馮榮、張?zhí)K閩、劉欣、肖澤寧、郭源 /北京宇航系統(tǒng)工程研究所
中國航天科技集團(tuán)有限公司第七次工作會(huì)明確提出,要以建設(shè)世界一流企業(yè)和支撐世界一流軍隊(duì)為標(biāo)準(zhǔn),不斷深入推動(dòng)航天強(qiáng)國建設(shè)?!案哔|(zhì)量的保證成功、高效率的完成任務(wù)、高效益的推動(dòng)國防建設(shè)和航天強(qiáng)國建設(shè)”是新時(shí)期、新形勢下型號成功和發(fā)展的客觀要求。為此,筆者針對當(dāng)前上面級型號任務(wù)中存在的問題,分析了影響型號研制的主要因素,提出了“以狠抓高質(zhì)量為核心,全面加強(qiáng)型號質(zhì)量控制;以確保高效率為目標(biāo),閉環(huán)落實(shí)型號計(jì)劃管理;以落實(shí)高效益為理念,開展型號產(chǎn)品化研制模式”的總體思路,并通過型號實(shí)踐與探索,較為有效地推動(dòng)了型號各項(xiàng)任務(wù)和工作的完成,為型號成功提供了有益的管理和技術(shù)支撐。
對標(biāo) “三高”要求,結(jié)合上面級型號的技術(shù)特征和高密度任務(wù)態(tài)勢,型號隊(duì)伍一直在思考和探索如何在新形勢下統(tǒng)籌兼顧,壓準(zhǔn)壓實(shí)責(zé)任,將各級要求真正貫徹落實(shí)到型號管理中,以解決型號面臨的主要問題,確保實(shí)現(xiàn)型號產(chǎn)品高質(zhì)量、型號研制高效率、技術(shù)經(jīng)濟(jì)高效益的目標(biāo)。
上面級入軌精度高,能有效提升進(jìn)入太空能力,而且可根據(jù)任務(wù)需要搭配不同的基礎(chǔ)級火箭,任務(wù)拓展性和適應(yīng)性強(qiáng)。但無論是任務(wù)性質(zhì)不同造成的技術(shù)構(gòu)型不同,還是由于任務(wù)載荷的差異造成的對外接口和技術(shù)狀態(tài)的變化,都給技術(shù)狀態(tài)控制造成很大難度。
中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院產(chǎn)品質(zhì)量保證工作正處在轉(zhuǎn)型期,尚未找到新形勢下破解產(chǎn)品質(zhì)量難題的有效辦法,特別是在高密度發(fā)射任務(wù)形勢下,傳統(tǒng)的以“保”為主的質(zhì)量管理方法出現(xiàn)極大不適應(yīng)性,基礎(chǔ)性、過程性和體系性的質(zhì)量新要求、新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)正在完善過程中。通過對近年來上面級型號產(chǎn)品質(zhì)量的初步統(tǒng)計(jì)分析,產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、元器件和試驗(yàn)分析占據(jù)了質(zhì)量問題的前4 位,給型號成功帶來了很大的挑戰(zhàn)。
隨著航天事業(yè)的高速發(fā)展,上面級迎來了研制任務(wù)高峰期,任務(wù)異常繁重,使得“產(chǎn)品研制與生產(chǎn)交付并行,地面試驗(yàn)與發(fā)射任務(wù)并行”,需要型號“兩總”和設(shè)計(jì)師隊(duì)伍在多地多次地開展技術(shù)協(xié)調(diào)、產(chǎn)品驗(yàn)收、地面試驗(yàn)等工作。而且,在發(fā)射任務(wù)期間也需要做好三地異地協(xié)同聯(lián)動(dòng),在有限的人力資源和設(shè)備資源情況下,型號研制的組織與管理面臨新的挑戰(zhàn)。
上面級作為火箭發(fā)射任務(wù)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),承擔(dān)著將有效載荷準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道的重要責(zé)任??梢哉f,成功既是研究院型號的普遍要求,更是上面級的核心目標(biāo)。
面對制約上面級型號成功的種種矛盾和問題,需要不斷深入領(lǐng)會(huì)“三高”要求的深刻內(nèi)涵,并在管理和技術(shù)的全生命周期中找準(zhǔn)確保成功的基因和脈絡(luò),運(yùn)用科學(xué)的方法、手段和工具不斷創(chuàng)新與實(shí)踐,以便為型號成功筑牢基礎(chǔ)。
不斷研究和探索符合上面級研制規(guī)律和技術(shù)特征的質(zhì)量控制方法,面向產(chǎn)品狠抓源頭質(zhì)量和過程質(zhì)量,推動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量手冊的全面有效應(yīng)用,做到風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別有效、全面,地面試驗(yàn)驗(yàn)證充分、覆蓋,以及測試、操作、判讀的精細(xì)、精準(zhǔn),真正做到高質(zhì)量保證任務(wù)成功。
有效解決型號高密度發(fā)射帶來的生產(chǎn)能力、人力、物資供給等資源瓶頸問題,科學(xué)合理地開展型號年度策劃與研制執(zhí)行計(jì)劃編制,優(yōu)化、簡化型號研制流程,做好年度任務(wù)目標(biāo)、計(jì)劃和資源的協(xié)同匹配,以不斷提升高效率完成任務(wù)的能力。
以產(chǎn)品化為抓手,兼顧上面級系列橫向使用需求,確保技術(shù)方案具備可擴(kuò)展性;優(yōu)先選用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的成熟產(chǎn)品和共性技術(shù),加強(qiáng)仿真試驗(yàn)的有效應(yīng)用,以便有效縮短研制周期,降低研制成本,為實(shí)現(xiàn)型號技術(shù)、經(jīng)濟(jì)一體化奠定基礎(chǔ)。
以前,公司的文印管理一直沿用傳統(tǒng)的管理模式,文檔打印相對其他流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)重滯后。公司機(jī)關(guān)各部門打印、復(fù)印設(shè)備品牌、型號、類型繁多,信息管理部門很難建立起統(tǒng)一且行之有效的管理架構(gòu)。在日常工作中,維護(hù)人員往往要在公司各個(gè)樓層之間忙碌,疲于應(yīng)付不同設(shè)備出現(xiàn)的各種問題和故障,不僅耗費(fèi)了大量人力,管理效果也不理想。
在高密度發(fā)射形勢下,產(chǎn)品質(zhì)量是型號保成功的基本要求,為此上面級型號強(qiáng)化了產(chǎn)品質(zhì)量全生命周期過程的監(jiān)督控制,完善了產(chǎn)品質(zhì)量控制手冊并推動(dòng)應(yīng)用實(shí)施,通過“五全”專項(xiàng)工作規(guī)范產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程控制,嚴(yán)控產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)變化及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,較為有效地消除了產(chǎn)品質(zhì)量隱患和薄弱環(huán)節(jié)。
一是面向過程控制的產(chǎn)品質(zhì)量手冊完善與實(shí)施。
2017 年6 月在某宇航工程任務(wù)失利后,按照質(zhì)量整頓的要求,上面級型號開展了典型單機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量控制手冊的編制工作,對產(chǎn)品質(zhì)量控制要求進(jìn)行了具體量化,旨在規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)和驗(yàn)收的檢查控制。
通過先期在結(jié)構(gòu)貯箱、S 頻段應(yīng)答機(jī)等4 項(xiàng)單機(jī)產(chǎn)品上試點(diǎn)工作,型號隊(duì)伍于2018 年完善了產(chǎn)品質(zhì)量控制手冊目錄,手冊內(nèi)容得到有效充實(shí)完善,并重點(diǎn)對單機(jī)原材料質(zhì)量、關(guān)鍵過程工藝參數(shù)、強(qiáng)制檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)、多媒體記錄位置、檢驗(yàn)手段和結(jié)果等過程質(zhì)量管控內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定,且要求單機(jī)單位在完成驗(yàn)收報(bào)告的同時(shí)一并提供質(zhì)量控制手冊的內(nèi)容。產(chǎn)品質(zhì)量控制手冊通過在全型號范圍內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用,取得了良好效果。
二是開展“五全”專項(xiàng)工作。三類關(guān)鍵特性的識(shí)別與控制是型號質(zhì)量管控的關(guān)鍵點(diǎn)之一。原先在型號管理過程中,三類關(guān)鍵特性的識(shí)別與控制僅僅停留在報(bào)告層面,設(shè)計(jì)單位識(shí)別的設(shè)計(jì)關(guān)鍵特性沒有被有效傳遞到生產(chǎn)單位,且生產(chǎn)單位沒有將工藝關(guān)鍵特性和過程關(guān)鍵特性有效落實(shí)到工藝文件與產(chǎn)品生產(chǎn)過程管控等環(huán)節(jié),直到出廠評審環(huán)節(jié),才由設(shè)計(jì)單位與生產(chǎn)單位協(xié)同形成產(chǎn)品三類關(guān)鍵特性識(shí)別與控制報(bào)告,使得產(chǎn)品質(zhì)量難以形成有效的過程管控。
針對此類問題,上面級型號重點(diǎn)實(shí)施了“五全”工作,即將I、Ⅱ類故障模式,尤其是單點(diǎn)故障模式識(shí)別“全”;將I、Ⅱ類故障模式涉及的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、過程三類關(guān)鍵特性識(shí)別“全”;將關(guān)鍵特性控制的標(biāo)準(zhǔn)制定“全”,并量化;將系統(tǒng)和單機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)包做“全”;將飛行成功子樣數(shù)據(jù)包絡(luò)線做“全”,進(jìn)而有效控制產(chǎn)品質(zhì)量問題。
“五全”工作進(jìn)一步規(guī)范了設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的管控內(nèi)容和形式,有效確保了管控要求在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中的一以貫之,前后環(huán)節(jié)相互支撐、相互印證,為關(guān)鍵特性和強(qiáng)制識(shí)別點(diǎn)的工作落實(shí)提供了有效保障。
三是嚴(yán)格把控技術(shù)狀態(tài)變化。通過對上面級出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)多數(shù)問題的發(fā)生源自于技術(shù)狀態(tài)變化,這也暴露出型號對由技術(shù)狀態(tài)變化帶來的風(fēng)險(xiǎn)分析和識(shí)別比較薄弱,嚴(yán)控技術(shù)狀態(tài)變化始終是型號質(zhì)量工作的重點(diǎn)。
針對技術(shù)狀態(tài)控制,組織型號隊(duì)伍進(jìn)行了任務(wù)回看工作,系統(tǒng)梳理基于基線的技術(shù)狀態(tài),對技術(shù)狀態(tài)變化進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)范的控制,對識(shí)別出的狀態(tài)變化逐項(xiàng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控策劃和評審,并延伸到型號產(chǎn)品生產(chǎn)階段。在對首飛載荷組合體任務(wù)全面總結(jié)過程中,上面級型號提煉了4 條質(zhì)量管控經(jīng)驗(yàn),其中“一步一分析,多維度風(fēng)險(xiǎn)管控”已在型號中全面實(shí)施和推廣。
一是優(yōu)化出廠放行流程。型號對出廠放行流程進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化,梳理了評審要素,分析了各個(gè)評審要素的關(guān)聯(lián)性。首先,在出廠前將三項(xiàng)專項(xiàng)評審合并成一項(xiàng)專項(xiàng)綜合評審,內(nèi)容包括:質(zhì)量問題歸零和舉一反三,元器件、軟件、可靠性、技術(shù)狀態(tài)更改和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析;其次,減少了專項(xiàng)評審次數(shù),綜合進(jìn)行評審把關(guān),實(shí)現(xiàn)一次把工作做透、做到位。
二是優(yōu)化總裝總測流程。上面級型號積極應(yīng)對高密度發(fā)射,組織對總裝、出廠測試流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),首先要確保型號的測試覆蓋性和測試力度不受影響。年初,上面級型號對全年的發(fā)射任務(wù)進(jìn)行整體策劃,合理統(tǒng)籌總裝人員;對出廠測試電氣系統(tǒng)匹配、電氣動(dòng)力匹配、綜合電測、與基礎(chǔ)級接口檢查及大回路阻值測試等測試項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化,并對數(shù)據(jù)判讀方法進(jìn)行改進(jìn),最終圓滿地完成了年度高密度發(fā)射的任務(wù)需求。
三是簡化加注放行流程。在對測試發(fā)射流程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)有效評估的基礎(chǔ)上,上面級型號對靶場流程開展了專項(xiàng)優(yōu)化,根據(jù)實(shí)際和質(zhì)量需求對原有工作進(jìn)行簡化。經(jīng)上級認(rèn)可,將加注評審由集團(tuán)級組織改為院級組織,并在確保工作有效的同時(shí)減少了會(huì)議的參加單位和參加人員,進(jìn)而縮短了會(huì)議的準(zhǔn)備時(shí)間。
根據(jù)未來全面實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭加注及前端測試發(fā)射無人值守的發(fā)展趨勢,基于型號測試發(fā)射安全性提升的切實(shí)需求,以及徹底解決在測試發(fā)射階段操作檢查項(xiàng)目多、參與保障人員多、自動(dòng)化水平程度低的系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)的要求,型號在技術(shù)上分階段、分步實(shí)施了無人值守技術(shù)改進(jìn)。通過改進(jìn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化測試流程,實(shí)現(xiàn)了“遠(yuǎn)征”一號上面級發(fā)射前2小時(shí)前端無人值守,減少了火箭液氫加注后前端人員數(shù)量,降低了人員前端操作的安全性風(fēng)險(xiǎn)。
四是充分應(yīng)用遠(yuǎn)程判讀平臺(tái)。高密度任務(wù)帶來的研制壓力在型號出廠測試過程中也顯得尤為突出。綜合電測階段存在大量的數(shù)據(jù)判讀工作,每天需要設(shè)計(jì)人員多次往返于辦公室與數(shù)據(jù)判讀車間,造成人力資源浪費(fèi)。針對這個(gè)問題,型號積極組織開展了遠(yuǎn)程判讀平臺(tái)建設(shè)工作,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)自動(dòng)判讀系統(tǒng)打通了數(shù)據(jù)傳輸通路,將判讀數(shù)據(jù)推送至位于后方的設(shè)計(jì)師辦公桌面,使部分設(shè)計(jì)人員能夠在辦公室桌面完成測試數(shù)據(jù)的判讀工作,進(jìn)而開展數(shù)據(jù)的綜合分析,提高了工作效率,減少了發(fā)射場人力資源的消耗,實(shí)現(xiàn)了前后方遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)協(xié)同判讀。
上面級是發(fā)展我國空間運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ咧?,如何高效益地形成一流裝備是型號持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。目前,通過大力推進(jìn)產(chǎn)品化工作,上面級型號大量采用其他型號成熟產(chǎn)品和技術(shù),并實(shí)施雙定點(diǎn)和比價(jià)策略,高效益發(fā)展已初見成效。
一是開展產(chǎn)品化研制模式,有效控制型號研制成本。在上面級研制中,產(chǎn)品化的理念始終貫徹全型號。通過分系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)思路,實(shí)現(xiàn)了各分系統(tǒng)模塊化選型,固化了技術(shù)狀態(tài)方案,提高了型號的研制效率;單機(jī)配套將最大程度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化,各系統(tǒng)大部分產(chǎn)品均充分借用成熟型號產(chǎn)品,對于借用產(chǎn)品均按照質(zhì)量管理要求進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性分析等工作。產(chǎn)品化系列工作在上面級型號研制過程中得到貫徹執(zhí)行,通過產(chǎn)品化縮短了研制周期,降低了研制成本,提高了型號產(chǎn)品可靠性。
二是堅(jiān)持實(shí)施型號產(chǎn)品雙定點(diǎn)和比價(jià)策略。針對上面級規(guī)模小、狀態(tài)新、指標(biāo)高、周期緊的特點(diǎn),在用戶及各級機(jī)關(guān)的大力支持下,型號引入了競爭擇優(yōu)機(jī)制,實(shí)施部分產(chǎn)品多家攻關(guān)、雙定點(diǎn)或多定點(diǎn)采購的工作模式,旨在為型號高效益發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
上面級型號先后在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)貯箱,測量系統(tǒng)數(shù)字量變換器、模擬量變換器、振動(dòng)傳感器,熱控系統(tǒng)熱管等單機(jī)產(chǎn)品的研制生產(chǎn)過程中實(shí)施雙定點(diǎn)和比價(jià)策略,在型號計(jì)劃、質(zhì)量和效益方面都取得了良好的效果,確保了高密度發(fā)射中單機(jī)產(chǎn)品的按時(shí)齊套。在加快產(chǎn)品研制齊套進(jìn)度的同時(shí),降低了研制和產(chǎn)品經(jīng)費(fèi)成本。
與此同時(shí),大力開展型號全級供應(yīng)商體系建設(shè)工作,繼續(xù)堅(jiān)持大力推進(jìn)多定點(diǎn)工作,并將技術(shù)成熟、質(zhì)量穩(wěn)定、進(jìn)度有保障、價(jià)格有優(yōu)勢的單位和產(chǎn)品納入了型號選用目錄。
三是加快研制天基測控系統(tǒng)。在上面級飛行任務(wù)中必須要有測控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)支持,所以對現(xiàn)有的測控手段依賴性較高,一旦當(dāng)前的測控手段受限,必然會(huì)影響發(fā)射任務(wù)的順利執(zhí)行,這給測控系統(tǒng)增加了壓力,也限制了發(fā)射任務(wù)實(shí)施的靈活性。為此,型號研制了天基測控子系統(tǒng),用于傳輸?shù)谝换卸魏偷谝蛔冘壎蔚年P(guān)鍵數(shù)據(jù),并作為飛行狀態(tài)判決和進(jìn)行遙控的依據(jù)。新型天基測控子系統(tǒng)降低了對現(xiàn)有測控手段的依賴,大大提高了發(fā)射任務(wù)實(shí)施的靈活性,有效減少了測控系統(tǒng)相關(guān)費(fèi)用,提高了組網(wǎng)發(fā)射的經(jīng)濟(jì)性。
面臨高強(qiáng)密度發(fā)射的任務(wù)形勢,上面級型號隊(duì)伍不斷深化對“三高”要求的認(rèn)識(shí)和理解,不斷研究和探索符合上面級研制規(guī)律和技術(shù)特征的管理方法,并取得了一定的成果,也為重大工程任務(wù)的圓滿完成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
堅(jiān)持面向產(chǎn)品、過程控制、識(shí)別三類關(guān)鍵特性,嚴(yán)控技術(shù)狀態(tài)變化,是確保型號高質(zhì)量的方法;堅(jiān)持優(yōu)化、簡化流程,及時(shí)總結(jié)型號管理方法,是確保型號高效率的途徑;堅(jiān)持產(chǎn)品化設(shè)計(jì),實(shí)施產(chǎn)品雙定點(diǎn),持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新,是確保型號高效益的手段。
后續(xù),上面級型號隊(duì)伍將面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),為此更要進(jìn)一步深化對“三高”內(nèi)涵的理解,不斷總結(jié)和提煉新形勢下的型號組織管理方法,為研究院科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型提供可借鑒經(jīng)驗(yàn),也為航天事業(yè)和國防建設(shè)提供更新、更強(qiáng)、更可靠的產(chǎn)品和服務(wù)。