新一代運載火箭產品質量保證新模式探索

2021-04-14 01:17:26朱亞蓉桑猛劉東平夏磊劉洋天津航天長征火箭制造有限公司

航天工業管理 2021年3期

朱亞蓉、桑猛、劉東平、夏磊、劉洋 /天津航天長征火箭制造有限公司

黨的十九大報告明確提出了建設航天強國和質量強國的目標，為航天企業的發展與質量工作指明了方向，也對航天質量管理工作提出了更高的要求。新一代運載火箭是以高可靠、高安全、無毒、無污染為目標打造的數字化火箭，承擔著空間站工程、探月工程等重大專項工程的發射任務，是我國由航天大國向航天強國邁進的重要支撐和顯著標志。運載火箭的研制生產是一項龐大的系統工程，生產制造環節涉及的專業范圍廣、全流程制造周期長、質量管控難度大。新形勢下型號任務的成功考驗的不僅僅是一個產品、一個部段、一發火箭的質量控制，更重要的是要有穩定、可靠、可持續改進的質量保證體系，以有效保證生產制造全過程質量受控。

一、工作思路

為了適應新時代航天產品對質量工作的要求，確保新一代運載火箭發射任務持續成功，天津航天長征火箭制造有限公司在航天型號產品傳統質量保證模式的基礎上，立足運載火箭箭體結構的生產、裝配及總裝總測環節，以數據集成利用為手段，達到提升基礎質量管理控制的目標。按照“管理體系化、工作流程化、實施定量化、支撐信息化”的原則，在型號產品生產流程中面向產品抓問題、面向流程抓要素、面向組織抓保障，從問題糾正、流程優化、責任落實等方面不斷優化改進質量保證體系，建立健全質量保證隊伍，提升型號質量管理水平，形成航天型號產品的長效質量保證新模式。產品質量保證新模式的工作思路如圖1 所示。

一是識別關鍵控制要素，強化型號產品研制生產過程控制。從產品特點、流程要素及組織管理中提取產品實現的關鍵要素，運用精細化、量化控制方法實施管控，在產品實現全流程中將重點、要素、問題進行有機關聯，做實、做細各項控制要求并不斷總結、提煉，為基礎質量管理水平的提升提供素材及經驗，打造可靠、有效的產品質量保證體系。

二是深化數據集成利用，強化數據驅動對型號產品質量的量化控制。從設計源頭出發，對產品性能數據、工藝過程參數、工裝設備數據等進行系統整理、收集、分析，通過信息化手段進行充分有效的利用，使數據集成利用貫穿于產品生產始終，為型號產品生產過程控制提供數據支撐。

圖1 質量保證新模式工作思路

三是加強基礎質量管理建設，強化質量管理體系的核心指導作用。質量管理體系要求是產品實現的基本要求，體系的運行也是不斷完善的過程，從型號產品質量管控中歸納、總結出控制要點，不斷完善質量管理體系，持續提升質量管理體系的有效性；同時，通過標準規范的建立、質量專業隊伍的發展及質量文化的宣傳教育等，不斷提升型號產品質量基礎保障能力。

二、產品質量保證控制過程

1.型號產品研制生產過程專項質量管控

以往的型號產品研制生產過程是從原材料質量控制、技術狀態管理、生產準備管理與控制、生產過程控制等全流程各個環節進行質量管控，控制項目及要求全面且細致，在此質量管理模式下，型號產品的生產質量受控。面對新形勢下高標準、嚴要求的新一代運載火箭，質量管控要聚焦過程風險識別與控制，突出型號特點，結合型號生產過程中的典型問題，從產品特性、風險點、過程控制等方面識別質量保證要素，并制定相應的控制措施。生產過程專項質量保障控制項目如圖2 所示。

（1）聚焦特性開展專項確認

以航天產品常見病、多發病為切入點，立足產品特性，在產品實現策劃階段進行重要程度的識別及分析，識別出禁限用工藝、不可檢不可測、易錯難操作、成敗型操作、極性安裝、涉及分離及飛行中有動作等關鍵項目，進而在產品實現過程中重點控制，明確工藝控制要求、檢驗及旁證要點，保證風險可控；同時，為了確保措施落實有效，在全箭測試前對完成情況再次檢查確認，歸納總結經驗教訓，改進工藝控制措施，實現產品特性識別、控制、分析及改進的良性循環。

（2）聚焦風險識別關鍵控制要素

風險識別及控制應貫穿產品實現全過程，從產品實現策劃階段開始對產品技術、質量、生產、經費、成本、人力資源、能力配備等各個方面開展風險辨識及分析，制定控制措施，對生產過程進行嚴格控制，及時有效化解風險，在產品實現后對過程控制情況進行檢查、評估，改進控制措施，持續提升產品實現過程的風險防控能力。

立足產品生產過程中發生（發現）的典型問題、常見病、多發病，識別出貯箱鎖底焊縫焊接質量風險、貯箱箱底法蘭盤形位尺寸控制風險、貯箱箱內零件點焊焊縫質量風險、焊絲等關鍵輔料使用風險、導管樣件使用風險、導管酸洗質量控制風險、數控加工程序管控風險、大部段產品吊裝風險、箭體多余物防控風險、閥門生產質量控制風險、導管及蓄壓器產品生產質量控制風險、“逆流程”風險、總裝對接防“咬死”風險及控制、大部段對接操作風險等20 余項風險點，均制定了控制措施，經生產驗證措施有效，固化形成工藝規范，嚴格把控工藝狀態更改，關注新工藝、新環境、新設備、新崗位、新人員檢查確認情況，消除已知風險，通過有效的風險防控措施，實現未識別風險危害可控。

圖2 生產過程專項質量控制項目

（3）聚焦過程實現關鍵過程重點控制

產品實現過程包含原材料質量控制、技術狀態管理、生產準備管理、文件與資料管理、產品標識和批次管理、關鍵過程控制、工序過程控制、質量信息管理等全流程各個環節，通過對過程的重要程度、復雜程度、難易程度及受控程度等進行識別，將關鍵過程、特殊過程、外包過程、放行過程、技術狀態更改過程、制品處理過程等作為重點控制項目，在生產過程中設置工序控制要點及檢查要求，同時在型號出廠前再次開展專項復查確認，保證產品實現過程質量受控。

2.推動數據集成利用，提升質量管控的精準性

數據是產品實現過程的基本組成，來源于工藝實現過程、流轉過程、設備（工裝）使用過程及測量過程等全流程，通過這些數據的收集、分析及利用，更精準地把控質量控制要素，持續改進質量管理模式，提升質量管理水平。

數據按照使用階段可分為輸入數據、過程數據及輸出數據。輸入數據為工藝試驗階段或首件產品加工前的試驗數據，是產品實現的基礎數據；過程數據為產品的核心數據，是對輸入數據的應用、調整及優化，過程數據的精準控制既是產品質量的保證，又是持續保證質量的根本；輸出數據為成品的檢測數據，作為檢驗產品質量的最終依據，既可以驗證產品質量滿足設計要求的程度，又能為輸入數據及過程數據的優化提供支撐。

運載火箭產品實現全流程涉及機械加工、鈑金成形、焊接裝配、鉚接裝配、表面處理、總裝測試各個環節，數據種類多、數據量龐大，人工記錄費時費力，高強度工作量容易使數據收集及分析成為機械式、重復性工作。因此，要實現數據的集成利用必須采用信息化手段，從數據項目的確定、數據的提取、分析等方面實現模塊化、標準化、自動化，分階段實施，從關重產品、特殊過程、易錯環節等入手，建立規范，逐步拓展，最終實現型號全生命周期的數據收集、分析及利用。

為了保證產品可靠性，積累產品過程及結果數據形成數據庫，重點對生產過程產生的數據開展包絡分析，關注不包絡項目，分析不包絡產生的原因，研究產品質量趨勢，制定糾正措施；對質量問題進行系統管理，開展問題定位及原因分析，深挖問題背后的技術原因和管理原因，開展共性問題治理，完善管理流程，杜絕重復性、低層次問題的發生。

3.持續改進質量管理體系，強化質量保證隊伍建設

質量管理體系的有效性和適宜性是保證產品實現過程受控的基礎，運載火箭型號的發展及航天精細化質量管理要求對產品質量保證提出了更高的需求，聚焦特性、風險、過程的控制內容及要求均轉化為質量管理體系的一部分，使管理流程規范化、標準化，持續改進型號質量管理模式。

產品實現過程是一個動態變化的過程，核心是過程方法，過程方法的實質是預測、預防及持續改進。產品實現的各個環節都是由人、設備、方法、制度等組合變化，有變化即有風險，因此要樹立基于風險的思維，采取針對性措施應對過程變化，持續改進質量管理體系，應對新型號、新形勢、新標準帶來的變化，充分利用產品數據庫，精細化過程管理，從而實現質量管理體系的有效、高效運行。

根據運載火箭型號任務的特點和需求，從質量體系建設、運行及維護、質量綜合管理、型號質量管理、供應商管理、產品檢驗等方面培養專業人才，建立質量師隊伍，涵蓋型號生產質量管理各個環節，保證人員配置及業務能力滿足型號研制需求，提升型號隊伍的質量保證能力。