質量檢驗在航天產品質量控制過程中的作用

◎北京振興計量測試研究所 趙金毅 張怡娟 侯文華

航天產品由眾多分系統、子系統、零部件、元器件和軟件組成的復雜產品，具有技術先進、結構和接口關系復雜等特點。因此，其生產過程質量控制十分復雜，稍有疏忽可能造成產品全系統的質量問題，有些質量問題是不可逆的。中外航天史上，因小小的元器件、零部件質量問題而引發的重大質量事故乃至災難性事故屢見不鮮。由此可見，完善和加強航天產品生產過程的質量控制是十分必要的，直接關系到生命和財產的安全，甚至國家的聲譽。

一、質量檢驗與航天產品質量控制的關系

航天產品由元器件、原材料、外協零部件生產加工到最后的總裝調試，生產工序多，流程復雜，涉及到電氣裝配、機械加工等多種生產工藝；生產模式一般是研制與生產并行，技術狀態控制難度大，由此帶來生產管理難度大。在這種生產模式下，要想保證航天產品的質量，就必須采取系統性的質量保證措施。

通常情況下，航天企業依據GJB9001B或ISO9001建立質量管理體系，采取多種控制方式，使得航天產品生產全過程得到有效控制，這其中包括產品質量檢驗這一重要環節。

質量檢驗是評價航天產品質量符合性以及質量管理體系有效性的基礎；在航天產品由元器件、原材料加工成為成品的過程中，質量檢驗還起到了把關、預防、持續改進以及實現可追溯性等極其重要的作用。

航天產品的質量檢驗工序一般設置在生產工序的節點處及出廠交付前，其作用就是依據產品技術標準和檢驗規范對產品的符合性進行評估，以驗證上道工序生產出的產品質量符合性，杜絕不合格品流入下道生產工序。產品質量檢驗按照生產過程不同的階段和檢驗對象劃分，包括外購、外協進貨檢驗、生產工序（過程）檢驗、最終（成品）檢驗、成品入庫包裝及出廠檢驗等，詳見圖1。

質量檢驗在航天產品生產過程中的質量保證作用是十分重要的。因此，航天企業應建立起完善的質量檢驗子系統，充分發揮質量檢驗的檢查把關、監督和預防作用，為航天產品質量保證體系有效運行提供堅實的基礎。

二、完善航天產品的質量控制

1.做好產品實現的策劃

航天企業要依據GJB9001B質量管理體系要求做好產品實現的策劃，制定產品質量保證大綱（質量計劃）。通過策劃，主要明確航天產品質量目標和要求；對航天產品的“六性”（可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性和環境適應性）進行識別，明確產品的要求；對航天產品的實現過程進行識別，明確過程中各部門的職責和資源配置，制定產品實現過程各階段符合產品標準化要求、軟件工程化要求、技術狀態管理要求、風險管理要求的策劃方案。在此基礎上，還要對產品實現各階段進行風險分析和評估，確定產品所要求的檢驗、驗證、測量、確認等活動，設置必要的質量檢驗點，并配置資源（包括人員、設備、監測根據），選擇檢驗和試驗方式、方法、驗收準則和確定工作量，做好產品檢驗記錄，為產品的實現過程及滿足顧客要求提供有力證據。

圖1 航天產品生產流程圖和質量檢驗控制點設置圖

2.做好采購產品的檢驗

航天產品生產過程中需要采購大量的元器件、原材料、零部件，其中有些是標準產品，有些是按照技術協議外協加工的產品。為了確保外購的元器件、原材料、零部件質量萬無一失，應設立入廠檢驗工序作為質量監督的一個重要控制環節。此外，采購新研制的產品也是質量檢驗的重點控制環節。

在長期的航天產品研制生產過程中，航天企業積累了一些好的經驗，如編制航天產品元器件、原材料的優選目錄，保證產品質量的供貨來源。而選用目錄外產品要經過嚴格的審批程序，必要時由質量部門組織對配套產品生產廠家進行質量調研或質量認證，以保證外購產品的質量得到更好地控制。所有航天產品使用的元器件要實行100%的檢測復驗，關鍵元器件實行100%的篩選，并通過老化試驗、破壞性物理試驗、超聲波掃描等方式，剔除早期失效產品。另外，由于航天產品有部分元器件、原材料、儀器設備需要進口，而進口產品的質量狀況并不理想，存在大量的翻新、假冒器件，因此進口產品的質量檢驗尤為重要。

3.做好生產過程的質量控制

為了確保航天產品生產過程受控，要按照產品實現的策劃方案，在產品的適當階段（環節）對其特性進行監視和測量，保證產品合格并符合規定要求。目前，過程質量監控在產品質量控制中的重要性普遍得到重視。依據產品實現的過程，將質量控制劃分為若干階段，對每個階段采取不同的監控措施和技術手段。

在航天產品的設計、生產、試制、批生產等過程中，為確保產品質量，應先確定監視和測量的范圍、方法、工具及標準，通過對產品質量數據的采集及分析，與產品質量標準和質量保證計劃進行比對，監控產品質量偏離的程度，保證產品的關鍵特性處于受控狀態。通過對產品質量監控數據的分析，還可以識別和尋找影響產品質量的潛在因素，指導預防措施的制定，排除影響航天產品質量的不確定性。

實施監視和測量時，首先要設置質量控制點（見圖2），特別是在關鍵部位或對產品質量有較大影響及發現不合格項目較多的工序；配置相應的監視和測量設備；制定監視和測量作業指導書、檢驗規程和驗收準則；質量檢驗人員要經過必要的崗位培訓，監視和測量要有完善的質量記錄，以保證產品的可追溯性。

圖2 質量監視和測量的流程圖

在長期的航天產品生產過程中，航天企業積累了許多有效的控制方法，如對航天產品的關鍵過程進行識別，設置控制點，對過程參數和產品關鍵或重要特性進行100%的檢驗，實行有效監督和控制。生產過程實行批次管理，每批產品生產實行首件鑒定，實行自檢、互檢和專檢。對于嚴重不合格的產品要進行質量技術歸零和管理歸零處理，并舉一反三防止不合格再次發生。

4.改進和加強質量檢驗

隨著技術的不斷進步，質量檢驗的手段和技術也在不斷發展。在航天產品生產過程中涉及到的人、料、機、法、環、測等諸多要素都可能導致生產過程狀態發生變化，進而影響產品的質量。為此，要針對不同的過程合理設置好產品質量檢驗環節，堅持嚴把航天產品質量檢驗關，通過檢驗技術的不斷進步和檢驗人員素質的不斷提高，確保質量檢驗的有效性。

航天產品的質量檢驗必須堅持“質量第一”的方針，嚴格執行產品的質量標準，生產過程采取自檢、互檢、專檢相結合的原則，各個環節、各個層面履行好質量檢驗職責。為了滿足航天產品高可靠性的需要，航天質量檢驗一般要采取首檢、抽檢和專檢3種質量檢驗方式。通過多種環節的嚴格質量檢驗，確保做到“不合格的元器件、原材料和零配件絕不投入生產環節，不合格的半成品絕不流轉到下道工序，不合格的零部件絕不組裝成最終產品，不合格的產品不準出廠交付用戶”。

目前，質量檢驗的自動化水平在不斷提高，但質量檢驗能否起到應有的作用，與檢驗員的素質關系密切。從事航天產品質量的檢驗人員，應該具備高度的責任心，有一定的技術知識和產品生產經驗，熟悉產品的技術要求和質量管理規定。這是對檢驗人員的一般要求，而通過對檢驗數據的統計分析，對產品質量預防和改進提出建議和措施，則是對檢驗人員提出了更高的要求。

5.發揮質量檢驗的預防和持續改進作用

信息化時代的質量檢驗已不單純是事后把關的作用，同時還能預防產品質量事故的發生。航天產品質量檢驗防止發生質量事故的預防作用更為突出。

在航天產品的實現策劃中，要制定出產品質量保證大綱，并對生產過程的各個工序能力進行測評。通過對產品質量檢驗獲取的數據或歷史數據進行分析，判斷生產工序的能力是否滿足產品生產條件。出現異常時，要采取相應的技術措施和配置合理的資源，滿足生產合格產品的生產條件，并進行驗證，確保產品合格后固化各種生產條件和工藝，保證產品質量的一致性，預防質量事故的發生。

在航天產品質量改進過程中，質量檢驗是制定產品質量改進方案和措施的重要依據。通過對質量檢驗各個環節形成的大量數據進行歸集、統計和分析，可以驗證質量管理體系的適宜性和有效性，為制定預防和改進措施提供依據。通過建立產品質量檢驗數據庫保證產品質量的可追溯性。利用這些數據還可以進行產品質量趨勢分析和評價，查明產品失效的機理，有針對性地提出質量改進要求及方法，避免類似問題的再次發生。通過這一措施可以及時修正質量管理體系和產品生產過程的系統偏差，有效改進航天產品的質量。

質量檢驗在產品的實現過程中具有重要地位，特別是對產品的質量控制有著不可替代的作用。航天產品的特殊性決定了其質量控制必須要滿足產品的高可靠性、安全性以及實現過程可追溯性的要求。加強航天產品實現過程的質量檢驗，是滿足這些要求的重要方法和手段。隨著信息技術的快速發展，航天產品配套的元器件集成度越來越高，給質量檢驗帶來了新的挑戰。質量檢驗要在檢驗技術、檢驗設備、檢驗方法等方面不斷改進和提高，才能適應新形勢下航天企業的發展要求，為航天產品提供完善的質量保證體系。