前言
航天工程是集成性和可靠性要求均很高的大型工程,存在着几个明显的特征:一是技术体系大、参研参试企业多、对协调性能要求较高;二是生产质量有限、精密,技术应用较多空间环境复杂性,在轨维护较困难;三是新研品种较多,但研发与生产周期较长、生产批量小、科技成熟程度不等:四是对航天工程生产资源投入较大、危险性大,如果发生重大产品质量问题和责任事故,将产生严重的直接经济损失和社会政治危害。为了达到航天生产的长寿命、高可靠性和工程任务一次完成的总体目标,探求适合航天工程特点、符合国情特殊需要的新思路和新办法,是目前航天产品质量管理中存在的急需解决的问题所在。
一、产品保证的内涵
航天产品保证是采用相应的产品和经营行为保证产品构成的各因素和全过程。即消费者和承制者均能认为产品满足了要求的所有条件。航天产品质量保障作为一个系统工程,其内容涵盖了产品开发、研究和应用全过程,反映出产品质量的整个生命周期活动特点。美军早在20世纪60时代初就已开始在国防工业计划中引入了产品质量大纲和稳定性大纲。伴随工业装备复杂程度的增加和技术水平提升,软件、元器件、技术状态管理等也逐渐纳入航天产品质量保障的范畴。
ESA在其项目活动组织中,将其航天项目过程概括为管理、过程与品质保证三个方面,建立了三位一体的标准管理体系。其生产保障的主要内容,涉及生产保证管理、质量保证、电子元器件保障、软件保证、可靠性保障、安全保证、原材料/零部件和工艺技术保障等方面。承制方通过建立并执行生产保障大纲,进行系统、标准化的生产保障活动,保证了用户的生产保障需求得以层层落实与满足。
二、产品保证的工程应用实践
该文以中国探月项目为例,论述了产品保证方法及其在中国航天项目中的应用经验。根据产品质量保证的真正意义,采用过程控制模式的管理方式,由重视管理成果(质量)转换到重视过程本身,提出计划(Plan)、执行(Do)、检测(Check)和处理(Action)的PDCA等连续改善的过程控制思想。在航天产品体系规划中,为了解决技术问题和达到设计目标,制定了有利于航天产品保障实施计划的技术组织制度和运行机制:在项目实施阶段,根据有关法规和企业经营机制的规定,围绕产品保障实施计划,进行了管理体系调整和技术组织构建,包括了建立健全的责任制和技术标准规范制度,并确定要实施的各种产品保障技术措施,在质量监测评估阶段,形成了符合我国社会主义市场建设原则的质量监测制度,从审查承包商入手,对产品设计、生产、测试阶段的技术成果实施了监测、考核和评估,从而使得产品质量保障项目得以逐级、逐项进行实施,在持续改善环节,通过设立产品故障、报告、分析和改进措施体系(FRACAS)和实现产品故障归零制度,使产品出现的不正确与异常实现闭环控制,同时运行完善高效的生产保证系统,有效反馈、资源共享、知识累积、辅助管理。上述设计路线可总结为整体方案,明确要求;完善制度,提升能力,加强监管,推动执行,闭环管理,资源共享,建立一个不断完善的航天产品保证工作环境。
(一)系统策划,明确要求
产品保障工作体系是由各种专门技术开发与管理活动所构成的,需要航天产品保障工作专业队伍与工程研发团队的有机组合,以形成航天产品保障工作体系。
首先,从总体设计单位到系统、分系统、设备研发单位、工程相关单位,明确确立了产品保障主任或总质师,以形成合理的职责机制,并规定了航天产品保障工作人员的具体职能分配,以系统规划、负责、执行并监督为实现工程研发的技术要求,所编制的航天产品保障大纲并根据大纲与工作规划承担相应技术工作项目的实施,以确保航天产品符合工程建设需要。然后,确定了航天产品保障管理工作与技术工作项目的具体分工。各体系中明确了产品保障主任与一名副总设计师,分别承担产品可靠性和安全保障方面的管理工作与技术工作。承担可靠性、安全性管理工作的专门技术组织,主要负责进行可靠性和系统安全方案设计、分析与测试的管理工作:并明确软件航天产品保障主任和一名副总设计师,分别承担软件产品保障的业务管理与技术管理工作。
(二)规范体系,推进技术
当前重视体系建立、轻技术推广的情况,导致质量保证体系的贯彻不充分。在项目执行环节,必须形成适应特殊生产控制管理特点的组织结构和运行制度,落实任务和流程,有效运用管理技术和专业技能,确保生产研制流程受控。要为生产保证项目提供管理保障、技术保证(标准、规范、方法等)与支持,特别要重视新技术、新手段的引进与推广应用。
明确责任人,以确保航天产品保证工作接口清晰、管理到位。建设项目的生产保障管理工作,由工程项目办公室主管生产保障的主管组织项目生产保障管理人员、专门技术人员和专门技术机构根据客户、承包人、分承包商的责任关系,分阶段进行落实。总承包商对担负的系统职责并对各承包人进行管理。
(三)强化监督,促进落实
为使航天产品保证工作在整个工程得到有效实施,要开展产品保证监督、审核和评价活动,确保其标准规范、专业技术、工作计划和资源条件能够满足工程需要,并且在过程中得到有效的贯彻执行。监督、审核和评价工作应指定相应的航天产品保证专业领域的专家(如专职质量工程师、软件测评专家等)介入,以保证其有效性。各系统应定期开展型号产品保证审核,对航天产品保证文件的贯彻实施情况及其效果进行审核,发现不符合项及时采取纠正措施,为改进和完善航天产品保证工作提供依据。审核以型号专项审核为主,每阶段应至少覆盖一次产品保证系列计划的要求。各承制单位还应对关键产品的外协单位、外购单位进行定期的审核和专项审核。尤其是由型号自行发起的设计质量复查活动(相当于自我审核),其效果往往较外部审核更佳,应坚持并逐步规范形成制度。
(四)闭环管理,信息共享
建立以航天产品保证计划、产品保证数据包和FRACAS为主体的计算机辅助产品保证信息管理系统,制定切实可行的管理办法和工作程序,支持开展航天产品保证计划完成情况的实时跟踪、航天产品保证信息汇总传递和质量问题归零管理等工作,及时、准确、完整、规范地采集、处理、存储和传递研制各阶段、各级产品的相关信息,加强各单位间横向的信息交流,实现信息共享,并以此推进航天产品质量的持续改进。
结语
本文介绍产品保证应用策略已在我国探月工程研制中得到成功实践。为有效推进产品保证在航天工程的应用,需要在观念更新、组织变革和技术推动方面采取强有力的措施,建立协调运行的工作机制。在工程管理方面,要加强过程控制和监督,开展航天产品保证审核,确保产品保证大纲和工作项目得到有效落实,从根本上提高航天产品质量和可靠性工作的整体水平保障航天工程研制工作。
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