型號產品精細化質量管理的研究與實踐

◎中國運載火箭技術研究院 張曉麗 李京苑 荊泉 蘇紅 楊雪輝

運載火箭或戰略武器系統產品及其研制、生產、試驗的管理是大系統或巨系統。與美國和歐洲相比，我國在低資源投入和工業基礎存在較大差距的基礎上發展航天事業，所面臨的技術風險更高，更加需要依賴強化的管理，特別是精細化的質量管理來實現與國外同樣的任務目標。

當今時代，質量已成為構成企業競爭力的核心要素。中國運載火箭技術研究院目前正處于推進二次創業、實現市場化轉型的關鍵時期，面臨著多型號研制并舉、高強密度發射、產品質量與可靠性要求日益提高的嚴峻局面。而型號研制過程中出現的問題則暴露出研究院的設計能力、技術抓總能力、總裝制造和測試能力、風險管控能力、質量管理能力、保障能力等距離“確保成功、永保成功”的目標還有很大差距，還維系著“一發一發保成功”的強制管理的艱難局面。因此，如何加速向規范化管理轉變，實現二次創業、科學持續的快速發展，是研究院需要持續研究的課題。

為此，研究院在不斷總結、提煉型號質量管理的經驗和確保成功的規律的基礎上，通過有針對性地開展型號及產品精細化質量管理方法的研究和推廣，對照精細化和規范化目標，依托質量管理體系，強化型號產品全過程質量控制，為實現型號永保成功打牢基礎。

一、研究的原則、途徑和方法

開展型號及產品精細化質量管理研究的指導思想就是要建立權責明確、關注細節、程序嚴謹、精益求精、準確到位的管理理念，將業務工作流程化，管理責任具體化。

按照中國航天科技集團公司第四次工作會提出的“構建航天科技工業新體系”的要求以及《航天型號精細化質量管理要求（2009版）》，中國運載火箭技術研究院對現有的質量管理規章制度、標準規范進行了全面的梳理和檢查。經過對標檢查，共有126個質量管理文件、制度及標準，這些文件在具體要求和可操作性方面總體能夠滿足航天科技集團精細化質量管理的要求，具有較好的支撐性。但從中也發現部分管理文件要求在制度化、系統化、體系化方面還需要不斷完善；在產品化、質量管理體系評估等方面還缺少相應的支撐文件，需要進一步制定相關的管理要求和規章制度，以標準化、規范化推動精細化。同時，研究院在總結50多年經驗、教訓和借鑒國內外先進質量管理理念的基礎上，制定了風險分析與控制、數據包絡分析、多媒體記錄、質量問題“雙歸零”等一系列質量管理要求，切實貫徹、落實精細化質量管理理念，并得到有效應用。

在此基礎上，研究院結合在二次創業、適應市場化轉型下的型號產品研制生產的新形勢、新任務、新特點，對精細化質量管理要求進行了逐項分解、細化，緊緊圍繞“量化、細化、規范化”的精細化質量管理思路，從深化質量體系的有效運行、強化型號產品全過程質量控制、完善質量基礎建設等方面制定了《中國運載火箭技術研究院型號產品精細化質量管理要求實施細則(2010版)》，把航天科技集團的精細化質量管理要求轉化為有效的、操作性強且適用于研究院質量精細化管理的具體措施。通過多次研討、修訂以及征求基層各單位意見，最終系統梳理和明確了28項124條具體工作要求，如圖1所示。

1.深化質量體系的有效運行

在把《質量管理體系要求》（GJB9001A-2001）真正貫穿到型號研制全過程的基礎上，重點做好以下幾項工作，以深化質量體系的有效運行。

一是明確研究院、型號、院屬各單位及全員崗位質量責任制，落實質量管理部門、檢驗部門工作的獨立性，完善質量部門、監督代表、軍代表檢驗協調一致的質量監督體系。

二是針對發現的問題，在做實管理評審、內審的基礎上，對型號關鍵件和重要件的質量控制、質量問題歸零及舉一反三措施的落實、技術狀態控制等方面開展專項審核，對質量管理體系的持續適宜性、充分性、有效性進行評審，對型號產品的質量保障能力進行有效監控，促進質量管理體系與型號質量管理的有機融合，保證質量體系要求得到有效實施和保持。

三是有針對性且及時地開展面向產品的質量問題專題分析工作，查找設計、生產、試驗、驗收、總裝和測試、管理等過程中存在的共性問題、典型問題及薄弱環節。一方面在產品層面上加大研究、攻關和解決力度，及時采取糾正和預防措施；另一方面通過回歸基礎完善質量管理體系。

2.強化型號產品全過程質量控制

通過加強型號產品實現的策劃，落實產品質量保證大綱體系，以技術狀態管控、風險分析與控制管理為核心，規范航天產品關鍵特性數據包管理，推進型號產品數據包絡分析工作，提高技術評審的有效性，嚴格型號產品質量問題歸零管理，從設計、試驗、制造、管理等方面強化全過程質量控制和監督管控，提高型號產品的質量管理水平。

圖1 28項精細化質量管理工作要求

◆圍繞設計工作，從影響飛行成敗的項目、重大技術狀態變化項目、飛行時序動作和飛行環境等方面開展風險分析和控制工作，加強型號產品的可靠性設計、分析與驗證。

◆圍繞產品生產，通過深化推進質量與可靠性數據包、多媒體記錄，全面量化關鍵件、重要件的過程記錄，推行設計、生產、驗收、靶場全過程表格化管理，對測試、驗收、檢驗、工藝、人員等5個環節進行逐項檢查、確認，強化生產過程管理，使產品研制生產全過程得到有效控制。

◆圍繞工藝管理，建設完善工藝組織管理機構，深入開展設計方案工藝可行性分析、設計與工藝交底和設計文件的工藝性審查等工作，改進工藝管理。

◆圍繞質量管理，嚴格技術狀態控制，嚴格三級審簽、會簽制度，加強關鍵環節控制，規范測試數據的分析和管理，規范逐級驗收管理、表格化管理、質量問題歸零管理，深入開展對外協產品質量管控方法和手段的研究，推進供方的量化評價等，強化全面的過程質量管理和嚴格的監督管控，確保產品質量全過程受控。

3.完善質量基礎建設

通過加強制度建設和資源保障條件建設來提高質量基礎能力，總結以往型號標準體系建設經驗，將標準化對象從單純型號擴展到科研生產，構建研究院全面系統、協調配套、科學先進、兼顧未來發展的標準體系。

全面推進質量與可靠性信息系統建設，加強質量信息的統計分析與提煉、總結，在管理手段上要保障質量問題信息共享，優化歸零方法、措施的有效落實，以及對質量管理重要節點實施監控。

加強質量與可靠性技術基礎的研究、應用及推廣，健全產品保證專業機構，充分發揮質量與可靠性專業技術支撐機構的作用，加強質量與可靠性專業隊伍建設，加強質量宣傳和質量培訓，為型號研制提供技術支持和基礎保障。

二、實踐內容

1.強化質量體系內審及專項審核

1996年以來，中國運載火箭技術研究院及其所屬各單位先后開展了質量體系認證工作。質量管理體系在支撐型號并確保成功，提高研究院綜合管理水平等方面起到了非常重要的作用，通過建設和有效運行質量管理體系促進和完善了產品保證管理，夯實了提高型號產品質量保證能力的基礎。質量管理體系的建設成為確保型號產品質量的重要管理平臺，為實現管理科學化邁進了堅實的一步。

針對型號產品過程控制，強化質量體系內審和專項審核。通過內部審核關注航天科技集團、研究院的有關質量制度、標準和規范在質量管理體系文件中的落實情況，檢查型號產品研制、生產、試驗及交付（后）質量控制情況等，對審核發現的問題舉一反三，制定并落實糾正措施，對措施及其有效性進行跟蹤驗證，不斷提高質量管理體系自我完善的能力，持續改進質量管理體系的適宜性、充分性和有效性，確保質量管理體系與GJB9001A-2001標準的持續符合性，提高產品質量保證能力。

針對型號關鍵件和重要件的質量控制、質量問題歸零及舉一反三的措施落實、技術狀態控制等開展質量管理體系專項審核，確保質量控制要求的有效執行和落實，如對外包單位落實研究院的質量管理規章制度開展專項審核等。通過審核及時發現型號及各單位的共性質量問題，制定整改措施并落實，確保型號產品質量受控，促進質量管理體系的有效運行。

2.深化風險識別與管控方法

研究院在總結以往型號研制經驗和教訓的基礎上制定了《航天型號技術風險分析要求》，對如何開展技術風險分析工作提出了明確要求。該要求提出了飛行時序動作分析與確認法、工程分析評價法等，規定了具體型號研制中開展風險識別、風險分析、風險應對等方法，確定了型號技術風險分析的16項原則和分析程序等。研究院還先后出臺了《加強航天型號環境設計分析和試驗驗證的若干要求（試行）》、《型號出廠前“九新”檢查確認要求》等控制風險的具體措施，從設計、試驗、制造、管理等方面開展風險辨識工作，把握環境和狀態變化等影響型號任務成敗的關鍵因素。

加強型號產品風險識別與控制，將風險控制要求納入型號研制全過程，提升型號風險防范和管理水平。針對關鍵技術、關鍵項目、改進設計、環境適應性設計、新研、新增以及發生重大技術狀態變化的系統或產品，結合失效模式與后果分析、故障樹分析、數據包絡分析、復核復算、質量問題歸零等深入開展技術風險分析，自上而下進行風險識別與分解，自下而上開展風險確認與控制，不斷補充、完善對技術風險的識別和降低技術風險的措施，使技術風險分析由粗到細再到精。通過逐項開展影響分析，制定規避和控制風險的有效措施和預案，降低技術風險。特別是對單點故障、不可測試項目、接口協調性和匹配性、超差特許和臨界及異常數據加強影響分析，對發射及在軌故障預案的全面性和可行性等方面進行分析，以識別與控制風險。將技術風險分析作為型號出廠前重點開展的工作項目之一，并組織專家審查。

經過4年多的風險管控工作，研究院初步掌握了風險識別和控制的方法，并從中獲取了一些確保成功的經驗。例如，某型號始終抓住關鍵技術、關鍵產品及系統的風險分析，圍繞總體設計正確性以及8項關鍵技術和5項新技術，組織完成了上百項地面試驗，驗證了設計的正確性；“長征”三號丙火箭從元器件環節執行嚴格的質量控制，在同批次產品中篩選出優質產品裝箭。

研究院通過嚴格貫徹落實各項風險管理要求，充分辨識風險、吃透技術，做好風險防范措施和預案，確保了某型號首飛一次成功；某重點型號新增加的空泡補汽增強系統以及調姿系統的一次成功；“長征”三號丙運載火箭成功發射“嫦娥”二號至地月轉移軌道。

3.完善多媒體記錄、數據包管理要求

質量與可靠性數據包是產品保證的核心工作之一，規范數據包管理是型號全過程質量受控的基礎，是型號研制流程的印記，是型號飛行試驗成功的基礎。研究院按照航天科技集團《關于深入開展航天產品數據包工作的通知》的要求，組織制定了航天產品數據包管理實施意見和數據包管理要求，分類建立產品基礎數據、關鍵特性數據、產品功能數據，以充分識別、分析和驗證產品設計、工藝和過程控制關鍵特性為核心，建立并完善了三類關鍵特性表。集合設計、生產、試驗和交付等研制生產所有環節中形成的有關質量與可靠性的各類文件、記錄、數據，以保證產品實現全過程記錄的可追溯性，為產品全過程質量控制奠定基礎，這也是型號產品全壽命周期管理的重要內容。

隨著工作的不斷開展，研究院認識到數據包不僅僅是質量記錄的簡單累加，還應成為反映產品特性和最終狀態的集合。為此，研究院以典型單機產品（如閥門、YF-75發動機、伺服機構等）數據包三類關鍵特性的識別為牽引，不斷提升數據包工作的有效性。研究院還加強了數據包的信息化工作，在加強產品數據包建設的同時強化失效模式及影響分析工作，實現規范化、信息化、科學化和現代化的數據包管理，為提高研究院型號產品研制全過程的質量管控能力奠定基礎。通過創新產品關鍵特性的管理工作，進一步夯實了型號產品研制過程精細化管理的基礎能力。

2009年，在某重點型號故障分析工作期間，由于產品的過程記錄圖片和影像無法為故障定位提供有力支撐，使研究院意識到多媒體記錄不能只記錄易出錯的環節，更應作為質量與可靠性數據包的一部分，在設計之初就圍繞關鍵特性、關鍵工藝、關鍵過程等提出多媒體記錄要求，針對生產、裝配、測試等各個過程采取多種手段進行記錄。為此，研究院印發了《中國運載火箭技術研究院航天型號產品多媒體記錄管理要求（試行）》，進一步規范了多媒體記錄的方法、流程和職責。多媒體記錄的全面推廣和實施，為型號質量問題的快速定位提供了支撐。

此外，研究院在“長征”三號乙、火箭三級發動機和增壓輸送系統等產品上也相繼開展了產品性能、工藝和材料數據包絡分析工作，取得了良好效果，并成為航天科技集團內第一家開展型號產品數據包絡分析的單位。在總結經驗的基礎上，研究院進一步細化了包絡分析要求，發布了《航天型號產品數據包絡分析管理要求（試行）》，全面評估產品性能及質量。2010年，結合航天科技集團《關于開展戰略導彈和運載火箭產品成功數據包絡線分析的若干要求》，研究院各型號進一步完善了要求，落實了數據包絡分析工作。

4.加強技術狀態更改的策劃與溝通

嚴格技術狀態變化控制是確保型號成功發射的關鍵，尤其是要特別關注繼承、改進或使用狀態有變化的產品，提前策劃，明確產品、系統、型號技術狀態基線，識別所有技術狀態變化，確保狀態受控。

當前，由于“長征”三號甲系列火箭本身狀態多，再加上衛星、運載火箭、地面設備接口協調、搭載和新研制項目以及測量參數調整的需求，分系統實際在研狀態已超過10種。為此，型號提出技術狀態更改策劃和溝通的概念，借鑒武器型號定型、批生產的做法，在組批投產前就明確了近2年內發射和投產火箭的技術狀態，由原來單發火箭的技術狀態控制轉變為組批火箭的技術狀態控制；由事后技術狀態的變化清理、審查轉變為事前技術狀態更改的系統策劃，從而適應了運載火箭組批生產，確保狀態全過程受控，縮短了生產周期，且不因技術狀態的隨意更改而影響產品的生產和交付，保證了產品進場進度。總體單位在年底前編制明確下一年發射和齊套的各發火箭技術狀態基線，在征求各系統意見的基礎上明確各系統狀態要求，各分系統嚴格控制各單機的狀態變化，經過飛行驗證并證明是正確的方案要保持其狀態不變。在每發火箭出廠前完成技術狀態變化清理、分析和確認，確保產品質量受控。

5.強化保障系統

研究院領導針對型號科研生產，保穩定、保增長和航天技術應用產業等方面工作進行了分工，深入一線，強化問題意識，及時發現、協調并解決問題，做好型號保障工作。加強研制與條件建設的聯動，加強研制線與保障線的溝通，使保障條件建設與研制相匹配，相互支撐。研究院還建立了發射場之間、發射場與后方的故障信息聯動通報和快速歸零保障機制，按照“調集力量、有效組織、前后聯動、嚴格歸零”的原則，快速組織完成靶場問題歸零或剝離工作，以適應多型號、高密度發射的任務特點。

為及時解決在發射場發生的質量問題，快速開展發射場型號質量問題的舉一反三工作，確保發射場型號試驗任務的順利完成，研究院印發了《中國運載火箭技術研究院靶場型號質量問題快速歸零和舉一反三工作的若干要求（試行）》，明確了發射場型號質量問題歸零要求，發射場型號間質量問題快速通報及舉一反三要求，以及型號研制生產和在軌運行期間發生質量問題快速開展舉一反三工作的要求。

6.制定質量與可靠性專項計劃

系統梳理航天科技集團、研究院通報的典型和共性問題，“眼睛向內”查找設計、生產、試驗、驗收、總裝和測試、管理等過程中存在的共性問題和薄弱環節，列出清單，對多次超差、不合格、有缺陷的產品進行系統分析，組織開展深入的研究。對技術難度大的共性問題組織專項攻關，研究并制定專項攻關計劃。通過型號技術攻關、型號可靠性增長及本單位能力建設等不同渠道系統解決共性問題，對有效的改進措施和創新成果要及時固化，形成或完善相應的文件、標準或規范。

為確保型號成功，研究院針對多個型號存在的多余物，漏氣、漏油、漏電，干擾，斷線等主要失效模式進行專題研究，明確后續工作中采取的應對措施；針對遙測系統電纜在型號中陸續發生受外力導致的斷線問題，組織設計、生產和協作配套單位進行全面分析，提出有效措施并下達專項計劃；針對某單位長期存在的質量問題開展綜合治理，實施質量與可靠性等6項專項改進計劃；針對運載火箭可靠性的薄弱環節——增壓輸送系統，研究、制定了《關于下發運載火箭增壓輸送系統專項工作計劃的通知》，從設計、制造、檢測以及標準化等方面提出了包括多余物控制、低溫活門攻關、增壓輸送系統標準規范的建立等225個工作項目；針對結構件“氫脆”模式、電子產品“虛焊”模式，梳理了以往的歸零措施并進行系統研究，明確了在設計、工藝、使用等方面應遵循的準則，并納入質量工程手冊，以進行知識積累和長期維護。

7.確保歸零工作的有效性

2010年，研究院在原有質量問題歸零標準的基礎上，對歸零標準進行了再認識，提出了“眼睛向內、系統抓總、層層落實、回歸基礎、提升能力”的新5條歸零理念的內涵。強化責任主題意識，以實現系統目標為己任，逐級落實，倡導從標準、規范、基礎等方面制定糾正措施，實現在人、機、料、法、環全面質量管理要素能力方面的提升。把質量問題歸零工作作為伴隨型號研制全壽命周期的持續改進內容，不斷對以往問題的歸零結果重新進行梳理，清理出以往認識不到或認識不充分的環節，重新采取措施，通過制度的完善和措施的有效落實，從根本上解決問題，提高產品質量和工作質量。把歸零工作落實到研究院的文化、發展戰略、條件保障和隊伍能力建設等方面，確保歸零工作的有效性。

深化和規范質量問題的歸零工作。所有質量問題都必須在深入分析的基礎上，梳理出技術和管理的薄弱環節，制定需要修改完善的標準規范和規章制度，制定詳細的計劃確保工作閉環，從根本上解決低層次質量問題的發生和管理上的漏洞。歸零工作要做到嚴格細化，每個問題都要落實到具體通知單、實物和具體負責人，在歸零匯總表上要注明負責人、技術通知單號等并跟蹤處理結果，把問題的處理結果落實到技術文件及相應的實物上。發生的所有問題，“兩總”系統都要逐條進行審查并形成紀要，對不符合要求的要重新歸零，并做到徹底歸零。組織設計師隊伍開展“質量問題回頭看”工作，對首飛前地面試驗中發生的質量問題進行系統復查，對歸零是否徹底、措施是否落實到位等進行重新確認。

改進質量問題舉一反三機制。針對已歸零問題產生的原因，提煉出“質量問題線索表”，讓大家清楚產生問題的機理和原因，提高舉一反三的針對性。

三、取得的成效

2010年，中國運載火箭成功發射15次，發射次數與美國持平，其中包括中國運載火箭技術研究院研制的“長征”三號甲系列運載火箭的8次成功發射。2010年，研究院緊緊圍繞“量化、細化、規范化”的精細化質量管理思路，在風險管控、完善數據包、單點失效分析、技術狀態控制、共性問題和薄弱環節研究、質量問題歸零管理等一系列工作中取得了實效，質量管理能力得到了提升，為實現型號成功打下了堅實基礎，主要體現在以下幾個方面：

一是質量體系運行有效。研究院系統策劃、關注細節，確保2010年運載火箭高密度發射全部成功；充分辨識風險、吃透技術，確保某型號連戰連捷及一級飛行試驗圓滿成功；某型號首飛任務圓滿完成。這些成績進一步證明了質量管理體系作為支撐平臺運行的有效性。

二是型號產品質量穩定受控。研究院提出了靶場零故障目標，建立前后方聯動機制，快速歸零、舉一反三，保證靶場工作的順利開展；從技術狀態控制、生產過程控制、產品驗收等方面嚴格把關，成效逐步顯現；型號研制過程質量基本受控，產品質量基本穩定。

三是型號基礎能力得到提升。研究院通過分析解決共性問題和薄弱環節，使型號面向產品的質量分析與質量評價能力得到了提高；通過歸零工作的深入開展，使標準規范對型號研制起到的支撐作用得到提高。

開展型號及產品精細化質量管理研究與實踐是航天事業發展的需要，是中國運載火箭技術研究院實現市場化轉型、二次創業的必然選擇。后續型號飛行試驗和發射任務仍然繁重，研究院將繼續貫徹落實航天科技集團關于精細化管理的要求，進一步分解、細化型號及產品精細化質量管理要求，結合具體產品，在系統總結、歸納行之有效的質量規章制度的基礎上，系統策劃，關注細節，制定可量化、可檢查的措施，并嚴格加以落實，確保型號成功和指標完成，加快市場化轉型，為實現研究院可持續健康快速發展而努力。