常見設計低層次質量問題及應對措施

李克勤 崔嫻嫻 劉海光 陳雷

（中國運載火箭技術研究院研究發展中心，北京，100076）

常見設計低層次質量問題及應對措施

李克勤 崔嫻嫻 劉海光 陳雷

（中國運載火箭技術研究院研究發展中心，北京，100076）

文摘：針對航天型號研制中常見的設計低層次質量問題舉例進行分析說明，從提高質量意識、切實貫徹實施各類設計標準、嚴格落實質量要求和加強規范管理等方面提出預防措施與建議。

型號研制；質量問題；設計質量；管理質量。

航天系統工程具有科學性、創新性、復雜性，始終以飛行試驗成功為工作目標，不斷追求高質量、高可靠、高安全，形成了“質量是政治、質量是生命、質量是效益”的航天質量理念。航天人以“嚴肅認真、周到細致、穩妥可靠、萬無一失”的工作態度，時刻警惕質量問題的發生。

航天產品的基本特點就是高精度、小批量、多品種，對航天產品設計的工程化要求很高，在產品開發、設計、生產、裝配、試驗、交付、使用、維修等一系列活動過程中涉及的環節多，任何差錯都可能導致災難性的后果。設計質量決定了產品的固有質量，有缺陷的設計是造成產品固有質量問題的主要原因。因此，航天型號質量管理工作必須從加強源頭設計質量控制抓起，特別是危害極大的低層次設計質量問題，即由于人為差錯所造成的在技術上、管理上的疏漏而產生的質量問題，往往會讓我們付出更高的代價，更應堅決杜絕。航天設計低層次質量問題時有發生，危害性大，筆者結合實例對航天型號研制的設計低層次質量問題及原因進行簡單的分析與說明，并提出相應的預防措施與建議。

1 問題及產生原因

1.1 責任意識不強

主要表現為：工作責任意識不高、三級審簽有效性不強、工作不夠細致等。舉三例說明：①某火箭在發射場進行控制系統匹配檢查時，點火指令異常，經查原因為設計人員未按電路圖開展設計，是典型的設計差錯問題，而三級審簽也未認真把關，導致錯誤落實在產品上直到靶場測試環節才暴露；②某衛星進行系統試驗時發現某電阻值異常，經查原因為該電路板上漏裝某電阻，設計師在設計圖樣中將該電阻處錯誤的標注為“待調”，圖樣出現錯誤，但校對及其他審簽人員均未發現該錯誤，直接導致工人裝配時未安裝該電阻；③某靶彈在飛行試驗中，一級提前關機，造成飛行失利，經查原因為設計人員未對過載計算值進行濾波處理，該設計方案屬借用的成熟產品（技術），設計人員主觀上認為技術成熟、產品成熟、隊伍成熟，而放松了風險防范意識，沒有完全掌握原有的設計意圖、工作原理和使用方法，沒有深入開展產品借用、沿用技術分析，最終導致借用產品（技術）在新系統中的適應性和

可靠性不足。

主要表現為：上下游任務書以及技術要求等技術交底不夠、交流不深，易造成理解上的偏差。舉兩例說明：①某訓練彈在進行飛行試驗時，彈頭提前引爆，經查為軟件編寫錯誤，總體雖然在任務書中就裝訂數據要求進行了描述，但未作說明也未面對面溝通，導致軟件設計人員對該要求理解產生了偏差，在軟件設計時將相關參數裝反；②某項目在進行系統匹配試驗時，供電電路復位異常，經查原因為總體設計人員未與下游單位就該設計方案進行溝通，致使下游單位在理解上出現歧義，最終導致質量問題發生。

1.3 技術狀態把控不嚴

主要表現為：技術狀態更改控制不嚴、落實不力、監督檢查不到位。舉兩例說明：①某型號出廠測試時，發現部分測試數據異常，經查是由于設計接插件觸點對應錯誤造成的，而該錯誤之前已被發現并通過技術通知單予以糾正，但由于設計人員麻痹大意未將通知單要求的措施落實在相關圖樣上，最終導致質量問題發生；②某項目研制中發現單機方案設計某指標與總體要求不符，經查原因為總體對分系統任務書經過幾次版本替換，而該分系統未能將最終狀態的要求體現在單機任務書中所致。

1.4 有章不循

主要表現為：設計工作不嚴謹、不執行相關行業設計標準、不遵守相關質量控制流程。舉三例說明：①某型號在進行GNC系統測試時，某插座內側燒蝕，經查直接原因為操作人員未按操作規程進行操作而導致，但根本原因則是由于設計人員未按設計準則進行設計，未將需要帶電插拔的插座設計成“座針”型，因此極易造成短路，給操作留下了巨大隱患；②某衛星姿控計算機看門狗不起作用，經查為COMS集成電路失效，原因是設計師未按相關設計準則和要求設置保護電阻所致；③某項目在進行總裝布局時發現安裝干涉問題，經查原因為動力系統擅自更改了內部相關支架的安裝方式，但未與總體及相關系統協調，違反了“充分論證、各方認可”的技術狀態更改原則。

2 應對措施

從上述低層次設計質量問題可以看出，主要原因還是認識上不到位、思想上重視不夠、作風不夠嚴謹、機制不夠完善，因此，建議重點加強以下幾個方面的工作。

2.1 加強培訓，學習質量案例，提高質量意識

船舶載運危險貨物安全管理是水路運輸領域安全管理的重要環節，也是重要的安全風險防控點。為此，原交通部于2003年頒布實施了《船舶載運危險貨物安全監督管理規定》，并于2012年進行了部分修訂。

航天事業經歷幾十年的發展積淀了深厚的、具有特色的質量文化底蘊。“質量是政治、質量是生命、質量是效益”的質量理念、“以質量創造價值，以質量體現價值”的價值觀、“一次成功、預防為主、精細管理、持續改進、顧客滿意、追求卓越”的質量方針等，無一不在顯示質量對于航天的重要性和獨特意義。必須讓每一個航天人都充分理解、深刻認識到自身所肩負的質量責任和艱巨使命，借助航天質量月、質量日、新員工入職培訓等多種形式，不斷加強對航天質量文化的培訓、宣貫。組織學習質量案例，觀看國內外航天質量問題啟示錄，加強相關技術質量管理基礎要求的再宣貫和再學習，樹立正確、牢固的責任意識和責任心。對各種常見的設計質量問題進行匯總、分類、分析，形成案例匯編，組織處室、班組定期學習、交流，幫助員工樹立風險危機意識，為設計工作提供借鑒參考，避免重蹈覆轍。

2.2 加強學習，切實貫徹各類設計準則和標準，提升技術水平和能力

航天事業歷經幾代人的不懈努力，積累了豐富的研制經驗，形成了眾多的航天產品設計標準/規范、設計準則，并且大部分已經成為了國家或行業標準，對各項設計工作均有很強的指導作用。當前，特別是青年航天設計人員對這些設計標準/規范、設計準則掌握并不夠，主要原因是，近年來型號任務繁忙，加之相關標準/規范、設計準則的宣貫以及推行的頻度、力度有限，設計人員為了趕時間完成任務也沒能去仔細深入學習、鉆研、消化、吸收，沒有切實貫徹到產品設計中，導致這些技術文件被淡忘、甚至被忽略，因沒有實施相關標準/規范、設計準則而導致的質量問題時有發生。因此應在廣大設計師系統及有關人員中，采用多種途徑和多種方法強化對各類設計標準/規范、準則的宣貫，明確設計禁忌，推行并檢查執行落實情況，規范設計工作。

航天產品研制生產過程中，設計、工藝、操作、檢驗、管理等各個環節均存在大量的人為因素，不可避免地會發生各種各樣的疏漏和差錯，實際發生的各類質量問題中也確實有很大一部分是由于人為差錯而產生的。但是，產品質量究其根本是設計出來的，因此應從設計源頭就采取各種有效的預防控制措施，從設計上避免后期低層次質量問題發生。例如防差錯設計，它是在追求產品通用化設計的同時，放大產品的差異性（如外觀、外形、顏色、材料、唯一性等），有效杜絕后期人工操作時發生質量問題。航天設計師系統應持續加強專業技術的學習，不斷深化技術認知水平、提高技術能力，采取更多的技術手段有效規避后期質量問題的發生。

2.3 加強宣貫，嚴格落實質量要求

航天型號質量管理已形成一套覆蓋全壽命周期的較為完善的體系，從研制之初的型號產品保證策劃（型號產品質量保證大綱），確定質量與可靠性、安全性、元器件、材料及工藝、軟件保證等各頂層質量工作項目和要求；到各研制階段的過程質量控制與管理，明確各項關鍵節點、完成標志及考核方式的要求；同時不斷細化、分解產品保證工作措施，做到各階段工作項目系統全面、重點清晰明確，安排合理可行。這一過程中，形成了一系列科學有效的質量管理方法、標準/規范、質量與可靠性技術，如設計復核復算、風險分析、技術狀態控制、質量問題歸零、數據包絡分析、測試覆蓋性及試驗充分性分析等，但對這些質量管理要求必須進行充分的宣貫與培訓，保證執行者（即設計師系統）真正理解，并正確熟練地應用，才能真正將這些管理要求落到實處、發揮其應有的作用和功效。但實際情況是，很多質量要求執行、落實不到位，直接導致質量問題特別是低層次質量問題頻發。

例如，日常應用最廣泛的三級審簽制度，規定編寫和校對承擔相同的技術責任，校對者需對文件進行全面檢查；審核者要對重要的參數、指標及方案滿足要求情況進行復核；會簽者對所轄范圍相關內容的正確性、合理性、協調性及可行性進行審查；批準者對關鍵項的正確性、滿足要求性等進行復議并最終確認。但在實際執行過程中，卻有很多人說不清楚上述職責要求；還有部分人明知審簽責任，卻思想放松、缺乏責任心，最終的結果是審簽制度流于形式，質量問題層層闖關。

2.4 落實崗位質量責任制，嚴格獎懲

明確質量責任制是確保工作質量的必要條件之一，型號研制伊始即需建立并明確質量責任制且逐級落實。遵循全員參與、各負其責的原則，可以用責任令形式明確各級指揮和設計師系統的質量職責，健全型號質量保證組織、可靠性工作系統，將質量責任逐級分解到每一個組織和個人，并要建立科學、合理的考核獎懲機制，通過獎懲和責任追究促進責任制落實到位。各處室、班組可以通過開展相關質量達標、質量競賽等評比活動，把質量管理與處室、班組建設相結合，充分發揮大力協同的團隊精神，同時將評比結果與個人評優、職稱評聘、崗位競聘等內容掛鉤，增強員工融入質量、參與質量的熱情和積極性，有效推動質量工作能力和水平的提升。

關于質量獎懲存在著一些現象：質量有了獎不好意思拿，因為是由于發現別人的錯誤而得到的；質量懲罰有時候也是雷聲大雨點小，怕被理解為懲罰主義等。這些現象固然和中國長久以來的文化理念有關，但是否也可改變一些方式，如提前規定好歸零的指標和要求，當在該段時間或研制階段不出現質量問題或減少了質量問題的時候，就予以一定的獎勵。當發生質量問題時，與其只是“雷聲大雨點小，只點單位不點人，僅靠罰點兒錢了事”的情況，是否可以按照該產品的成本進行賠償，且給予警告，再視情節輕重、初犯還是重犯等進行批評、調崗鍛煉、待崗進補習班進行質量學習等措施。因為只有這樣才能真正觸動員工的內心、才是真正的愛護員工和對員工負責，也才能更好的杜絕低層次質量問題的發生。

2.5 完善三層次文件，規范管理

制度建設是規范管理的基本保障。要不斷制定和完善室級三層次文件，對人員的責、權、考核內容與方式等作出明確規定，確保事事有人管，人人有事做，環環相扣，責權分明。形成科學規范的工作氛圍和秩序，使型號研制工作系統、協調、高效運轉。同時，強調規章制度的落實性，照章辦事，守章辦事，有法必依，否則就只能是一紙空文和擺設，對組織的規范管理起不到應有的作用。另外，還應加強制度執行情況的內部監督，強化自我管理和自我約束意識，形成規范工作制度化、常態化。建議重點加強以下5項內容的制度化。

a）遺留待辦事項的跟蹤落實制度化。對各種技術“待定項”、遺留待辦事項等，應系統梳理、拉條掛賬，明確負責人、完成形式及完成時間等，確保有效落實到位，避免因遺忘、漏項等釀成大患。

b）型號研制接口專題協調制度化。航天型號大系統工程的軟件和硬件接口形式復雜、數量眾多，接口不協調問題多發且帶來的后果往往會很嚴重，應建立定期接口確認機制，嚴格接口技術狀態控制與管理。

c）任務書解讀、技術交底制度化。由于人的知識結構、工作經驗、技術水平、理解能力等存在很大差異，很容易出現對型號研制輸出、輸入認知不一致、存在歧義的情況，因此必須對任務書、設計要求、技術方案等進行充分交流、深入解讀，確保源頭設計的認知一致與無二異性。

d）“老帶新、傳幫帶”制度化。建立有效的鼓勵和監督機制，讓老員工帶新員工成為其責任和義務，同時也能因此獲得一定的利益或獎勵。對新員工也要規定好相關要求、責任及義務，促使其積極、高效的學習到老員工傳授的經驗和知識。

e）對質量案例、技術禁忌的學習制度化。按專業及工作內容定期開展相關學習，警示借鑒、取長補短，視為用低成本、高成效來提升技術水平和能力的最好方式之一。

2.6 零缺陷管理

質量工作經常是“求乎上，得乎中；求乎中，得乎下；求乎下，無所得”，“一次將事情做對”是零缺陷的核心，“第一次將正確的事情做正確”是對零缺陷的最好定義和解釋。低層次質量問題發生的原因主要是責任心不強，漫不經心，疏忽大意，即失誤，而本質則是“能夠避免的錯誤”或“能夠預知的錯誤”。

針對航天型號設計低層次質量問題，零缺陷管理是一劑良藥。它不僅是一種工作方法、一種文化形態、一種做人做事的態度，更是工作質量的目標要求，是對員工工作“零缺陷”要求的決心和期待，是員工對工作必須“堅持一次做對、符合所有要求”的工作態度和工作作風。特別是對能夠預知的錯誤，必須消除漫不經心，保證一次做對。培養設計師系統形成執行堅決、落實徹底、工作到位、主動擔當的工作作風。養成事事對標、時時對標的工作習慣，時刻保持高度的責任意識，把任務成功作為始終的追求和神圣信仰。

2.7 建立并充分利用質量問題標準化分析信息系統

NASA于上世紀80年代即建立了衛星故障數據庫，逐步開展了質量問題標準化分析與應用工作。當前已建立了工程經驗教訓汲取系統（Leaaons Learned Information System，LLIS），擁有一整套信息收集、整理、發布與使用的流程和管理制度。該系統已對外公布了1900余項質量案例和經驗教訓總結報告，并隨時更新，為避免重復質量問題的發生、減少因重復性質量問題帶來的損失發揮了重要作用。集團公司也已建立并正在推進和完善航天型號質量問題標準化信息系統工作，各型號發生質量問題后均按照集團公司要求上報并錄入信息系統，其他各型號隊伍可查閱各質量問題的故障現象、定位、原因分析、糾正措施及“舉一反三”啟示等信息。此系統將為避免各型號同類、特別是低層次質量問題重復發生發揮重大作用。

因此，應加速標準化管理與質量問題管理的融合與對接，深入探索質量問題標準化分析的具體方法與模式，加強質量問題標準化分析信息系統的完善與推廣，為減少低層次質量問題發揮更大作用。

君子有“三患”：“未之聞，患不得聞；既得聞之，患不得學；既得學之，患不得行”，意思就是說“君子擔心的事情有三件：自己沒有聽說過的知識或道理，擔心不能聽到；已經聽說了，擔心不能學到手；已經學到了，又擔心不能實行。”對于航天型號研制的低層次質量問題，還有一患“既得行之，患不嚴慎細實”，就是說“即使已經實行了，還應該用嚴慎細實的工作態度，以切實保證完成的質量和實行的效果”。因此，要減少甚至杜絕低層次質量問題的發生，我們就必須持之以恒、始終如一的做到“聞之、學之、行之、慎之”。

[1]型號產品質量問題歸零管理要求.中國運載火箭技術研究院.2011.

[2]航天型號精細化質量管理要求.中國航天科技集團公司.2011.

[3]航天產品技術狀態更改控制要求.中國航天科技集團公司.2006.

李克勤（1978年—），女，碩士，現從事航天質量管理工作。