陳華強 施鎮順
(中國西昌衛星發射中心,四川西昌,615606)
航天發射場是發射航天器的特定區域,其主要功能是完成運載火箭和航天器的裝配、測試和發射;對飛行中的運載火箭及航天器進行跟蹤測量,獲取數據,進行處理和分析;對運載火箭及航天器進行監視和安全控制,完成檢測和發射的后勤保障等[1]。國內現有酒泉、太原、西昌和文昌等4個發射場,主要用于執行地球同步軌道衛星、太陽同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站、貨運飛船、深空探測器等發射任務。西昌發射場位于四川省西昌市,主要執行CZ-3A系列、CZ-2C、CZ-4C等多型火箭發射任務,由五大系統組成:測試發射、測量控制、通信保障、氣象保障和技術勤務保障。
西昌發射場測試發射系統 (簡稱測發系統)是一個大規模、綜合性很強的復雜系統,涉及眾多學科領域,直接與星箭 “打交道”,由控制、測量、常規動力、低溫動力、推進劑利用、指顯、衛星勤務保障、常規加注、低溫加注、消防、供電、供氣、化驗、塔勤等20多子系統組成,主要承擔運載火箭及有效載荷的轉載、測試、加注、發射,負責靶場設備、設施的維護改造,地面勤務保障、場區氣象保障,以及特種燃料、特種氣體的化驗等任務,處于發射任務的第一戰位。
測發系統具有組成復雜、技術龐雜、質量要求高、環境影響多、風險隱患大等特點。系統由160多個技術崗位組成,分管1600多臺套設備,承擔 “三高一低一毒” (即高壓電、高壓氣、高空作業,低溫燃料,有毒特種燃料)的特種作業,涉及風險源200多項、環境因素300多項。
近年來,我們逐漸引入質量管理體系、環境管理體系和職業健康安全管理體系標準,構建起質量、環境和職業健康安全一體化管理體系,簡稱一體化管理體系。通過體系的建設、運行和持續改進,為圓滿完成航天發射任務提供了系統的管理方法,取得很好的效果。筆者結合管理體系標準新舊版本的對比,談談發射場實施一體化管理需要把握的幾個關鍵環節。
2016年,國家頒布實施了GB/T19001-2016《質量管理體系要求》和GB/T24001-2016《環境管理體系要求及使用指南》,2017年中央軍委裝備發展部頒布了GJB9001C-2017《質量管理體系要求》;職業健康安全管理體系國際標準ISO45001也于2018年初出臺,國內標準預計2019年頒布。新舊版標準變化較大。
總體而言,新版標準與舊版標準相比,在格式調整的基礎上,進一步聚焦組織的職能使命和中心工作,更加強調領導的作用,強調基于風險的思維和PDCA方法,突出相關方的管理,強調知識管理。
GB/T19001-2016相較于GB/T19001-2008,主要內容變化體現在以下方面[2]:
a)采用 “產品和服務”替代 “產品”,以強調產品和服務之間的差異;將采購的產品和外包的產品以及其他方式提供給組織的產品,統一用“外部提供的產品和服務”表述;
b)強調 “基于風險的思維”,將處理風險和機會更加明確列入質量管理體系的策劃、實施、維護和改進過程中,并不再列 “預防措施”的獨立章節;
c)更加強調領導作用,對最高管理者提出了更多的要求,不再明確提出設置管理者代表的要求;
d)新增條款 “理解組織及其環境”,強調考慮組織的內外環境和相關方的需求和期望;
e)在資源支持中增加了 “組織知識”,同時將監視和測量資源列入其中;
f)將原來的過程方法和管理的系統方法合并,引用的質量管理原則由原來的8項變成了7項;
g)采用 “成文的信息”替代了 “文件化的程序和記錄”。
GB/T24001-2016相較于GB/T24001-2004,主要內容變化體現在以下方面[3]:
a)強化領導作用,提出了戰略環境管理的思維;
b)采用基于風險的思維,將風險預防貫穿于整個活動中;
c)新增保護環境的理念,強調履行合規義務;
d)引入生命周期的概念,明確環境因素的確定和運行控制要考慮生命周期的觀點;
e)采用 “成文的信息”替代了 “文件化的程序和記錄”。
由于新版職業健康安全管理體系國標還未正式發布,本文拿國際標準進行對比,ISO45001:2018相對OHSAS18001:2007,主要內容有以下變化[4]:
a)增加了 “組織所處的環境”要求,強調將體系融入組織的業務過程;
b)采用基于風險的思維,將風險預防貫穿于整個活動中;
c)強化領導作用,強調員工協調與參與;
d)細化危險源辨識和風險評價的要求;
e)細化了運行控制。
3個管理體系新版標準統一了標準架構,強調了基于風險的思維,統一了部分術語描述,總體變化更有利于發射場將公共要素整合在一起,將3個管理體系在統一的架構模式下進行運行,實現管理體系一體化。部分變化如風險管理、知識管理等更加適合航天發射場的特點,也提出更高的要求,如GB/T19001—2016的 “組織的知識”明確要求規范知識管理,這就要求發射場應明確 “確定知識”、 “獲得知識”、 “保持知識”和 “更新知識”等方面的具體要求,更加適合發射場人員流動大的特點;GB/T24001-2016引入了生命周期的概念,要求發射場在實施各項活動過程中均應考慮環境影響,采取相應措施,減少環境危害。
由于發射場實施航天發射任務時,影響著產品質量、環境保護、人員及產品安全,三者間是相互關系、相互影響的,且3個管理體系間有很多共同點,如都遵循PDCA(策劃、實施、檢查、改進)原理、章節結構基本一致等。在充分識別不同之處和標準變化的基礎上,發射場實施一體化管理體系是可行的。
航天發射場測發系統建設運行一體化管理體系要充分考慮到航天發射任務的特點和要求,以“確保成功,萬無一失”為總目標,以 “實戰化”、 “一體化”和 “系統化”為總要求,采用“標準化”、 “精細化”和 “目視化”等方法/工具,貫穿任務全過程,與任務各環有機結合融合,提高綜合發射能力。
航天發射過程中存在許多不確定性,面臨的風險因素種類繁多,星箭產品有新的技術要求,設備設施、任務軟件可靠性不足,任務安排、場地選擇、計劃調整、流程優化可能存在沖突或隱患,人員、技術、環境、管理可能存在不確定性,加之不可預見的影響因素,給航天發射過程管控帶來挑戰,也影響目標的實現。構建運行測發系統一體化管理體系,應聚焦發射任務,聚焦顧客需求,確定相關方的需求和期望,聚焦風險管理,嚴格過程管控,確保過程和結果雙圓滿。
a)聚焦發射任務。發射任務是根本,體系建設是為任務服務的,應緊緊圍繞發射任務制定組織的質量、安全和環境方針及目標,開展過程識別,分析內外部影響因素,組織任務策劃,嚴密組織任務實施、績效監測、評價和改進,確保任務過程和結果雙圓滿。
b)聚焦顧客需求。識別并確定上級機關、技術總體單位、航天器和運載器的研制及使用單位等顧客需求,建立快速反應機制,時刻關注需求變化,致力于解決顧客的問題,協作一致,圓滿完成發射任務。
c)聚焦風險管理。采用基于風險的思維,將風險管理貫穿于任務的全過程,通過系統梳理、識別風險源、風險原因和風險事件,充分認清試驗任務中存在的風險因素,分析風險特性,估計風險發生概率和后果影響,確定風險等級,明確風險應對和監控措施,消除、降低或監控在任務中可能發生的各類風險。
質量、環境和職業健康安全管理體系雖然關注的焦點不同,如質量管理體系關注顧客的要求得到滿足程度、環境管理體系關注環境影響、職業健康安全管理體系關注人員的健康安全等,但3個體系均遵循相同的管理系統原理,強調領導作用,強調基于風險的思維方法,采用PDCA循環方法,均明確強調將體系要求融入組織的業務過程。
3個新版標準整體架構一致,構建運行測發系統一體化管理體系,可以質量管理體系為基本框架,融入環境和職業健康安全管理體系的不同要求。如,以GB/T19001-2016的 “6.1條款 應對風險和機遇的措施”為基礎,融入GB/T 24001-2016的 “6.1.2環境因素”和 “6.1.3合規義務”以及ISO45001:2018的 “6.1.2危險源辨識與風險評價”和 “6.1.3法律法規與其他要求評定”,形成完整的6.1條款。通過所有條款的整合融合,構建形成三標一體 (質量國標、環境國標、職業健康安全國標)的一體化綜合管理體系。
構建運行測發系統一體化管理體系,在整合各個體系的基礎上,還應在體系和發射任務的融合上下功夫,將航天發射60多年的管理文化、規章制度和指揮操作文件分別轉化為管理手冊 (分手冊)、程序文件和作業指導書,形成體系與任務“一體化”,實現 “寫所做、做所寫、記所做”。
a)頂層設計方面。將航天多年來形成的質量意識、質量行為、質量價值觀、質量形象等質量文化轉化成質量方針、質量目標或融入質量控制過程,寫入管理手冊 (分手冊),盡可能按標準章節條款,結合測發系統實際,描述各個條款控制要點,重點闡述組織實現標準要求所達到的控制水平、表明做什么、已經做到什么以及采用的簡要方法。
b)過程管控方面。將航天發射場多年實踐和發展積累的過程管控經驗,如 “雙五條” 歸零標準 (技術歸零的五條要求:定位準確、機理清楚、問題復現、措施有效、舉一反三;管理歸零的五條要求:過程清楚、責任明確、措施落實、嚴肅處理、完善規章); “五按” (工作按程序組織、測試按流程實施、操作按規程執行、判讀按標準比對、記錄按表格填寫); “雙想”(回想和預想)等規章制度融入體系文件。如“雙五條”歸零可融入 “改進”、 “五按”可融入“生產和服務提供”,直接在管理手冊 (分手冊)中闡述,也可以融入到程序文件和作業指導書中。如 “五不操作” (任務不明確不操作、口令不清楚不操作、協調不到位不操作、設備有故障不操作、不是自己分管的設備儀器不操作)可結合各項測試項目,細化直接寫進作業指導書注意事項。此外,可將任務中的高空作業、高壓供電、危化品、壓力容器等危險作業的管理規定或規章制度,按照體系的要求轉化為程序文件或作業指導書,納入體系統一管理。
c)指揮操作方面。將操作規程、設備檢查維護規范、記錄表格等各類試驗文書轉化為作業指導書和質量記錄,統一規范內容、格式、編號要求等各要素,納入體系管理,提高管理效率和質量。
測發系統涉及面廣,包含人員、文書、設備、場地等方方面面,由各個子系統、各種設備、各個場所所組成,是一個復雜的大系統。構建并運行一體化管理體系,要遵循系統化原則,以航天器和運載器測試發射為主線,將測發系統的所有過程、人員、要素均納入一體化管理體系。
測試發射是一項大活動、大過程,由各個系統、活動、子過程 (測試項目)所組成,子系統還可以細分崗位活動和更小的子過程。應采用過程方法,基于大系統考慮,將這些活動和相關資源作為過程進行管理,從 “人、機、料、法、環、測”等方面,明確職責和資源保障。
測試發射涉及人員較多較雜,有管理人員、協調人員、指揮人員、操作人員等,有博士學歷、研究生學歷、本科學歷、甚至初高中學歷。應綜合考慮各類活動的需求,辨識崗位能力需求,基于適當的培訓、教育和經驗,有針對性地系統選擇勝任的人員到需要的崗位,充分發揮各類人員的作用,做到全員參與,提高效益。
測試發射是一項完整的活動,主要分為3個階段:任務準備、任務實施和任務總結。整項活動基于PDCA循環,涵蓋了內外部環境、策劃、支持、任務實施、測量、分析和改進等各個環節,覆蓋標準要求的所有要素,應通盤考慮,全要素實施,做到全覆蓋、零遺漏、無死角。
GB/T19001-2016“7.1.6組織的知識”有明確的規定,要求將組織的知識予以保持,并在所需的范圍內能得到。測發系統崗位多、專業多、操作要求高、指揮協同多、人員流動快,且崗位人員的操作不是簡單的重復性操作,需要在不同測試項目使用不同操作技能,關注不同的技術狀態,特別是高密度任務期間,還面臨不同火箭型號、不同測試項目、不同操作步驟輪換操作,這就要求將工作程序、測試流程、操作步驟、判讀標準等內容標準化,將技術專家和崗位能手的經驗、教訓、改進結果等內容固化,寫入各類方案、規程、規范、教材和表格等試驗文書中,形成標準化內容,減少 “三誤”風險。
測發系統標準化工作,主要目標是實現 “五按”,即 “工作按程序組織、測試按流程實施、操作按規程執行、判讀按標準比對、記錄按表格填寫”。①把任務中的各項工作通過工作程序固化下來,形成陣地級和系統級任務組織實施程序,作為組織工作的依據;②把測試項目以流程形式固化下來,形成任務組織實施方案,作為測試實施的依據;③把操作步驟和注意事項固化到操作規程和設備檢查維護規范等各類試驗文書中,作為操作實施的法規;④把判讀的標準落實到表格中進行比對,作為判讀實施的標準;⑤識別需求和狀態變化,完善表格設計,把測試記錄填寫到固定的表格中,達到 “記所做”的目的。通過 “五按”實現發射任務組織指揮、測試操作、記錄填寫、數據判讀等全過程標準化。
精細化管理是一種理念、一種文化,以具體、明確的量化標準取代籠統、模糊的管理要求,把抽象的戰略、決策轉化為具體的、明確的發展舉措[5]。航天發射任務精細化管理就是要在現代管理經驗的基礎上,以精細化為尺度,促進各項制度、規范、體系要求在任務中的末端落實,高質量、高標準完成發射任務。
測發系統執行任務過程中,還不同程度存在著體系文件不精準、責任區分不明確、狀態標識不清晰、工作落實不到位、監督檢查不規范的現象。構建運行測發系統一體化管理體系,要做到管理對象精細化,在各級參試人員的崗位確定、職責精細化和各系統工作、流程、系統間接口精細化上下功夫;要做到過程管理精細化,在狀態準備、過程控制、狀態檢查、狀態記錄、數據記錄和撤收精細化上下功夫;實現組織指揮更加精致、測試操作更加精細、數據判讀更加精準、應急處置更加精確、管理控制更加精密。
實現精細化的工具/方法有很多,主要包括表格化管理法、流程圖表、檢查表、PDCA循環法、質量因果分析法、QC小組活動、6σ管理、質量控制點、強制檢驗點等。測發系統實施精細化管理,可優先選擇表格化法、檢查表、質量因果分析、QC小組活動和質量控制點等方法。“表格化法”以通過簡單而有效的表格,將復雜的問題分解成一個個可具體操作、有機結合的小項目,增強執行力,廣泛應用于各系統、各崗位。 “QC小組活動”運用全面質量管理的思想和方法,充分調動廣大崗位人員的積極性和創造性,解決任務中的各項實際問題,提升工作效率和質量,降低安全隱患。 “質量控制點”針對測試過程中需要進行重點控制的過程或對象,如薄弱環節、關鍵部位、不可逆測試項目等,根據其重要程度和關注的焦點,可分為關鍵質量控制點和強制檢驗點,并采取特殊的管理措施和方法,從而達到規定的質量要求。
可視化是利用形象直觀、色彩適宜的各種視覺信息和感知信息來組織現場工作活動,達到提高工作效率的一種管理方式[6]。測發系統有星箭廠房、燃料庫房、發射塔架、加注現場、測試間、化驗間等各類現場,設備多、電纜多、工具多、人員多,還涉及各類試驗文書、備品備件、調度、電話等物品。若不加以規整,會導致雜物較多、秩序較亂,存在較多非 “必需品”,現場管理需花費較大的時間和精力,還會帶來各類安全隱患。通過可視化管理,規范現場秩序,形成良好習慣,降低風險,提高工作效率。
為了搞好現場管理,可引入7S管理 (整理、整頓、清掃、清潔、素養、節約和安全)。充分結合測發系統實際情況,制定相對統一的實施標準,劃分測試間功能區域,按指定位置標識并有序擺放工作必需品;規劃物品放置位置和場所,梳理各種設備設施、管路電纜,并進行準確標識;在墻上張貼醒目制度要求,明確區域負責人、清掃清潔標準及其他要求。
采用看板管理方法,在重點場所通過投影大屏、懸掛白板等方式實現工作內容實時可視化,在危險區域制作懸掛危險告示牌及相關工作的測試流程圖,合理規劃試驗現場,實現區域劃分合理、標識定位有效,進一步規范現場工作秩序,提高工作效率。
目前,發射場逐漸構建實施了一體化管理體系。通過體系的構建、運行和改進,實現了任務圓滿成功的預期目標,產生了良好效果;引入了現代管理的理念、思維、方法和手段,提高了工作效率;建立形成了手冊、程序文件、操作文件和記錄表格等規范性文件體系,明確了工作準則,規范了行為習慣;基于風險的思維,堅持預防為主,完善了運行機制,提高了持續改進能力;通過科學的管理,增強全員質量、安全和環保意識,提高了發射場年發射能力,提升了綜合管理能力。
一體化管理體系是組織航天發射任務重要的法規依據,是 “確保萬無一失、圓滿成功”的重要法寶。構建運行測發系統一體化管理體系,要在一體化融合上下功夫,堅持 “寫所做、做所寫、記所寫”,發揮領導作用,倡導全員參與,用體系的思維來策劃工作,用體系的要求來指導工作,將標準要求與任務無縫鏈接,確保實現航天發射任務過程結果雙圓滿。