推进产品化产品向货架产品发展的研究

王丛飞、刘江、李斯戌、邓永福 /中国运载火箭技术研究院

关震磊 /首都航天机械有限公司

中国航天科技集团有限公司近年来大力推进航天装备产品化工作，倡导总体单位与单机单位上下联动、协同推进产品化工程，以应对新形势下高强度研制、高密度发射、批量化生产和商业航天的发展需求。截至2022 年，中国运载火箭技术研究院的产品化工作取得良好效果，对重要单机产品种类进行了有效压缩，实现了同图号产品不同型号的广泛应用，有效缓解了设计、工艺及生产的压力。但由于产品化产品在设计、工艺及生产环节仍采用型号管理模式，导致在技术状态、工艺控制、质量检测等环节存在一定差异，产品要求不统一，产品通用性不足，难以成为真正的货架产品。本文系统性地研究了产品化发展的几个阶段，以低冲击分离装置为例，分析了当前产品化在设计、工艺、生产、质量控制等管理环节存在的问题，并提出了一定的解决措施，对于深入推进产品化，实现产品化产品向货架产品转化具有一定的意义。

一、产品化发展路线

产品化的发展按阶段可以分为三步。第一步是从型号产品向产品化产品发展。型号发展初期，各个型号独立研发，导致型号产品种类众多，为了减少产品种类，提升产品可靠性，缓解人力资源紧张等问题，通过建立以设计为主导的产品化队伍、对不同型号的产品进行统型等措施，实现型号产品产品化。第二步是从产品化产品向通用化产品过渡。第一步实现了不同型号的产品统型，但产品要求在不同型号间仍存在差异，产品在工艺和生产端仍采用型号管理模式，不同型号产品在技术状态控制及质量控制环节存在差异，导致产品化产品难以真正意义上通用，通过建立产品全生命周期的产品化队伍、统一产品技术状态和质量管理要求等措施，实现产品通用化过渡。第三步是从通用化产品向货架产品转化。在实现技术状态及质量管理控制完全统一的前提下，根据型号需求，提前排产，建立基础的货架库，供型号使用。产品化发展路线图如图1 所示。

图1 产品化发展路线图

以低冲击分离装置为例，由于型号间的差异，低冲击分离装置的种类及规格较多，对产品的技术状态管理及生产控制都造成了很大压力。前期的产品化工作基本实现了低冲击分离装置产品种类与规格的统型，按系列和规格进行了划分，实现了种类与规格的有效压缩，取得了良好的效果，产品化发展第一步已经基本完成，第二步在持续推进。

二、产品化发展目前存在的问题

本文主要针对发展路线中的第二步和第三步，分析低冲击分离装置在产品化发展中存在的具体问题。

1.技术要求存在一定差异

为了适应不同型号使用需求，各型号产品一般存在一定的差异。例如，同一系列的低冲击分离装置，由于夹持厚度不同，分成了不同的细化规格，导致产品状态存在一定差异；各型号产品的使用环境不同，导致不同型号开展的相关环境试验条件、量级存在差异。虽然总体单位制定了典型产品通用技术条件，但各型号选用货架产品仍按各自的总体技术条件开展试验。产品化工作是为了实现产品各项指标的统一，而型号要求的差异会造成产品之间的差异，导致产品实际意义上不通用。

2.型号管理要素不统一

产品化产品生产阶段按照型号产品管理，生产过程中涉及的质量管控、工艺控制、军代表监管等，不同型号间存在一定差异。管理要素如产品机加进刀速度、涂层喷涂次数、检测要求等工艺细节存在差异，都会导致不同型号管理生产的产品存在一定差异，从而影响产品的通用性，型号之间产品借用存在问题，间接导致产品不能直接向货架产品转化。

3.不同型号独立投产，经济性差

当前，生产单位仍按照传统的型号生产管理模式，根据不同型号需求安排投产计划，且各任务独立开展，缺乏统筹性。对于运载器来说，发射不同载荷采用的分离装置不同，分离装置需求数量也不同，按照每次任务需求进行投产；从技术角度来看，低冲击分离装置属于单点故障环节，对于任务成败具有至关重要的作用。因此，其产品批抽检试验的要求十分严格，一般要求批次发火试验数量不低于产品数量的9%，同时，产品数量低于100 件时，从可靠性的角度要求发火抽检数量不低于9 件，而一般型号投产数量都少于50 件；对于小批量需求来说，批次抽检数量占比大，产品损耗率较高，经济性较差，难以适应当前商业航天发展的需求。

4.产品齐套周期长

部分产品化产品本身生产周期较长，以低冲击分离装置为例，零件生产过程要经历热处理、粗加工、精加工、表面磨砂、喷涂、总装、气动筛选试验、发火试验等多个环节，正常产品生产周期在8 个月左右。由于产品按照型号管理模式进行生产，根据型号需求下发生产任务，型号管理的差异导致不同型号之间借用困难，同时又难以提前开展投产工作，导致产品齐套周期较长，对型号管理造成很大的负担。

三、产品化产品向货架产品转化的解决措施

1.强化产品化队伍技术权威

从管理角度，产品化产品应由型号管理彻底转向产品化专业队伍管理，产品化队伍应独立于各个型号，专门从事产品化的各项管理工作，保证队伍的独立性和权威性。

从技术角度，应不断强化产品化队伍的技术把关能力与权威，从技术状态、环境要求等方向，实现产品化产品的横向一致，实现产品统型；确保同一图号产品的规格压缩、环境条件要求一致，从根本上保障产品技术状态的一致。通过技术状态的统一，增加产品子样的考核次数，提升产品可靠性与质量。

2.打通管理要素差异

建立产品全生命周期的产品化队伍，从目前以设计为主导向工艺、生产、检验等各要素推进，确保产品化产品在各个环境的控制要求统一，消除不同型号队伍间管理存在的差异性。

根据产品军检的需求进行统筹协调，建立产品化产品的质量监管规范，由专门的军代表进行统一监管；产品交付过程中，由相应型号的军代表进行会签确认，消除产品监管过程中的差异。

同时，为进一步打通管理要素，推进产品化产品质量管理体系建设，应建设完善的产品化技术状态管控、质量管理、工艺管理及标准化管理等标准，从标准上实现管理的统一。

3.统筹产品化产品需求

为了解决各个型号独立投产、任务缺乏规划性、产品生产成本高等问题，在实现产品化产品技术状态统一、打通管理要素的基础上，各型号（项目）办公室根据型号工作策划、梳理未来三年产品化产品的需求，由生产部门汇总，结合经济性原则进行投产。一方面，可实现产品投产经济性，进一步降低成本；另一方面，生产单位可根据需求，合理规划生产计划，适时提前启动生产，消除生产的高低峰谷，提升整体效率。

4.常态化货架产品

通过打通产品化产品技术、管理等要素，有效实现产品的通用化，进而实现产品化产品的货架化。针对货架产品，由生产单位建立通用产品基础库，使通用产品始终保有一定数量。型号可根据需要，从货架产品按需选用，对于缩减产品齐套周期具有十分重要的意义，尤其对于竞标型号，可以暂时借用货架产品，有效解决部分产品化产品生产周期长的问题，提升竞争力。

四、取得的效果

深入推进产品化发展是实现航天“三高”发展的有力抓手，可进一步压减产品种类，增强个体的使用频次，提升产品可靠性，强化产品质量；实现不同型号统筹投产，按经济数量投产，进一步降低成本，提升经济效益；建立货架化的产品库，显著缩短产品齐套周期，进一步提升工作效率。

1.提升产品质量

通过建立全生命周期的产品化队伍，强化专业化队伍的专业权威性，实现技术状态统一，增加产品使用频次，提升可靠性，有效提升产品质量。

2.提升经济效益

在实现产品状态统一的基础上，由生产单位统筹需求进行投产，消除需求的高低峰谷，缓解生产线压力；同时，按最优经济数量进行投产，减少批次产品抽检产品消耗数量，有效降低产品成本；从计划安排和单位产品成本角度实现优化，综合提升经济效益。

3.提升综合效率

深入推进产品化，将产品化产品彻底发展成为通用货架产品，由生产单位统筹需求，提前开展投产，建立产品化产品的基础货架库。型号根据需求向生产单位申请提货，从原有的“订单—产品”模式，发展为“计划—产品—订单”模式，有效缩减了产品生产周期，对于支撑型号、有效提升综合效率具有十分重要的意义。