新时期卫星领域产品化协同工作模式研究与实践_蒋新胜.pdf

2022年第12期32Exploration of Productization Management Mode产品化管理模式探索航天工业管理当前，卫星领域面临前所未有的发展机遇和挑战，卫星型号研制由单个科研向小批量投产、由科研向装备、由单星向组网、由系统向体系、由定制向组批转变。“十四五”期间，卫星任务呈现多型号并研、多任务并行、科研与装备并举的状态，对科研模式转型和产品化提升提出了更高的要求。首先，卫星型号尚未完全形成选用集成的总体设计模式，新立项型号仍存在通过产品定制开展总体设计的惯性工作模式，基于型谱产品和技术货架选用开展总体设计集成的工作模式还没有深入人心。其次，总体单位在总体设计技术架构方面统型不足，各型号根据任务需求开展总体设计，以型号最优为原则开展分系统方案设计，分系统方案和单机需求过于发散，各型号方案设计差异大、横向一致性差，总体单位组织级横向方案把关作用不明显，产品化专业队伍、专家队伍有待加强。再次，专业单位型谱产品基础建设一致性尚待加强，型谱产品的统型不足，研制单位同类产品技术方案、工艺路新时期卫星领域产品化协同工作模式研究与实践蒋新胜、刘伟、刘赞/上海卫星工程研究所王文峰、吴从焰/上海航天技术研究院摘 要：本文介绍了上海卫星工程研究所作为卫星领域总体单位和产品化典型单位，积极推动卫星领域产品化建设，形成以型谱产品为工作重心，总体单位、应用型号及研制单位三方协同的工作模式，在完善管理体系、优化卫星通用平台型谱、支撑型号研制与型谱产品优化、建设总体技术货架、推进实施去型号化产品的组织级组批投产和统筹产保、推进数字化建设等方面总体单位、应用型号和专业单位相互协同的具体实践和实践效果，为卫星领域产品化工作深入推进提供思路。关键词：产品化协同工作；双驱动；总体技术货架2022年第12期33Exploration of Productization Management Mode产品化管理模式探索航天工业管理线、接口与技术条件、元器件自主可控等方面横向一致性差。最后，各层级统筹工作岗位职责和工作机制还不清晰。一、产品化协同工作模式的核心思想为了适应任务形势和发展的要求，解决产品化工作推进中存在的差距和不足，发挥总体单位在卫星领域的牵头作用，实施卫星领域产品化全局规划，实施产品化工程，构建型号与产品双驱动的科研生产模式，总体单位创新性地提出了“以型谱产品为重心，总体单位与专业单位、应用型号三方协同”的产品化协同工作模式，如图 1 所示。二、产品化协同工作模式的方法按照产品化协同工作的核心思想，总体单位依托卫星通用平台、总体技术货架建设，主导领域产品化和共性技术发展，为型号选用、应用提供支撑；卫星型号建立以卫星通用平台及配套型谱产品、总体技术货架选用为基础的系统集成研制模式，推进型号研制工作，并通过后续需求、选用问题反馈及型号应用成果反哺总体单位，提升总体单位的产品化牵引作用；总体单位通过需求牵引、技术把关以及组织组批投产、统筹验收，牵引推进专业单位产品化工作；专业单位推进优化各级型谱、成熟度提升、型谱产品开发、升级换代，持续推进型谱产品建设，同时依据总体单位组批投产计划研制、交付，支撑型谱产品在型号中的应用验证。通过聚焦型谱产品建设，总体单位、应用型号和专业单位协同推进，实现型号与产品双驱动的科研生产模式。三、产品化协同工作模式实践1产品化管理体系建设（1）落实领导责任为了全面推动和牵引领域产品化工作有效实施，加强顶层协调，上海航天技术研究院构建了由卫星领域产品化协调委员会、专家组组成的产品化管理责任体系。成立了卫星领域产品化协调委员会，主任由主管院领导担任，副主任由总体单位所领导担任。为了解决产品化工作认识不统一、产品化与型号研制结合不紧密、总体单位牵引作用不明显、专业单位研制统筹不充分等突出问题，研究院深入推进领域产品化工作有效实施，促进科研生产管理模式优化升级，成立了卫星领域产品化专家组，组长为领域总体单位产品化主管所领导；成立了各单位卫星领域产品化推进工作小组，各单位产品化主管所领导任组长。（2）产品化队伍、型号队伍、产品队伍优化协同为了推进协同工作模式，开展了型号队伍、产品化队伍、产品队伍配置结构优化研究和实践。型号队伍聚焦到通用产品、标准架构选用、系统验证与确认“VI”的工作流程。产品化队伍聚焦到产品化建设、通用产品技术开发与研制，通过“W”模式迭代形成型谱产品，为型号选用提供可靠的高质量产品。各专业所配置产品队伍，聚焦型谱产品的建立、推介、产品保证、交付和升级换代；通过型号队伍、产品化队伍和各厂所产品队伍的整型谱产品专业单位后续需求反馈、选用问题反馈产品选用卫星平台建设技术支持、组批生产和交付需求牵引、技术把关组批投产、统筹验收总体单位应用型号总体设计技术货架平台、分系统型谱建设单机/模块、软件型谱建设图1 一个重心、三方协同的工作模式2022年第12期34Exploration of Productization Management Mode产品化管理模式探索航天工业管理体协同，实现型号与产品双驱动的科研生产模式。（3）完善产品化管理制度,加强专项制度建设为了加强型谱产品建设，规范型号选用，对型谱产品技术状态管理制度进行完善和加强，解决技术状态不清晰、不固化，更改论证不充分、同一型谱产品下有多个技术状态等突出现象，消除型谱产品技术状态更改过程中的控制措施执行不严格、管理要求落实不规范的现象，开展研究院宇航型谱产品技术状态管理研究，形成研究院宇航型谱产品技术状态管理实施细则，保障卫星领域型谱产品技术状态控制工作有效开展。为了推进以产品规范替代型号任务书的产品化工作模式，保证型谱产品规范全面地体现产品特征，开展了宇航型谱单机产品规范编制细则的研究制定，确保各厂所产品规范在“建型谱”中，明确型谱产品技术状态基线，完善与型谱产品相关的设计、工艺、试验等内容；在“选型谱”中，充分体现产品工作模式、拓展性和替换性（产品可配置项）、元器件国产化替代及验证等型号关注内容；在“用型谱”中，通过配置项管理固化单机技术状态，加强维修性、保障性、测试性内容，全面识别选用产品验收测试不全面、不充分，装星使用存在的风险；在“管型谱”中，通过成熟度定级、设计定型、工艺定型进行状态固化，严格控制型谱产品技术状态更改项目，技术状态更改提高一级审批，动态更新产品规范。通过分析型谱产品存在的问题，制定了专项管理制度，在产品化三方协同工作模式中起到明确状态、规范管理、提高管理效率和效益的作用。2优化卫星通用平台型谱，支撑型号研制与型谱产品优化总体单位在卫星通用平台建设中突出研究院系列品牌的作用和效应，聚焦型号应用需求，优化卫星平台型谱，遵循成熟性、通用性、先进性、可行性和经济性原则，根据型谱产品升级换代最新成果和型号需求，不断迭代卫星通用平台各分系统产品配置。卫星通用平台各分系统通过基本配置体现通用平台基线型号的基本产品配套，通过可选配置体现其他可替代配置方案，通过扩展配置体现技术发展趋势；基本配置优选自主可控、充分验证的产品，可选配置优选成熟度高的院级型谱产品，扩展配置瞄准背景型号、竞标型号以及技术先进性，性能指标与基本配置相比有大幅提升，指导型号选用后不断提升新型谱产品的成熟度。牵引专业单位梳理未来型号需求，促进其明确分系统基本组成、配置项等，审查分系统产品型谱，支撑卫星通用平台产品配套。3建设卫星总体技术货架，提升系统可靠性面临新时期航天发展形势，从影响重大任务成败的风险、共性薄弱环节出发，再梳理、再分析影响任务成败的具体问题和型号研制的系统性风险，再识别系统设计中的假冗余、真单点，结合精益质量要求，强化顶层设计的横向一致性，通过梳理研究、形成规范、专家评审、型号应用、跟踪评估的工作步骤，第一批梳理出卫星初态设计、能源安全策略、整星接地设计、星箭分离信号、星箭接口和整星遥测方案等6 个方面的横向一致性专题，发布了指导型号总体设计的 8 份规范、2 份作业指导书，形成一套可推广的总体产品化技术货架标准制定和应用的工作模式，建设了基于卫星安全底线的总体技术货架，确保系统安全底线，不断提升卫星平台的健壮性。推进横向一致性标准在型号设计中的应用落地，共有 20 颗卫星进行了 41 项技术状态更改或设计应用，同步牵引 3 家专业单位的 5 款型谱产品进行技术状态更改、产品统型及升级换代。4促进型号产品选用和型谱产品建设双循环、双驱动在型号论证阶段，实施分系统和系统 2 级型谱产品的选用和控制。各分系统承制单位配合总体单位开展分系统方案设计，通过选用成熟可靠的型谱产品和软件，提高分系统型谱产品选用率、软件重用率，支撑整星产品选用；总体单位依据型号任务需求和技术指标，开展基于型谱产品选用的总体设计，通过选择和调整卫星通用平台配置方案，提高型号型谱产品选用率、软件重用率；最终形成具体产品选用清单，确定所选用型谱产品的具体规格及2022年第12期35Exploration of Productization Management Mode产品化管理模式探索航天工业管理配置形式。以型号产品选用为结合点，形成双 PDCA 循环（型号产品选用控制循环和型谱产品体系建设循环）。型号产品选用控制循环包含型号设计与产品选用（P）、产品选用基线建立与产品集成（D）、型号方案验证和测试（C）、型号产品更改选用（A）4 个过程；型谱产品体系建设循环包含卫星通用平台建设与 维 护（P）、型号设计与产品 选 用（D）、检查产品选用中 存 在 的 问题（C）、型谱产品开发和改进（A）4 个过程。通过双 PDCA 循环推动型号研制与型谱产品体系建设，促进多型号和多产品体系的规划、实施、监控、总结、更新升级，实现型号与产品双轮驱动发展。通过型号产品选用，形成对后续 14 款型谱产品的升级换代或新研建议，作为牵引领域后续型谱建设的依据。5持续优化推进去型号化产品投产和组织级产保总体单位通过统筹领域型号顶层需求，编制产品通用技术要求，指导开展产品统型，牵引开展去型号化工作，形成 7 类 23款去型号化产品；推进以产品规范院标作为型号产品选用、组批投产的依据，推动研制单位形成具备去型号化的 30 款型谱产品规范，实现无任务书投产、无需跟产验收，实现型谱产品的组批投产和统筹验收。2022 年 8 月底前，完成组织级统筹产保及组批验收共计 200 余台/套。6深入推进数字化建设，实现产品化工作信息化通过质量管理信息系统，发布各级产品化管理制度和标准、卫星通用平台产品手册、各级各单位型谱简表和产品规范、型谱产品技术状态更改、型谱产品举一反三等各类产品化信息。通过信息化手段，推进基于型谱产品的型号选用集成模式。建设型谱产品基础信息库，统一入库型谱产品三维数字模型和接口数据单，满足型号产品选用、开展卫星数字化设计，减轻了不同型号均入库型谱产品模型和接口数据单的重复工作，维护了技术状态。打造全过程数字化信息平台，建设卫星产品过程管控与状态评价系统，在进度推进、过程产保、验收交付等方面，实现对研制全流程各项业务活动数据的精细化管控与利用，提升产品质量，保障卫星顺利研制。以去型号化应答机为试点开展穿透式管理，细化二级外包单位外协射频部组件要求；推进专业单位升级应答机地面测试设备，采集并记录测试数据，形成全过程、全要素的结构化在线产保数据包，总体产保工程师及时对产保数据判读，提升产保效率和产品质量。总体单位在新时期产品化工作中建立起“一个重心、三方协同”良性互动的工作模式，在产品化管理体系、卫星通用平台、总体技术货架、去型号化产品投产与组批验收、数字化建设等方面开展了具体实践，形成具有特色的卫星领域产品化工作体系，为后续产品化工作指明了方向和具体实施路线，支撑航天科研生产模式优化升级，夯实型号与产品双驱动的科研生产模式，持续引领卫星领域产品化工作，全面提升科研生产能力。（责任编辑 任树芳）参考文献1 空间瞭望智库.中国航天科技活动蓝皮书（2021 年）R.中国航天科技集团公司，2022.2 袁家军.航天产品工程 M.中国宇航出版社，2011:17.3 余后满.产品保证工作特点及实施方