陸航天擁抱「總裝拉動」量產衝刺衛星網絡建設

陸太空科研團隊引入「總裝拉動」製造模式，將實現系統快速量產化。圖爲神州20號發射點火升空。（本報資料照片，藍孝威攝）

據觀察者網報導，未來，讓火箭和衛星的生產效率和汽車一樣高，你有沒有想過？當前，中國航空航天工業正經歷一場悄無聲息卻可能改變行業格局的製造業變革。香港《南華早報》9月28日報導，在歷經艱難的結構性改革後，中國國有航天部門正引入一種被稱爲「總裝拉動」的全新航天製造模式，這一模式受到了汽車行業精益生產原則的啓發。這一新體系的目標不僅是實現航天系統的快速量產，還要保證質量穩定、成本更低和靈活性更強。

「這代表着對現有製造模式的系統性和顛覆性變革。」中國航天科技集團有限公司首席信息官（CIO）、航天製造專家王國慶院士帶領其團隊，在今年7月發表於《機械工程學報》的論文中這樣寫道。

研究人員指出，隨着新技術推動全球太空活動呈指數級增長，預計到2045年，軌道發射將達到每年17萬噸的有效載荷，能夠掌握可擴展航天製造的國家將主導未來。

長期以來，航天器大多是手工打造出的精密傑作，每一枚火箭或衛星都是獨特的工程產物，但隨着對衛星星座、可重複使用運載工具和持續性月球任務的需求激增，傳統方式已無法滿足。

這篇論文介紹稱，中國航天製造歷經研製生產主導、研製與批產並重的發展階段，正在進入常態化高密度發射主導的規模化定製階段，迫切需要探索出一種既能滿足國家重大戰略需求，又符合中國航天產業特點的製造模式。

過去，在傳統的研製模式下，總裝製造單位只是全鏈條中的最終環節，負責按照領域部門下發的總裝計劃開展裝配工作，對外無約束力，配套零部件交付時間與裝配節拍不匹配，造成庫存積壓，製造成本居高不下。

而新的「總裝拉動」模式則顛覆了這一邏輯，零部件不會被提前推送到生產線，而是隻有在最終裝配環節需要時，才從上游供應商獲取，且嚴格控制所需數量。

《南華早報》稱，日本汽車製造商豐田公司在上世紀中期首創了這種著名的「拉動式」生產模式。

通過使用看板卡等工具，每個工位僅在需要時從前一道工序「拉取」零部件，從而最大限度地減少浪費、降低庫存並提高效率，這種方法成爲了全球精益生產的基礎。

如今，中國航天業將這種即時生產化、需求驅動的邏輯應用到火箭和衛星生產中。從最終裝配到子系統組裝、從零部件到原材料，每個環節都只在下游提出需求時才被觸發。

由此形成的，是一個緊密響應的靈活供應鏈，每一臺火箭發動機、每一塊太陽能電池板和電路板都與發射計劃同步生產。這也意味着，中國航天產業相對扁平的組織架構——賦予供應商更多議價權和資源，將被金字塔式的層級結構所取代。

王國慶團隊指出，中國航天計劃與全球同行一樣，已從早期「能不能造出來」的探索性研製，轉向在多型號並行的平衡發展中實現小批量、可靠的批量化生產。

他們表示，當今世界已進入一個「批量訂製時代」，高頻率的發射和龐大的衛星網路需要可擴展、可重複和靈活的製造方式。

在論文中，中方研究團隊提到，中國並非唯一一個追求這一目標的國家，例如美國太空探索技術公司（SpaceX）的「星鏈」項目，該項目計劃在太空搭建由約4.2萬顆衛星組成的衛星網路，目前總髮射數量達到了7000多顆，展現出驚人的衛星批量生產能力。

但不同於美國由單一公司主導的模式，中國的發展路徑看起來則更加網路化和由生態系統驅動，依託國有企業、科研機構和私營供應商的協同，形成了國家戰略。

中國的低軌衛星互聯網星座，如國網星座、千帆星座、鴻鵠三號星座，建設已進入密集組網階段，對衛星、運載火箭規模化生產能力需求迫切。未來幾年，中國將生產數以千計的產品裝置。

王國慶團隊認爲，航天總裝拉動製造模式的提出，將會爲航天重大任務完成以及航天製造業轉型升級提供重要支撐。他們還認爲，這種轉變需要「徹底的自我變革精神」，而在論文中，他們提供了有關「總裝拉動」如何運作的更多細節。

製造總體單位履行規模化定製生產任務組織實施的管理主體責任，承擔合同經費、計劃統籌、質量保證、能力建設、供應鏈管控五項管理職責。

以高效率、高質量、高彈性爲標準，構建模塊化、柔性化、網絡化、智能化製造能力。按照產能對生產節拍進行規劃，通過佈局模塊化工位、優化作業流程、平衡站位工作時間，以總裝節拍作爲全鏈條拉式生產的源頭，採用脈動生產模式，重塑總裝製造能力。

智能柔性裝配中心利用人工智能和機器人技術，動態地重新配置不同型號火箭的工作流程，非常適合多種運載火箭的混合生產。

另一項突破是協同製造平臺，它連接全國各地的工廠、實驗室和供應商，甚至跨越不同的涉密網路。該平臺藉助雲計算、物聯網、人工智能和數字孿生，實現生產狀態的實時跟蹤、供應鏈瓶頸的即時可視化、缺件的自動預警，以及跨機構的安全數據共享。

一個名爲「數字拉動看板」的系統，可讓管理者實時掌握整個供應鏈。

《南華早報》最後指出，這場改革正值中國航天發射提速之際。2024年，美國完成了158次軌道發射，大部分由SpaceX執行；而中國完成68次發射，發射數量在2023年67次的基礎上再創新高，但與2024年年初《中國航天科技活動藍皮書（2023年）》預計的「全年進行100次左右發射」相比，還存在明顯距離。

觀察者網專欄作者、航空航天自媒體《航空物語》撰稿人高天偉表示，2024年，中國在傳統航天領域、特別是國家關鍵項目上保持了穩健發揮，但是在新興商業航天領域，現實則與計劃出現了較大偏差。

雖然中國新興商業航天企業在2024年面臨一些挑戰，但縱觀行業10年演進歷程，以及國外同行的發展態勢，社會已經公認新興商業航天企業可以靈活高效地發掘利用技術資源，爲社會提供更豐富的航天服務，應當繼續扶持和發展。