宇航通用產(chǎn)品組批生產(chǎn)管理模式研究

時間:2022-07-12 10:58:11

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宇航通用產(chǎn)品組批生產(chǎn)管理模式研究

摘要:以去型號、可重復(fù)性組批生產(chǎn)為目標(biāo),根據(jù)通用產(chǎn)品特點,圍繞物料儲備、技術(shù)狀態(tài)控制、投產(chǎn)、試驗、驗收等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行論述,說明在通用產(chǎn)品研制與組織上采取的創(chuàng)新性管理手段,以及對訂單響應(yīng)速度和研制資源合理利用上的提升,分析了未來針對通用產(chǎn)品全周期的管理模式。

關(guān)鍵詞:宇航通用產(chǎn)品;組批投產(chǎn);生產(chǎn)管理;管理模式

宇航通用產(chǎn)品,是指可供2個及以上型號選用的產(chǎn)品或未來有明確的批量應(yīng)用需求的產(chǎn)品。航天器通用產(chǎn)品具有研制周期長、品種多、子樣少的特點。在傳統(tǒng)的科研生產(chǎn)模式下,新產(chǎn)品多為型號牽引,按照小樣本、定制的生產(chǎn)模式進(jìn)行研發(fā)[1]。隨著我國空間事業(yè)的快速發(fā)展,宇航產(chǎn)品越來越明顯地顯現(xiàn)出型號數(shù)量多、發(fā)射密度高的特點。航天產(chǎn)品的研制模式需由小樣本、小作坊向“批生產(chǎn)”模式轉(zhuǎn)型,其核心在于生產(chǎn)流程優(yōu)化與過程質(zhì)量管理的提升[2]。北京控制工程研究所(502所)產(chǎn)品覆蓋光學(xué)、機電、推進(jìn)和電子四大領(lǐng)域。目前,除計算機等部分電子產(chǎn)品,因航天型號需求差異較大,仍按照定制產(chǎn)品管理;其他三大領(lǐng)域產(chǎn)品,均按照通用產(chǎn)品管理。為了提高訂單響應(yīng)能力,充分利用通用產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)穩(wěn)定特點,針對通用單機,502所采用組批重復(fù)投產(chǎn)策略,替代以型號訂單為輸入的定制投產(chǎn),提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

1通用產(chǎn)品組批投產(chǎn)流程與組織

1.1訂單響應(yīng)流程。502所訂單執(zhí)行流程,從型號訂單流程上可以看出,接到客戶需求后,分系統(tǒng)總體室進(jìn)行分解,與客戶進(jìn)行溝通形成初步的配套清單;而后與各單機室確認(rèn)形成單機詳細(xì)配置清單,對于通用產(chǎn)品,優(yōu)先選擇具備庫存的產(chǎn)品,經(jīng)策劃會評審后形成投產(chǎn)矩陣。通用產(chǎn)品訂單響應(yīng)流程,見圖1。投產(chǎn)矩陣確認(rèn)后,由分系統(tǒng)總體下達(dá)單機任務(wù)書,產(chǎn)品調(diào)度下達(dá)生產(chǎn)訂單,單機室分解任務(wù),新研產(chǎn)品啟動研制流程,對于通用產(chǎn)品,有庫存的半成品,即未進(jìn)行試驗的產(chǎn)品(如星敏、太陽敏感器等),因環(huán)試均在單機研制流程的后期,將差異化延遲,一般在產(chǎn)品完成固封后,入半成品庫,等待確認(rèn)型號,按照型號要求,啟動試驗及驗收工作。對于具備成品庫存的產(chǎn)品(貨架式產(chǎn)品),如推力器,由產(chǎn)品調(diào)度進(jìn)行根據(jù)型號緊急程度進(jìn)行調(diào)撥,而后由型號質(zhì)量師組織進(jìn)行型號驗收。貨架式產(chǎn)品是通用型譜產(chǎn)品的更高層體現(xiàn)和發(fā)展方向,不僅具備型譜產(chǎn)品的通用屬性,作為成熟度高、質(zhì)量穩(wěn)定且可以直接投產(chǎn)或交付的產(chǎn)品更是可以顯著提高型號的研制效率[3]。儲備的單機產(chǎn)品一般由型號調(diào)度根據(jù)型號指針進(jìn)行需求預(yù)測,產(chǎn)品調(diào)度根據(jù)平臺,形成生產(chǎn)訂單,投產(chǎn)儲備單機。1.2組織保障。在組織上,502所按照產(chǎn)品類型,共形成6個單機產(chǎn)品研制中心;各單機研制中心設(shè)置設(shè)計部、工程部、生產(chǎn)部;其中設(shè)計部、工程部負(fù)責(zé)產(chǎn)品研發(fā)、定型,生產(chǎn)部負(fù)責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn)、測試等工作。除了新研產(chǎn)品在產(chǎn)品首個研制周期內(nèi)存在設(shè)計、生產(chǎn)耦合,成熟產(chǎn)品已實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)分離。設(shè)置型號管理隊伍及產(chǎn)品管理隊伍,角色設(shè)置及職責(zé)。通過矩陣式管理,將單機及零組件的研制從型號研制流程中剝離,強調(diào)單機產(chǎn)品按專業(yè)自身規(guī)律有序發(fā)展。構(gòu)建既能滿足型號任務(wù)需求,又能提升專業(yè)研究與發(fā)展能力的組織模式。型號隊伍及職責(zé)、產(chǎn)品隊伍及職責(zé),見表1、表2。

2通用產(chǎn)品研制管理

針對通用產(chǎn)品全周期,對關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)進(jìn)行管理。確保接受到訂單,即可開展產(chǎn)品的重復(fù)生產(chǎn)工作。2.1型譜管理。根據(jù)產(chǎn)品化工作自身需要,同時適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求,建立三級型譜系列:分系統(tǒng)平臺級、單機產(chǎn)品級、模塊及組件級,形成了縱向覆蓋分系統(tǒng)級、單機級、組件級,橫向覆蓋傳統(tǒng)宇航領(lǐng)域、商業(yè)航天領(lǐng)域的產(chǎn)品型譜體系,利于指導(dǎo)型號對分系統(tǒng)、分系統(tǒng)對專業(yè)產(chǎn)品、產(chǎn)品對成熟模塊及組件的開發(fā)、生產(chǎn)和選用,牽引未來研發(fā)規(guī)劃方向。2.2技術(shù)狀態(tài)控制。第一,單機產(chǎn)品以產(chǎn)品化標(biāo)識進(jìn)行開發(fā)。批量生產(chǎn)中的質(zhì)量管理必須解決的關(guān)鍵問題是實現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)過程的可追溯性。以產(chǎn)品代號唯一表征產(chǎn)品狀態(tài),按照產(chǎn)品代號+產(chǎn)品生產(chǎn)編號信息進(jìn)行產(chǎn)品唯一標(biāo)識,產(chǎn)品信息可追溯。第二,統(tǒng)籌技術(shù)狀態(tài),規(guī)范版本升級。通用產(chǎn)品按照產(chǎn)品化的要求形成去型號化的文件體系,作為技術(shù)狀態(tài)的統(tǒng)一載體。所內(nèi)建立了技術(shù)狀態(tài)控制委員會,按照院和所內(nèi)相關(guān)要求統(tǒng)一開展技術(shù)狀態(tài)的管控。按照年度開展通用單機產(chǎn)品版本升級計劃梳理,保持產(chǎn)品狀態(tài)相對穩(wěn)定,保證產(chǎn)品一段時期內(nèi)能夠面向需求重復(fù)生產(chǎn)。第三,生產(chǎn)基線控制。正樣投產(chǎn)前必須建立生產(chǎn)基線,新研單機產(chǎn)品通過工藝鑒定和產(chǎn)品鑒定后,組織啟動產(chǎn)品生產(chǎn)基線建立工作。通用產(chǎn)品按最新版本梳理產(chǎn)品狀態(tài),如涉及技術(shù)狀態(tài)更改,需開展技術(shù)狀態(tài)更改論證,以通過論證后的狀態(tài)為準(zhǔn)。生產(chǎn)基線內(nèi)容應(yīng)涵蓋正樣產(chǎn)品生產(chǎn)所需的全部依據(jù),生產(chǎn)基線建立時應(yīng)確保前一套/批已驗收產(chǎn)品生產(chǎn)過程中形成的各類單據(jù),如更改單、技術(shù)(工藝)通知單等已完成閉環(huán),因特殊原因未閉環(huán)的單據(jù),需在生產(chǎn)基線報告中說明主要內(nèi)容和使用階段。第四,文件配置管理。產(chǎn)品基線的文件配置、策劃/計劃類、生產(chǎn)過程狀態(tài)紀(jì)實、紀(jì)實總結(jié)等單機產(chǎn)品生產(chǎn)部門編制的技術(shù)文件,作為產(chǎn)品配置文件,統(tǒng)一按照產(chǎn)品名稱和產(chǎn)品代號編寫、歸檔和使用。與型號有接口關(guān)系的分系統(tǒng)單機技術(shù)要求、分系統(tǒng)單機IDS、分系統(tǒng)單機環(huán)試技術(shù)條件、分系統(tǒng)單機驗收大綱、各單機間通信協(xié)議接口文件、單機產(chǎn)品證明書、質(zhì)量履歷書等文件按照型號名稱和型號代號編寫、歸檔和使用。通過分系統(tǒng)配套表建立產(chǎn)品與型號間的映射關(guān)系。2.3物料申報管理。物料儲備按通用產(chǎn)品管控,按照“ZPXM”進(jìn)行申報、采購管理。由產(chǎn)品調(diào)度根據(jù)產(chǎn)品具體的產(chǎn)能需求,統(tǒng)一匯總成通用單機的物料需求,由物資采購部門根據(jù)訂貨周期及存儲周期等因素綜合分析,形成統(tǒng)一采購需求,實現(xiàn)通用物資滾動貯備,建立可供生產(chǎn)線形成貨架能力的常備庫存。根據(jù)物料金額及可得性,分別定義重要物料、戰(zhàn)略物料、一般物料、瓶頸物料,結(jié)合需求制定物料庫存戰(zhàn)略。2.4產(chǎn)品投產(chǎn)管理。一,產(chǎn)品組批投產(chǎn)流程。通用產(chǎn)品生產(chǎn)準(zhǔn)備工作以批次為單位,產(chǎn)品管理處在組件、產(chǎn)品上線前組織相關(guān)部門結(jié)合基線報告進(jìn)行生產(chǎn)基線檢查、確認(rèn);完成生產(chǎn)、設(shè)計文件下達(dá)。為了提高生產(chǎn)效率,通用產(chǎn)品采取組批生產(chǎn)的方式,實現(xiàn)產(chǎn)品的“去型號化”生產(chǎn),覆蓋多型號需求。通用產(chǎn)品的組批生產(chǎn)流程,見圖2。以推進(jìn)產(chǎn)品為例,投產(chǎn)相關(guān)環(huán)節(jié)描述如下。M1:投產(chǎn)數(shù)量=(訂單+預(yù)測任務(wù))-(在線+庫存),覆蓋可見訂單,同時形成約一年的在線儲備(單組元15顆星、雙組元10顆星)。M3:每年年初、年中各進(jìn)行一次投產(chǎn)。年初投產(chǎn)根據(jù)策劃進(jìn)行,年中投產(chǎn)考慮后續(xù)需求變化及裝配額外損耗(零件報廢)等因素,調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏,確保覆蓋下一年需求,形成滾動庫存。M6:根據(jù)階段型號需求,結(jié)合優(yōu)先級,組批裝配(批量根據(jù)經(jīng)驗批次或經(jīng)濟批次確定),裝配使用零件一般為上一年度的庫存。第二,關(guān)鍵組件儲備投產(chǎn)。由科研生產(chǎn)管理部門牽頭,梳理出生產(chǎn)周期長、篩選淘汰率高的關(guān)鍵組件,建立了《五〇二所宇航產(chǎn)品關(guān)鍵組件常備庫存清單》,并以年度為單位定期維護(hù)。通過加強綜合策劃、提前滾動投產(chǎn)、拓展生產(chǎn)廠家、嚴(yán)格篩選入庫等舉措,拓展組件生產(chǎn)能力,實現(xiàn)關(guān)鍵組件的多點供貨,提高組件產(chǎn)品配套能力,部分關(guān)鍵組件已形成常備庫存儲備,縮短了通用產(chǎn)品生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品生產(chǎn)線抗風(fēng)險能力。第三,外協(xié)管理。對于同類外協(xié)任務(wù)存在多供方時,按照統(tǒng)一的外協(xié)產(chǎn)品保證要求進(jìn)行過程控制;同時對外協(xié)單位實行分線管理,以電裝外協(xié)為例,A廠主要負(fù)責(zé)光電產(chǎn)品線路電裝,B廠主要負(fù)責(zé)機電產(chǎn)品線路電裝,確保供應(yīng)配套的產(chǎn)品一致性。2.5試驗。單機產(chǎn)品在模樣、電性件研制階段以研制試驗矩陣為抓手,規(guī)范研制試驗項目,加強關(guān)鍵通用單機產(chǎn)品研制試驗方案評審,按照產(chǎn)品手冊試驗條件進(jìn)行試驗,組織資深專家做好新研關(guān)鍵通用產(chǎn)品的研制試驗方案的評審,對驗證的全面型、有效性把關(guān),確保新產(chǎn)品設(shè)計到位、驗證到位。單機產(chǎn)品在鑒定件研制階段,通過開展鑒定試驗方案評審,確定鑒定試驗最大包絡(luò)條件,滿足已有型號及潛在型號的需求。2.6驗收交付管理。為進(jìn)一步提高“去型號化”后通用產(chǎn)品驗收的規(guī)范性、及時性,502所實施產(chǎn)品分級驗收策略:單機入庫驗收和單機交付驗收。單機入庫驗收后形成貨架產(chǎn)品,型號交付時執(zhí)行交付驗收程序?!柏浖苁健碑a(chǎn)品驗收:產(chǎn)品批產(chǎn)完成后,產(chǎn)保工程師根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范及產(chǎn)品化IDS,按照通用產(chǎn)品進(jìn)行組批驗收,全面審核指標(biāo)實現(xiàn)、過程記錄、交付物正確性等,成為貨架產(chǎn)品?!敖桓队脩簟彬炇眨焊鶕?jù)用戶“訂單”的要求,從產(chǎn)品庫中提取產(chǎn)品,交付用戶驗收;按照既定配置從產(chǎn)品庫中提取產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品數(shù)據(jù)包,交付用戶確認(rèn)符合性開展驗收,驗收完成后應(yīng)提供替換標(biāo)識、包裝托運、軟件參數(shù)裝訂等協(xié)定服務(wù),并完成交付,成為“型號”產(chǎn)品。3管理成效第一,單機研制效率大幅提升。目前對于大部分單機而言,可以將產(chǎn)品前期研制工作與型號差異化需求剝離,將環(huán)試前的工作量提前完成,降低單機研制時間,生產(chǎn)周期平均縮短4個月。第二,整體交付能力穩(wěn)步提升,在生產(chǎn)資源不增加的前提下,提升生產(chǎn)資源的利用率,提升產(chǎn)量。近幾年,502所科研生產(chǎn)任務(wù)整體完成情況良好,2014年至今,產(chǎn)品交付總量總體上處于穩(wěn)步增長的態(tài)勢。2017年,502所產(chǎn)品交付量達(dá)到歷史新高,為2770臺套,相對2014年提升30%。第三,組批投產(chǎn)進(jìn)一步保證了原材料、技術(shù)狀態(tài)、生產(chǎn)條件的一致性,從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

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[3]施帆.宇航產(chǎn)品貨架管理模式研究[J].航天工業(yè)管理,2015(6):3-6.

作者:戈  強 曹  宇 王子歡 董蕓松 單位:北京控制工程研究所