過去十幾年,上海航天技術研究院在產品化工作實施中總結固化了多項標準成果,可以滿足現階段產品化工作的基本需求,但隨著產品化工作邁入新時期,研究院航天產品化工作遇到新的瓶頸問題。研究院航天產品化工作缺少統一、協調、高效的信息化管理平臺,而依賴手工記錄、紙質流轉、頻繁刪改的信息管理工作,難以有效持續積累結構化、規范化的質量數據,導致無法做到技術信息和管理信息實時的上傳下達,無法支撐“能用、管用、好用”的型譜產品體系建設工作,阻礙了產品化管理工作流程改進和管理效率的提升。
為實現“十四五”質量工藝技術基礎規劃中“建成接口協調、責任清晰、數據驅動、運行高效的航天精益質量管理體系,完善科學、高效的產品保證工作體系,健全新時期產品化工作模式”的總體目標,研究院迫切需要利用現代化信息技術在現行的質量管理系統中構建一套完整的產品化信息管理體系,并以此作為新時期產品化工作的有力抓手,進一步推動建立研究院產品體系框架、標準文件體系及產品隊伍體系,為深入推進型譜建設與管理工作提供有效支撐。
一、產品化管理現狀及問題
研究院產品化工作在中國航天科技集團有限公司指導下已歷經多年發展,產品化管理取得了長足進步,形成了包含一條主線、兩個維度、三個體系和四項基礎的產品化架構。但是,目前研究院產品化管理工作在信息化方面尚存在以下問題。
1.產品化信息散落在各個單位,未能從院層面進行統一管理
院所兩級、各廠所產品化信息散落在各業務系統,無法共享互通,產品化工作開展過程中的信息傳遞主要依靠行政管理鏈路,無法做到技術信息和管理信息的實時上傳下達。院內型譜產品未按要求全面建立技術狀態基線,同一個型譜代號技術狀態不固定,沒有進行統一歸類,型譜產品數據缺乏治理;缺乏統一的基準和信息及時交互平臺,各產品化部門、型號負責人、產品使用單位等相關用戶無法及時共享新發布的產品化制度規定及標準,同時也無法對型譜產品的研制技術和生產、應用等狀態進行統一發布展示。
2.產品化管理流程不統一,流程步驟不明確
規章制度雖然對工作流程及要求進行了明確約定,但仍存在各廠所審批和變更等業務流程不一致的情況;產品化管理不統一,效率不高。型譜技術狀態控制過程不清晰透明,影響了型譜產品選用率,增加了型號研制成本。
3.產品化工作缺乏信息系統支撐,產品化管理存在困難
紙質化管理導致產品選用數據不能準確統計,產品化各項工作評價和考核工作無法實時量化,產品化管理人員難以了解產品化管理工作整體情況;同時,產品化管理數據應用程度不深,難以對產品化管理過程中的風險和異常情況進行提前預警提示,對于型號型譜產品選用率的保障能力不足。
二、產品化管理實現信息化的實踐探索
1.開展產品建模和流程設計,在數字世界建立物理世界的映射
(1)多層次多維度刻畫產品,構建產品型譜庫
產品本身具有復雜性,對于產品的描述可以分為成熟度等級、產品管理對象、產品層級、領域、型號和承擔單位等維度,如圖1 所示。根據國家有關標準,航天產品的成熟度等級根據產品研發、試驗、生產進展可以分為1 ~8 級。產品管理對象分為軍方、集團、院級和廠所。產品的層級分為單機級、部組件級和系統級。產品領域則涵蓋“彈箭星船器”,產品的研發通常都是依托某個型號開始,當產品成熟度達到一定程度時可能會去型號化并應用于多個不同型號。通過完善對于產品的描述維度,可以構建產品型譜庫,并分級分類收錄產品信息。
圖1 產品描述維度示意圖
(2)圍繞產品化管理需求,建立產品模型以表征產品特點
產品模型圍繞產品化管理工作需求進行構建。現有產品化管理工作的重要產出物是型譜簡表,核心指標包括產品描述、應用領域及型號、所屬系統、所屬分系統、產品分類、成熟度和主要技術指標等,用以表征產品基本特征;對產品化工作中的重要節點進行記錄監控,設置了是否設計定型、工藝定型、去型號化、上貨架、技術狀態更改情況等表述要求,并可上傳佐證材料,以實時展示產品改進進展;應對新時代新形勢,增加了是否國產化和國產化率等指標;為豐富完善成熟度評價體系,在產品成熟度以外還引入了技術成熟度和制造成熟度的指標。通過以上維度對產品進行建模,研究院確立了院所兩級產品表征方式,統一了數據格式,便于數據的流通使用。(3)規范產品化管理流程,核心工作全過程在線管理針對產品模型屬性的增刪改查和產品選用,圍繞產品化管理核心工作,如型號產品選用、成熟度評價、設計及工藝定型、上貨架、技術狀態更改等,研究院設計并規范了院所兩級產品化工作流程,流程設計工作的重點包括流程節點、審批人、流程表單、流程涉及的產品屬性等。
2.集中建設部署產品化信息系統,有力支撐產品化工作開展
(1)集中建設院所兩級產品化信息系統,方便用戶使用
在科研生產管理綜合管理系統上集中建設院所兩級產品化信息系統,遵循系統穩定、操作便捷、界面美觀的總體思路,在功能上要求具備覆蓋院本部業務的同時,還要滿足各單位需求。在功能設計模式方面,該系統具備一定的個性化配置功能,可以按照客戶的業務管理特點和使用習慣進行個性化的配置;在系統權限控制及安全方面,采用基于角色的訪問控制設計方式進行開發,并且功能權限可在實施或運行階段進行動態調整;在對業務管理支撐方面,在軟件功能上既能夠考慮滿足日常業務管理工作的需要,還能夠滿足各類用戶對業務管理相關數據的提取、綜合分析應用需要。(2)根據業務需求開展功能設計,有力支撐產品化工作產品化信息系統功能架構圖如圖2 所示,主要包括產品化文件管理、型譜產品庫、產品選用管理、產品化流程管理、產品化綜合管理、產品化看板等6 個板塊。
圖2 產品化信息系統功能架構圖
1)產品化文件管理產品化文件管理主要著眼于實現集團公司、院發布的質量制度、標準、往來文件等文件的在線動態管理。產品化信息系統中的產品化文件管理部分支持各級質量規章制度、標準、往來文件的動態更新和在線發布,以及文件的查看、下載及在線反饋問題等功能應用。此部分中的文件數據由各級質量負責人錄入,經各級主管領導審批后,在系統中在線發布。
2)型譜產品庫通過對產品進行梳理,形成產品種類齊全、名稱統一規范、描述科學、通用類型準確的產品結構樹。軍方型譜、集團型譜、院級型譜、院外型譜,分別以領域為根節點,按照平臺產品、單機進行型譜管理;所級型譜以各總體總裝專業所為根節點,按照“系統—分系統—單機”結構樹的形式進行型譜管理。建立型譜產品型譜數據庫,實現集團級、院級和廠(所)級產品型譜的集中管理、實時可視及全盤掌握,為各單位開展貨架建設和型譜建設提供依據。
3)產品選用管理該模塊按照院航天型號型譜產品選用控制要求,在型號系統和分系統兩級分別開展型譜產品的選用和控制工作。系統中內置標準化模板,可同時對多個型譜產品進行選用并自動形成匯總清單。
4)產品化流程管理該模塊對集團、軍方、院級、所級型譜產品進行了分級管理,管控院級型譜工作流程,包括:型譜新增、型譜刪除、型譜更改(其他屬性與技術指標)、成熟度認定、工藝/設計定型、上貨架、技術狀態更改及偏離等。對于院級型譜所涉及到的廠所流程可以在系統中設置,當流程發起時可定位到具體的責任人進行審批。該系統產品化流程管理能夠實現集團級、院級、廠所級型譜產品的展示與查詢,院級型譜工作流程的兩級管控,以及院所型譜數據的兩級動態更新。
5)產品化綜合管理產品化綜合管理主要包括組織機構管理、專家隊伍管理、產品隊伍管理,以及其他綜合管理等功能。
6)產品化看板該系統產品化看板功能板塊能夠根據質量數據分析模型與算法,在采集匯總各類型譜產品數據的基礎上,開展型譜產品的指標統計。指標主要包括貨架產品率、新研產品比率、成熟度認定完成比率、產品規范制定率,各領域、各型號產品化率、培育率、選用率,以及各單位系統、分系統、單機、軟件、部組件型譜化率等。
(3)集中部署院所兩級產品化信息系統,集中管理產品化數據
產品化信息系統作為質量管理系統的一部分,其采用集中部署的方式,匯聚整合了院所兩級產品化數據,如圖3 所示。該系統實現了數據的集中采集、存儲及展示,在此過程中統一規范了型譜產品數據,開展了產品化數據清洗梳理,降低了管理成本,提高了數據可靠性和穩定性。在該系統中,院系統提供了標準接口,各廠所利用已有相關系統功能,建立與院系統的對接接口,實現了各質量條線業務的自動下發與反饋;并且,對應業務功能未建設的廠所也可登錄本系統上報相關質量業務數據。
圖3 產品化信息系統部署模式示意圖
三、產品化管理信息化取得的成果
根據上述工作思路,研究院最終建成了產品化信息系統,其中,該系統應用層主要面向型號管理人員、產品化管理人員和各類領導等用戶,提供客戶選用、看板展示和文件查詢等功能,方便用戶獲取各類關鍵信息;業務層面向院及各單位產品化管理人員,提供型譜管理、成熟度評價、工藝定型等功能,支撐日常產品化管理業務的開展;基礎支撐層則主要維護型譜產品庫、產品化文件庫、產品隊伍等基礎數據,保障系統正常運轉,型譜產品、產品化隊伍等數據來源于業務流程,基礎字典由產品化管理人員維護。產品化信息系統總體架構如圖4所示。該系統優點主要包括以下幾方面。
圖4 產品化信息系統總體架構
1.加快型譜產品庫建設,支撐數據共享互通
研究院產品化信息系統統一了型譜產品數據格式,包括產品名稱、型譜代號、成熟度等級等多個字段,通過科研生產綜合管理系統實現了型譜數據及數據標準的在線傳遞。院所兩級共建型譜產品庫對型譜數據進行收集管理,實現了型譜數據的搜索、查詢、修改、導入等功能操作,打通了院所兩級之間和各廠所內的數據鏈路。截至目前,該系統用戶覆蓋了研究院院部和下屬多家廠所。
2.推行產品選用,提高研制效率,降低成本
為方便用戶使用,該系統創新設計了獨立的型號型譜產品選用功能模塊,針對新研型號優化集成研制,總體、分系統單位按論證、方案階段分別開展在線組織編制、審查、批準分系統選用報告和型號產品選用報告,加強了型號選用管控力度,提高了型譜產品選用率,降低了研制成本。
3.促進流程驅動,支持產品化工作在線管理
該系統規范了產品化管理流程,有效服務于產品化工作各級管理人員,包括型號、總體單位人員,產品研制單位人員,產品成熟度評價中心人員,壓實了各級工作責任,實現了技術指標更改、型譜級別申請、成熟度認定、基本屬性更改、定型申請、技術狀態更改、上下貨架申請等多個流程的在線申請、在線審批、在線更新,有力支撐了產品化管理工作,提升了工作效率。型譜產品管理工作流程如圖5 所示。
圖5 型譜產品管理工作流程
4.加強產品綜合管理,強化產品化工作管理監控
該系統實現了對生產線的在線管理,加強了統籌規劃,提升了生產效率;實現了對型譜新增、審批、發布、廢止、駁回等管理流程,以及各單位產品型譜化率的統計分析,設計了產品化看板展示各領域、各單位的貨架產品率、型譜產品規范制定率、新研產品比例,以及成熟度認定完成比例,加強了對型譜管理的監控和決策支持。
四、結束語
航天產品化工作是科研生產體系的重要組成部分,面對日益激烈的市場競爭形勢和航天高質量發展要求,產品化工作也需要相應進行轉型升級。研究院通過開展產品化管理信息化工作,消除了信息孤島,實現了型譜產品數據共享互通,以及產品化工作的數字化轉型,優化了管理體系,強化了流程驅動,支撐型譜產品選用、成熟度評價、定型等流程在線管理,有效提高了型號項目研制效率、降低了研制成本,提升了航天產品管理現代化水平,為實施航天一流產品體系建設提供了有力支撐。
(陸明哲 /上海航天技術基礎研究所,王文峰 /上海航天技術研究院,劉芳芳、陳黎 /上海航天技術基礎研究所;本文刊登于《航天工業管理》雜志2024年第10期)
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