嫦娥四號探測器全級次供應商管理實踐

郭強 赫榮偉 黃曉峰 鞠小薇

(1 北京空間飛行器總體設計部，北京 100094)(2 中國空間技術研究院，北京 100094)

航天器的研制是一個極其復雜的系統工程，須整合相關領域的優質資源，多方的大力協助、密切配合[1]。嫦娥四號探測器堅持自主創新、協同創新、開放創新的理念，實現了人類歷史上首次月球背面軟著陸和巡視勘察，率先在月球背面刻上了中國足跡[2]。探測器參研單位來自中國航天科技集團有限公司、中國科學院、中國電子科技集團公司、高等院校等，既有傳統航天產品協作單位，也有新加入的合作伙伴；各供應商及其外協單位(再下一級供應商)的生產管理體系完備情況各有不同[3]，質量管理及控制能力參差不齊，傳統的以一次、二次外協管控為主的管理模式容易出現對外協產品管控不足、外協任務進度質量不滿足要求等問題[4]。由于嫦娥四號任務的重要性以及高風險性，需確保各級供應商產品質量可信，過程控制到位；在研制過程中對全級次供應商進行管理，做好統計、分析和確認工作，并采取針對性有效措施[5]。

1 全級次供應商管理概念介紹

探測器配套各級次的供應商，其中“級”是指按照探測器產品結構，從系統總體、分系統、單機、部組件逐級往下分解，直到最末級，再對每一級涉及的產品、設計、生產加工、試驗、檢測等工作項目進行細分，如圖1所示。

“次”是以單位為主體的協作配套層次，直接為本單位配套的供應商為一次供應商，為本單位一次供應商配套的供應商為二次供應商。依此類推，包括一次、二次乃至多次。

全級次供應商管理，即對任務的各級次全部供應商進行有效管理，確保其產品、服務滿足任務要求，管理要素包括合格供方管理、產品保證管理、計劃管理、工藝管理、物資管理等，重點在于管理范圍涵蓋全部供應商。由于宇航任務供應商數量眾多，有效管理需要依靠科學合理的供應商管理體系，統管統建、共建共享；對于單一宇航任務來說，需要在已有管理體系的支撐下根據任務特點強化管理，做到覆蓋全面、重點突出。

2 嫦娥四號探測器全級次供應商管理實踐

2.1 供應商的選擇

嫦娥四號探測器任務分工的確定與定點單位的選擇嚴格按照相關管理辦法，繼承產品的研制延續原有分工，新增產品嚴格遵照合格供方名錄范圍內選擇定點單位。外協管理實行統一組織、分級負責的管理模式，落實委托方主體責任，確保管控到位。外協產品包括分系統、整機、零部組件及相關配套設備、軟件等；外協服務包括相關產品工序加工、檢驗、試驗等。

國際載荷、科普載荷等由工程總體直接指定責任單位，作為搭載任務。

經統計，嫦娥四號探測器涉及供應商一級占5%，二級占22%，三級占32%，四級占34%，五級占7%，詳見圖2。供應商層級多，分布呈中間大、兩頭小的特征，集中在二級、三級、四級，這種特點對供應商的要求傳遞、質量管控等管理提出了很高的要求。

圖2 嫦娥四號探測器供應商級別分布

2.2 供應商管理職責

在探測器研制過程中，系統總體單位落實抓總責任，組織系統級產品保證工作。各級供應商負責提出項目的技術要求、交付計劃要求、驗收要求和產品保證專用要求，參加產品的設計、工藝等重要文件的審查把關，對產品實施過程跟產，了解并處理產品超差、代料、技術狀態更改、不合格審理和質量問題歸零等問題，落實強制檢驗項目，負責組織產品的驗收工作[6]；任務提出單位負責組織對下級供應商實施管理，向下一級供應商傳遞項目的相關要求，組織對供應商開展產品保證知識培訓并監督落實，組織開展供應商質量能力審核與評價工作；對于確定為探測器關鍵項目的單機產品，任務提出單位組織制定詳細的過程控制措施，隨同關鍵項目清單上報探測器總體，探測器總體參加關鍵項目產品的設計評審和驗收工作[7]。

項目辦公室負責組織探測器總體和分系統完成方案設計，編制下達探測器研制建造規范、接口規范、環境試驗規范、驗收規范等頂層規范，負責探測器各分系統技術接口協調和技術狀態管理，對分系統間接口的正確性、協調性負責；在進度管理方面負責編制下達探測器工作分解結構，研制技術流程和計劃流程，提出分系統和單機研制進度要求，針對新研產品、歸零或風險造成的短線，兩總赴研制廠所實施短線調度；進行探測器研制質量管理和監督工作，制定并組織實施探測器產品保證大綱和計劃，提出分系統產品保證要求并監督檢查。

2.3 產品保證要求的逐級傳遞

嫦娥四號探測器充分繼承嫦娥三號研制工程經驗[8]，根據航天科技集團有限公司、中國空間技術研究院各級產品保證要求，以探月與航天工程中心下發工程總體文件、中國空間技術研究院產品保證通用要求為依據，編制了嫦娥四號探測器產品保證相關文件，從產品保證管理、質量保證、可靠性安全性保證、元器件保證、材料保證、工藝保證、軟件產品保證、地面設備保證等多個要素及技術狀態管理、標準化管理等方面規定了嫦娥四號探測器系統各項產品保證活動[9]。通過通知下發、集中培訓、質量檢查等方式，將該要求層層傳遞到探測器各級承研單位，作為各級單位產品保證工作開展的依據[10]，是各級單位開展產品研制工作的重要輸入。各分系統及單機單位負責將探測器總體的相關要求和本單位的相關要求，傳遞給本單位的下一級供應商，并確保各項要求的有效落實。

2.4 聚焦關鍵環節管控

項目辦公室及探測器總體在嫦娥四號探測器研制過程中，聚焦關鍵環節，實施強化管控，制訂關鍵項目、關重件清單及強制檢驗點。在關鍵產品投產和關鍵工序開展前，組織生產準備評審，從人員、設備、原材料、工藝、生產環境等方面細致梳理工作準備情況，建立產品生產基線，確認產品投產狀態正確及生產過程質量控制措施有效。在產品生產及驗收過程中，針對關鍵項目、關鍵(強制)檢驗點的控制及落實情況進行嚴格把關及檢查。例如在著陸器推進分系統部裝前制定了針對性的質量控制措施，結合技術流程，確定推進部裝階段的一般、重點控制要求及過程控制要求。對關鍵部件和關鍵過程(重量、極性、焊縫、漏率、精度、多余物控制等)制定詳細的量化要求。在推進部裝過程中，嚴格按過程控制要求進行量化質量控制，并將實施結果與嫦娥三號推進部裝過程照片進行比對，確保推進部裝工作按要求順利完成。

此外，在材料、工藝管理方面，組織各承制單位開展產品的材料和工藝選用確認工作，完成了目錄外材料審批和新工藝的鑒定。在元器件管理方面，依據嫦娥四號元器件保證要求對裝器元器件進行管理和控制。探測器總體負責組織探測器研制用元器件的策劃和實施，主要包括：探測器用元器件保證要求的制定和發布、收集探測器各承制單位單機元器件配套表和元器件選用清單、對各承制單位的元器件質量管理情況進行監督檢查、組織元器件選用清單的評審、負責探測器元器件過程確認檢查和元器件產品保證復查工作、負責探測器研制過程中發生的重大和批次性元器件質量問題處理及其他航天器元器件問題在本項目的“舉一反三”等工作。目錄外元器件按探測器相關要求及目錄外審批意見完成相關工作；首飛元器件進行了專項質保，均已按要求完成審批。在軟件管理方面，制定了嫦娥四號軟件/現場可編程門陣列(FPGA)產品保證大綱和要求，組織探測器各軟件/FPGA配置項研制單位開展軟件產品保證技術要素確認工作。

2.5 長期貯存產品的管理

著陸器和巡視器大部分的平臺產品和個別載荷產品投產已長達6年，已投產產品面臨地面長期貯存所帶來的問題，且各產品沒有備份產品替換，風險巨大。

針對貯存后產品的可靠性問題，首先開展產品長期貯存可靠性評價技術研究。與國內專業院所合作，開展電子類、機電類單機長期貯存產品的薄弱環節要素分析，形成要素檢查單，編制貯存產品可靠性預計工作指南，開展電子單機設備長期貯存可靠性分析，形成貯存設備可靠性預計方法，完成貯存產品可靠性預計。其次明確長期貯存要求、交付前補充試驗要求。對產品貯存的環境條件、產品的包裝與放置要求、產品貯存前/貯存期間/貯存后的試驗等問題進行了詳細規定。探測器先期投產的產品已按要求全部完成了相關試驗，結合嫦娥四號任務需求進行更改，將產品分為“未作任何修復、改裝”、“需更換狀態相同的部分電路板/部件”和“需更換狀態不同的部分電路板/部件”3類，并分別制定各類產品的不同試驗項目與試驗量級的再試驗要求。在產品貯存期間，組織開展貯存產品質量檢查，確認產品貯存過程符合要求。各單位通過定期開展加電測試和力、熱等環境試驗檢查產品是否存在可能的失效故障，旨在提前暴露產品在長期貯存期間和長期貯存后的潛在缺陷，進而確保產品貯存安全可靠。

2.6 特殊產品重點管控

由于航天產品對可靠性、安全性的要求非常高，對于航天產品研制背景較為薄弱的部分單位，可能在產品可靠性、安全性的設計方面存在經驗與認識不足，導致其產品的可靠性與安全性較航天產品要求存在一定差距，需要引起高度重視。

嫦娥四號探測器相對嫦娥三號新增了部分產品，項目辦公室對新增國產單機進行重點管理，全程參與研制過程，從設計、原材料、元器件選擇、過程控制、產品驗收等方面全面進行控制；針對熱控分系統新增的重要部件，項目辦公室對相關研制單位針對性的制定了產品保證要求，并開展了產保要求傳遞落實的專項檢查工作；在研制過程中邀請探月與航天工程中心等上級主管部門多次赴相關單位開展關鍵過程的審查把關、關鍵動作的狀態確認等，全面參與重點部件產品的各個研制環節，確保該產品的鑒定充分，確保正樣產品研制過程受控。

在完成高技術、高風險的航天重大專項任務的同時，嫦娥四號還承擔了國際合作平臺和公益科普的職責，探測器系統搭載了國際載荷和全國范圍征集的科普載荷，屬探月工程首次。針對新增的國際載荷、科普載荷，配合工程總體制定專項保證要求，監督并檢查國內載荷總體責任單位對國際載荷的監管措施和質量控制結果，制定對國際載荷和科普載荷的接口安全性設計與驗證要求，在產品驗收時對安全性要求進行確認；組織專家組赴中國科學院空間中心、重慶大學等研制單位開展多輪接口安全性檢查，對產品實物、電路圖進行檢查，對壓力極限測試試驗進行審查，保證接口具有故障隔離措施，確保主任務安全。另外，還針對科普載荷的熱控和實施開展了重點審查，確保其在軌溫度不超限；針對國際載荷，探測器總體全程參與分系統對單機的驗收，確保接口安全性措施已落實到位。

3 結束語

航天器供應商管理對任務研制影響重大，供應商管理體系的建設成為中國航天戰略性、長期性、基礎性、緊迫性、艱巨性的工作。嫦娥四號探測器立足現有供應商管理體系，圍繞任務特點深入分析薄弱環節，在抓好產品保證要求傳遞的基礎上，聚焦關鍵環節的控制，重點開展了長期貯存產品的分析評估和測試確認工作，并對國際載荷、科普載荷等特殊產品進行了重點管控。在此過程中，對全級次供應商管理進行了積極有效的探索與實踐，確保了嫦娥四號探測器產品質量可信，圓滿完成了任務目標，并為后續任務提供了參考經驗。