航天產品生產制造風險要素的梳理

◎中國航天標準化研究所 周凱 賈純鋒 孫薇

航天產品生產制造風險要素的梳理

◎中國航天標準化研究所 周凱 賈純鋒 孫薇

目前，隨著航天技術應用產業(yè)的拓展以及國家戰(zhàn)略戰(zhàn)術武器發(fā)展的需要，航天型號研制、發(fā)射任務大幅增加，研制生產任務日益繁重，由此加大了航天型號產品研制過程中精細化管理的難度，增加了質量風險。首先，隨著型號研制生產任務的增加，不少單位擴大了生產規(guī)模，增加了新進人員，但企業(yè)加速成長的同時也伴隨著人員的快速流動，這勢必會造成產品質量的大幅波動。其次，隨著型號研制技術要求的提高，各單位引進了不少新的加工、測試設備，但有些單位的設備維護能力不足，加之部分設備要直接從國外引進，造成生產延誤，部分單位甚至出現(xiàn)新設備成為擺設的情況。再者，由于國內相關領域工業(yè)基礎相對薄弱，部分關鍵電子元器件、復合材料甚至整機需要從國外引進，導致物料供應管理難度加大，使供應管理具有較大風險。此外，由于部分型號產品在產品工藝設計過程中缺乏可生產性驗證、把關不嚴等，造成生產加工困難，生產能力下降，甚至報廢、失效等情況多發(fā)。

因此，如何有效管控生產制造過程中的風險成為型號“兩總”和產品研制單位亟待解決的問題，有必要開展航天產品生產制造風險要素的梳理，以便進一步開展風險的識別和評價工作。在此，筆者基于長期的生產一線工作經驗和對國外相關資料的研究分析，梳理出生產過程中的風險要素主要包括人員、設備與物資、能力與資金、管理等，從提高可操作性的角度出發(fā)，基于這些要素進一步深化分解出不同的子要素。

一、人員因素

人員（含工程人員和生產制造人員）作為生產活動的操作者、實施者，在很大程度上影響著產品的實現(xiàn)過程。人員風險主要體現(xiàn)在人員技能、人員就位與流動情況、對特定人員的依賴等方面。

人員技能。其在對設備的操作、維護能力、測試與檢驗能力、工裝設計能力、故障定位與處置能力等方面影響著產品生產過程。因此，人員技能是否滿足生產制造的需要以及人員培訓與考核情況是否到位是需要重點關注的內容。

人員就位與流動情況。企業(yè)生產規(guī)模擴大、社會整體大環(huán)境影響等因素造成了目前各單位人員擴充較快、人員流動大幅增加等情況出現(xiàn)。人員流動會帶來經驗流失和產品加工質量不穩(wěn)定，而不斷進行的新人培訓、技能提升過程等則會造成生產進度的延誤、成本的增加。

對特定人員的依賴。在任何一家企業(yè)中都存在著骨干、精英人員，他們在知識、技能和工作能力方面具有較為突出的表現(xiàn)，通常被安排在關鍵崗位上發(fā)揮著重要的作用，所以如果對這些特定人員的需求達到無法替代的程度，則可能產生單點失效風險。

二、設備與物資因素

1．工裝與設備

隨著生產加工能力的提高，數控加工設備、特種焊接設備、精密檢測設備等新型設備的使用范圍在不斷擴大，使用強度在不斷提高，所以對設備的操作、維護、支撐和管理顯得越來越重要。

工裝對于提高工藝加工的便利性、準確性、一致性同樣具有重要的作用，工裝的設計水平、維護情況是生產制造風險評價中的重要因素。隨著產品結構多樣性、復雜性的不斷增加，以及加工便利性要求的提高，對工藝裝備的需求和技術指標的要求也在不斷提高。從某種程度上講，工裝的配套水平和設計水平的高低直接反映了單位生產能力與技術保障水平。

另外，對于部分設備、儀器儀表、工裝需要有相應的配套資源作為保障，如場地、潔凈水、不間斷電源或濾波電源、壓縮空氣、溫濕度、靜電防護等要求。

2．物料

物料包括原材料、元器件、部組件和子系統(tǒng)，對物料的風險評估可從物料的成熟水平及可用性、供應鏈管理等方面著手。

物料的成熟水平。隨著技術的進步、產品的更新?lián)Q代，航天型號中新物料的應用在不斷擴展，但新物料在應用于型號之前，最好經過其它相關型號的飛行驗證，對于沒有經過飛行驗證的，應進行充分的地面試驗驗證，并對飛行環(huán)境風險進行評估。

供應鏈管理。其是企業(yè)管理的重要環(huán)節(jié)，在航天型號管理中具有突出地位，直接關系著產品的質量、研制進度、成本等。因此，為了控制供應鏈管理風險，所有物料的供應商都應在經過嚴格的考核認證后被列入合格供方目錄，并定期進行審核及動態(tài)管理。同時，對于需要進口、單一供應商、長交貨期、有毒有害、價格波動大的特殊物料要進行系統(tǒng)梳理，并建立安全庫存或采取其它緩解措施。

三、能力與資金因素

1．設計

產品設計應充分考慮可生產性、設計變更管理等因素，其中后者是生產制造風險管控的重要環(huán)節(jié)。

設計的可生產性。產品設計以產品實現(xiàn)為目的，那么設計方案的可生產性差則會降低生產效率、增加制造成本，并可能影響產品質量。因此，設計方案應關注生產加工的便利性，同時充分考慮加工設備能力、人員技能水平、環(huán)境條件和工業(yè)基礎等情況。

設計變更管理。當設計方案發(fā)生變更，尤其是頻繁變更時，錯誤和疏漏發(fā)生的概率將會大幅提高，進而導致生產制造風險的增加。因此，各單位應建立完備的設計變更管理程序，包括設計變更審批與會簽程序、發(fā)布與回收程序，并確保設計變更記錄的可追溯性。而工藝、物資等部門應對設計方案的變更作出及時的響應和落實，以避免問題的遺漏和延誤。

2．過程能力與控制

工藝過程設計和工藝方法的選擇直接決定了生產加工過程的先進性與合理性。

工藝過程設計。在生產加工之前，須根據產品及部組件的結構特點、加工便利性需要等，對產品加工的步驟、程序進行合理的規(guī)劃。規(guī)劃過程中還應考慮產能和效率、關鍵特性檢驗、設備能力等因素，并確保各工序盡可能保持平衡。

工藝方法的選擇。所有工藝加工方法應能滿足設計指標要求，具有良好的可重復性、可檢查性，并充分考慮操作人員的健康與安全，如對于有潛在危險的工序應采取防呆措施等。同時，工藝方法應具有良好的可操作性，避免出現(xiàn)明顯的加工瓶頸，如需選用禁限用工藝，應通過既定的審批程序。

3．資金和成本

資金（預算）是產品制造的重要約束因素，資金是否充足決定了工藝加工方法、設備、物料等的選擇，直接影響著生產線的形態(tài)。一般來說，資金充足的情況下生產線可以引入自動化加工設備、精密測試儀器等；資金相對緊張的情況下，生產線更多地體現(xiàn)出勞動密集的特點。

成本是產品制造過程中需重點關注的一項要素，成本風險與質量風險、進度風險構成了產品制造的3項主要風險。隨著市場化水平的不斷提高和競爭的加劇，成本控制的重要性也已日益凸顯。

四、管理因素

1．質量管理

對于航天產品而言，質量是擺在第一位的，各項工作都應在首先確保質量的前提下開展，而質量管理工作也應貫穿于產品實現(xiàn)的全過程。因此，在產品生產過程中應明確物料檢驗方法、檢驗要求（包括抽樣數量、檢驗條件等）和接收標準，加強來料質量控制，防止將來料的質量問題帶入到產品中；產品制造過程中應針對關鍵特性設置關鍵檢驗點，明確檢驗方法、檢驗要求和接收標準；加強出廠產品質量控制，完善出廠前檢驗、檢測數據記錄和研制情況記錄；對于制造過程中和出廠后出現(xiàn)的質量問題，應按照質量問題“雙歸零”的相關程序方法及時處理，在查明問題的根源后實施有針對性的解決措施，并“舉一反三”。

2．生產管理

生產管理要素主要包括生產現(xiàn)場管理、生產計劃管理和持續(xù)改進3個子要素。

生產現(xiàn)場管理。生產現(xiàn)場應推行6S管理，保持作業(yè)環(huán)境整潔，維持良好的秩序。具體包括：物料擺放和傳遞整齊有序，不合格品區(qū)分/處理得當，設備/儀器/廠房設施的相關標識明顯，安全管理和教育常態(tài)化等。

生產計劃管理。良好的計劃管理是緩解、消除進度延誤風險的有效手段。計劃制定過程中，應對任務需求進行預測，以便實施組批生產；計劃應考慮經濟批量，以提高計劃執(zhí)行的效率和效益；在計劃執(zhí)行過程中應設定若干關鍵節(jié)點，加強過程節(jié)點的檢查、考核，對潛在的進度延誤風險進行評估、分析，及時制定緩解措施，對于可能出現(xiàn)的進度延誤制定應急措施。

五、取得的效果

通過對航天產品生產制造風險要素進行梳理，進一步加強了對風險要素的識別，取得了顯著的經濟效益，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是強化生產制造過程風險控制，提高型號交付水平。在各個研制階段系統(tǒng)梳理制造風險，加強制造風險控制，可有效解決型號交付延遲、成本超支、質量多發(fā)等問題。

二是構建精細化管理標準，加強企業(yè)自身能力建設。通過對制造技術與風險、供應鏈、生產設施、材料和人員等風險要素進行梳理分析，可將風險管控及早引入并貫穿于產品研制全過程，大幅降低與企業(yè)收益密切相關的制造風險；可以完善制造管理體系，有效促進自身規(guī)范化建設，提升業(yè)務能力。

三是結合當前航天外協(xié)產品質量問題多發(fā)，交付進度拖延等問題，可以將生產過程風險要素的梳理引入到外協(xié)單位，通過對外協(xié)產品制造各環(huán)節(jié)、多要素情況的系統(tǒng)掌握，全面提高外協(xié)產品受控水平?！?/p>