向为航天物流、物资需求与采购管理。

危金卓（1992-），男，工程师，主要研究方向为航天物流、物资需求与采购管理。

张隽宁（1991-），男，工程师，主要研究方向为航天项目管理。

张 曼（1988-），女，高级工程师，主要研究方向为航天物流、物资需求与采购管理。

刘方可（1993-），女，工程师，主要研究方向为航天物流、物资需求与采购管理。