航天器發射場質量確認制探索與實踐

李昊 趙欣 張廣宇 戴陽利 凌貿易 王濤 周蓉

(中國航天科技集團有限公司，北京 100048)

“十三五”以來，中國航天科技集團有限公司(以下簡稱“集團公司”)年均發射衛星數量較“十二五”期間大幅增長，高強密度研制、發射成為常態[1]，對航天器科研生產管理模式、研制過程質量管理特別是質量管理的效率和效果提出了更高的要求。

與此同時，在航天工業質量管理持續發展的總體趨勢下，國外航天公司不斷探索與航天產品特點和企業管理理念相適應的質量管理模式和方法。以空客公司為例，其將質量作為公司的競爭優勢，建立了具有自身特色的先進質量管理體系，確立了在預防和持續改進中保證一次成功的質量管理理念，注重在航天器整個研制過程中開展質量管理工作，確保詳細及時的計劃、預防和過程控制，并注重績效評估和持續改進，從而確保提供一流質量的航天器產品[2-4]。

航天器研制過程質量管理，一個重要環節是對航天器研制各階段的質量控制情況進行評審，即航天器研制技術評審，包括設計評審、轉階段評審、出廠評審、發射場評審等。其中，發射場評審是航天器研制技術評審的重要組成部分，主要任務是對航天器在發射場執行發射任務期間的質量狀態進行審查和確認，其決定了已完成研制、出廠運送至發射場的航天器能否順利如期發射。隨著發射任務的日益增多，如何提高發射場評審工作的效率和效果，特別是推動成熟/組批航天器的質量評審工作效率提升，成為促進航天器科研生產管理模式轉型和適應高強密度“新常態”的重要抓手。但傳統發射場評審模式因其有效性不高、針對性不強等突出問題，已不能完全適應形勢任務發展的需要，有必要進一步優化改進，推動成熟航天器發射場階段評審向過程和結果確認轉型[5-7]。

1 航天器發射場質量確認制的實施背景

1.1 傳統發射場評審模式現狀

按照航天器的研制特點，傳統發射場質量管理主要通過評審形式，完成各項工作的質量總結。傳統發射場評審項目主要包括航天器發射場加注暨轉場評審、質量問題歸零和舉一反三評審、技術狀態更改控制評審等，評審內容主要包括發射場技術區工作準備、各分系統測試情況、關鍵環節和強制檢驗點控制情況、太陽翼和天線專項工作、技術風險分析與控制等方面。

根據評審項目特點，航天器發射場評審一般分為放行類和處置類兩類(見表1)，各有不同的評審側重點。其中，放行類評審包括加注暨轉場評審，主要是對前期研制和質量工作結果進行確認，對完成質量進行審查和評價；處置類評審包括質量問題歸零和舉一反三評審、技術狀態更改控制評審，主要是對質量問題和技術狀態更改處理過程進行確認，確保歸零的徹底性和技術狀態更改及驗證的有效性。

表1 航天器發射場評審類型Table 1 Types of technical reviews for spacecraft launch site

航天器發射場評審一般采取會議評審的方式，由被評審方向評審組織方提交評審申請，準備評審文件和備查材料；評審組織方根據被評審文件內容確定評審專家組，召開評審會議，評審專家組針對評審文件和備查材料提出意見和建議，形成評審結論。一般情況下，一顆航天器在發射場需要進行運輸、測試準備就緒、測試、單項試驗、加注演練、加注準備就緒、加注評審等20余項評審工作，每項評審都需要專門編寫工作總結報告。在發射場各個階段，針對不同工作項目還會組織專項審查，需要形成專項的總結類報告。

1.2 存在的問題

發射場階段的會議評審和專家把關在保障航天器重大質量問題歸零、技術狀態改進等方面發揮了重要作用，推動了航天器研制工作順利進行。但是隨著當前研制任務的急劇增長，僅依賴評審會議形式對工作結果進行的質量把關，已不能滿足航天器質量管控的需要，傳統模式逐漸暴露出評審有效性不高、針對性不強、質量責任體系不清晰、專家資源緊張等問題[8]。

1)有效性不高

評審會一般安排半天或一天，時間緊，文件內容多，提交評審的工作報告篇幅往往百頁以上甚至數百頁，備查文件達數十份，而由于專家時間有限，會前難以有足夠時間提前審閱，僅利用短時間的評審會對文件進行把關，使得大量工作內容無法細致審查和充分溝通，造成了評審有效性不足。

2)針對性不強

由于發射場階段工作流程較為成熟和程序化，工作項目在航天器出廠前的研制測試中已經基本涵蓋，在未發生重大質量問題和技術狀態變化的情況下，發射場階段的評審主要關注對工作的最終結果進行“點式”確認，對發射場工作過程的質量把關作用有限，發揮不了各領域專家的專業作用，針對性不強。

3)質量責任體系不清晰

多名評審專家在同一張簽字表簽署，并不針對某一具體方面進行確認和負責，沒有明確的責任分工和界定，一旦出現問題也難以追責，無法壓實其評審責任，造成評審的質量責任體系不清晰。

4)專家資源緊張

隨著高密度研制、發射成為常態，航天器發射場評審工作逐漸增多，對評審專家資源的需求也日益增多，專家隊伍難以有足夠的時間參加多個航天器的評審會，或對航天器研制全程參與把關，評審專家資源緊張，專家庫延續性不強。

2 航天器發射場質量確認制的內涵與方法

2.1 發射場質量確認制的概念與內涵

發射場質量確認制是指以航天系統工程思想、精細化質量管理和量化控制為指導思想，以“全流程覆蓋、全要素量化、責任體系清晰”為目標，建立“流程全覆蓋、質量要素齊全、確認目標量化、責任體系清晰、機制制度完善”的新型發射場質量管理模式。

其內涵具體包括：

(1)固化質量管理經驗。通過表格化形式固化確認項目，統一通用質量確認表格模板，將研制單位和專家的經驗固化到工作流程中，將多型號經驗、專家知識轉化為組織財富，確保工作一次做對做到位。

(2)前移質量工作重心。從源頭抓起，將質量確認與發射場技術流程緊密結合，將產品質量保證要求與發射場型號產品相結合，明確每項工作中對產品關鍵特性的量化控制要求，強化事前的管控，推動質量管理由事后總結向過程控制、預防控制轉變。

(3)強化質量責任落實。進一步明確發射場各項工作的質量確認要求及責任人，強化各崗位、各級質量職責的落實，壓緊壓實質量管理責任。

(4)注重管理效率提升。優化現有評審程序和流程，取消總結性報告、匯報性報告及相應的評審會，轉變為質量工作的表格化確認和審查，減少設計師及產保人員的重復性不增值勞動，進一步提高質量管理的針對性和有效性。

2.2 發射場質量確認制的理論與方法

發射場質量確認制是以航天系統工程管理核心思想為指導，以航天工程精細化質量管理原則為基礎，以航天工程質量量化控制方法為依據的系統性創新實踐(如圖1所示)，其基本理念包括全流程優化、過程精細化控制、項目管理量化。

圖1 發射場質量確認制的理論基礎Fig.1 Theoretical basis of LSQCS

1)航天系統工程管理核心思想

航天系統工程管理是研究和處理航天系統研制過程中跨學科集成和跨部門協作的基本理論和方法，支撐滿足全壽命周期使用要求的系統開發，其核心思想可以概括為綜合集成、迭代深化、總體優化、定量控制、持續改進、快速成熟等6個方面[9-11]。

2)航天工程精細化質量管理原則

航天工程精細化質量管理強調持續提升總體設計、整體優化、有效識別與控制技術風險及快速聚焦、放大和量化控制關鍵細節的能力，堅持預防為主、從源頭抓起和系統管理，實施全過程精細化質量控制，確保航天器研制及飛行任務一次成功[11]。

3)航天工程質量量化控制方法

量化控制是一種將系統和項目管理作為基礎的問題處理方法，重點在于結合航天器研制和生產實踐，以數據為基礎，以崗位為基本的運轉單元，借助手段和機制上的量化，不斷地分析和結合，針對關鍵的決策點及操作流程展開科學標準的系統化質量管理[12]。

3 航天器發射場質量確認制的體系架構

根據發射場工作流程和工作特點，基于相關理論分析和傳統模式問題梳理，圍繞“目標層、對象層、要素層、支撐層”4個層面，構建了航天器發射場質量確認制的體系架構(如圖2所示)。其中：

(1)“目標層”確立了實施發射場質量確認制的總體目標，即實現“發射場工作全過程確認及時有效”；

(2)“對象層”明確了發射場工作全過程關鍵質量控制點和質量確認時機；

(3)“要素層”包括責任主體、確認項目和確認表格，分別明確了發射場質量確認制的實施主體、具體對象和實施工具。責任主體主要包括總指揮、總設計師，各確認項目責任人和一線操作、測試人員，確認項目包括技安檢查結果、運輸結果、發射場電測結果等17項通用的發射場工作質量確認項目，根據確認項目，又進一步細分出了質量確認表和現場記錄表，并明確了確認工作結束后需要給出的質量確認結論；

(4)“支撐層”主要包括配套的實施方案、標準規范、管理制度、信息化手段和成果推廣機制等，是支撐發射場質量確認制持續優化改進的重要方面。

圖2 發射場質量確認制的體系架構Fig.2 Architecture for LSQCS

4 航天器發射場質量確認制的主要做法

根據航天器發射場質量確認制的體系架構，進一步明確了質量確認制的主要做法，包括建立優化目標、覆蓋技術流程、構建責任體系、明確確認形式、細化確認對象、固化實施流程、推動持續優化。

1)建立優化目標

實施發射場質量確認制的總體目標是實現“發射場工作全過程確認及時有效”：①強化航天器產品保證工作和質量管理活動的落實，明確各項工作的質量確認要求及責任人，確保工作一次做對做到位；②加強過程精細化控制，推動質量管理由事后總結向事前策劃和過程控制轉變；③提高質量管理效率，減少重復性質量復查；④優化評審程序和流程，通過表格形式對質量工作進行確認，進一步提高質量管理的針對性和有效性。

2)覆蓋技術流程

結合發射場工作流程，將發射場質量確認工作分為2個階段：衛星加注前和衛星加注至發射前，明確發射場關鍵質量控制點和質量確認時機，確保發射場質量確認工作覆蓋發射場技術流程規定的質量控制點和全部工作內容。

3)構建責任體系

按照集團公司航天器科研生產及質量管理規定，結合發射場工作特點，建立了航天器發射場質量管理責任體系(如圖3所示)，明確了發射場質量確認工作各級責任。

圖3 發射場質量確認制的責任體系Fig.3 Responsibility system of LSQCS

(1)頂層管理層面，總指揮是本航天器質量工作的第一責任人，負責確定每項確認工作的責任人，對質量確認工作負全責。總設計師是本航天器技術質量的第一責任人，對質量確認的技術工作負全責。

(2)組織實施層面，各質量確認項目責任人負責組織完成各質量確認項目檢查、審核等確認工作，簽署質量確認表，對各質量確認項目負直接責任。

(3)支撐執行層面，現場測試和操作崗位人員對原始記錄數據的完整性、正確性、及時性負直接責任。

4)明確確認形式

發射場質量確認工作以表格形式對質量工作進行確認，主要包含兩層次質量確認工作表格：現場記錄表和質量確認表，其中：

(1)現場記錄表作為電測、總裝、運輸、技術安全檢查等質量確認項目的原始記錄，由現場測試、操作和檢查人員及時填寫，對數據的完整性、準確性、真實性負責。各單位可充分借鑒現有的測試數據包、總裝數據包、加注數據包等形式進行表格化記錄。

(2)質量確認表由技術要求提出方進行檢查確認并簽署；必要時，可以通過前后方聯動，將測試數據、照片記錄等發送給后方進行確認；確認項目責任人依據完整的現場記錄表及時組織完成本項目的質量確認工作。

5)細化確認對象

根據發射場全過程技術工作，將發射場質量確認工作細化為具體的質量確認項目。這些項目嚴格按照發射場工作流程，在完整的現場記錄表、測試數據包等見證材料基礎上，通過質量確認表格逐項進行落實。

6)固化實施流程

明確發射場質量確認工作按照以下流程實施：

(1)航天器出廠前，制定發射場質量確認策劃，明確發射場質量確認工作項目、責任人，并納入發射場工作流程。

(2)航天器進場后，按計劃開展工作，根據質量確認策劃，及時完成各階段質量確認項目，形成簽署完整的質量確認表。

(3)加注轉場前，形成簽署完整的加注質量確認結論，經任務指揮部認可后進入下階段工作。

(4)轉場至發射前，按照策劃中規定的質量確認項目，以及發射場操作規程實施質量檢查確認。

7)推動持續優化

在推動質量確認制試點實施的基礎上，應當建立健全發射場質量確認制的相關管理制度，固化形成發射場質量確認制的標準規范，并積極采用信息化手段提高質量確認工作效率，強化發射場質量確認工作的支撐保障。

按照“先試點后推廣”、“邊推廣邊總結”的原則，發射場質量確認工作可先經部分航天器試點后，再推廣至所有航天器施行，并持續優化實施流程和實施效果。

5 航天器發射場質量確認制具體實踐與效果

5.1 實踐過程

某地球靜止軌道通信衛星，因衛星已完成研制生產待出廠，具備實施質量確認制的有利條件，率先試點了發射場質量確認工作。依據航天器發射場質量確認制的體系架構和主要做法，按照“事前策劃、納入流程、項目齊全、明確責任、記錄準確、簽署完整”的原則，結合衛星發射場技術流程和計劃流程，該衛星隊伍組織編制了《衛星發射場產品保證計劃暨質量確認策劃》，共策劃了一級質量確認項目17項(見表2)，分解為二級質量確認項目171項(見表3)，按照制定的計劃安排，高效、有序完成了發射場技術區和發射區的所有質量確認工作，完整簽署了所有確認表格，確認結果顯示，衛星各項功能正常，性能指標滿足要求。

表2 某衛星發射場質量確認工作項目Table 2 Work items for launch site quality confirmation of a satellite

表3 某衛星發射場技安檢查結果確認表Table 3 Confirmation table of launch site technical safety inspection results of a satellite

5.2 實施效果

1)評審工作效率和效益進一步提高

據統計，通過表格化確認，某衛星發射場階段總結類報告數量減少了1/2，會議次數減少了1/2，同時取消了以往50人以上規模的衛星加注暨轉場質量評審會，改為質量確認審查，其報告頁數由300多頁減少為不到30頁，評審工作效率和效益大為提高。

2)過程質量控制及時性、有效性顯著提升

將質量確認與現有發射場技術流程的質量控制點相結合，形成了新的質量控制有效抓手，將質量控制從聚焦于結果的“點式”確認轉變為全過程質量確認和全要素產品確認，使質量確認工作重心前移，確保了過程和結果質量控制的及時性和有效性。

3)質量確認責任主體更加明確

通過事前策劃、過程監督、逐級確認，將各級技術人員、相關主管人員、航天器總指揮、總設計師責任分層落實，質量責任明確、具體，發射場質量責任體系得到了進一步完善，工作過程和結果的質量控制責任得到了進一步壓準壓實。

4)有力推動了航天器研制質量管理模式創新

通過衛星發射場質量確認制試點，建立了全流程質量管理、全要素產品確認和全覆蓋質量責任的新型航天器研制質量控制模式，優化了發射場質量評審方式，并以發射場階段工作為切入點進行了實踐應用。

6 結束語

面對高強密度研制發射任務需求，為提高研制質量和效率，本文提出了航天器發射場質量確認制管理模式，將傳統的事后總結處置的質量管理，轉變為提前策劃，通過逐項落實工作任務、實施精細化的過程控制，提早發現風險、提早處置化解的工作模式，推動了質量工作重心前移和全流程、全要素質量管控。實踐證明，該模式推動了型號研制質量管理理念和方法的創新，取得了良好的實踐效果，將對宇航型號研制管理優化發揮積極的牽引示范作用。后續需要在實踐中不斷總結和完善，也需要加快電子數據包等信息化手段的建設應用，進一步提升質量確認工作效率，推動質量確認制的全面推廣實施。