航天型譜產品的產品保證工作機制研究

陳章 /北京空間機電研究所

隨著商業航天的發展，對航天型譜產品需求量越來越大，其技術成熟度日益提高，已成為航天工業發展的新增長點。為降低型譜產品的生產成本、提高其生產效率，同時保證產品質量受控，滿足嚴格的航天產品質量體系要求，筆者針對型譜產品的產品保證工作機制進行探討。

一、建立航天型譜產品保證機制的必要性

隨著商業航天提上日程，成規模的產業化研制已成為必然，為適應宇航產業化轉型，航天產品化科研模式應運而生。產品化工作是以市場任務需求為牽引，以現有產品的梳理和產品規劃為基礎，以產品型譜建設、產品開發、產品成熟度提升、產品技術狀態固化、產品選用、產品生產線建設、產品組批生產、產品推廣應用為主要途徑，以實現產品可互換通用、可重復生產、推動產品更新換代為目標的基礎性工作。

在產品化背景下，航天產品研制活動從原有的“訂購方研制驅動”轉化為“兩總抓型號，專業單位抓產品”的模式。在該模式下，航天產品分為型號訂制產品和通用產品2 個類型（見表1），其中通用產品凸顯了航天產品研發標準化、模塊化趨勢，又稱型譜產品。

型譜產品建立和生產的基礎是高質量，而產品保證工作是保證產品高質量的關鍵。因此，為了進一步規范型譜產品保證工作，提高其產品質量，填補型譜產品的產品保證工作機制空白，筆者分析了北京空間機電研究所型譜產品研制現狀，提出面向型譜產品的產品保證工作思路和措施，在產品保證體系支撐下，通過選用控制、基線管理、外協產品管理、試驗管控、數據包管理等方法，開展產品保證工作，建立健全型譜產品保證工作機制，進一步推進穩定、高效的貨架式航天產品體系的建設進程，面向型譜產品，以完成產品研制由型號維度向產品維度的轉變，構建產品去型號化工作長效機制。

二、現狀分析

目前，航天型譜產品在產品保證工作模式上主要延用型號研制模式，沒有完全實現去型號化，型號產品與型譜產品的產品保證工作機制對比（見表1）。具體表現在以下幾個方面。

1.生產基線范圍過窄

型譜產品的生產基線是某幾類產品，這一范圍過于狹窄，一旦產品根據用戶要求發生接口的調整或軟件功能微調，其基線狀態有可能無法適用，導致用戶或上級選用型譜產品缺乏積極性，也不便于引導選用。

2.文件編寫重復

目前還沒有形成一套適用于型譜產品的文件庫。以往的航天產品研制經驗，隨著生產基線固化，大綱類、設計類、細則類、流程類、圖紙類文件均隨之固化，只能根據單臺產品獨立編寫文件，耗費大量人員精力。

3.管理流程未去型號化

目前，型譜產品的各種管理流程（包括外協、技術狀態更改、質量會簽、驗收）是按照型號產品進行管理，導致同一產品根據總體或用戶不同，分別進行文件報批或審簽，型號烙印明顯，缺乏統一的審批機構或有效的質量會簽措施，浪費人力物力。

4.缺乏數字化比對手段

目前型譜產品的技術狀態固化，其產品功能、性能一致。各批產品生產結束后，由于沒有數字化型譜產品數據庫支撐，無法簡單高效地進行各批產品間的數據比對，需要人員翻閱大量的紙質記錄進行判別。

表1 型號產品與型譜產品的產品保證工作機制對比

5.評審冗余

按照航天型號產品質量管理的要求，在各個重大環節均需要專家進行評審。但由于型譜產品實行組批生產，數量多、技術成熟度高，若按照航天型號產品的要求來組織評審，勢必造成評審次數多、評審內容重復，大量占用研制人員和專家時間。

三、工作思路與措施

通過調研生產部門具體需求，總結出與型譜產品科研生產模式相匹配的產品保證工作機制，完善質量體系中的相關規章制度，建立型譜產品的產品保證工作機制，按計劃實施并進行效果評估和總結，推進型譜產品研制生產工作有序開展。

根據型譜產品研制技術流程，分為需求統籌、設計開發、生產制造和成熟度提升4 個階段進行產品保證工作。

1.需求統籌階段

在該階段采取嚴格選用控制的措施。型譜建立時，為產品在接口、軟件上配置可選項，在有效控制產品技術狀態的同時，拓展型譜產品選用范圍。研制初期，在分系統方案設計時對是否采用型譜產品需進行分析論證，原則上要求優先選用型譜產品，并將選用情況反映在分系統方案設計報告指定章節中。組織分系統方案設計時，必須審查型譜產品選用情況。

2.設計開發階段

（1）規范數據包管理

分系統數據包。通過分系統配套表建立型譜產品與分系統的映射關系，并體現到分系統數據包清單中。

型譜產品數據包。設計、工藝、產品保證類文件設置為型譜文件，經評審后作為生產基線的配置文件，各型號可直接借用，無需單獨編寫；生產過程紀實、總結、計劃、試驗記錄類文件作為生產過程文件，隨單臺產品生產過程形成，統一按照型譜產品名稱和產品代號編寫、歸檔和使用。

（2）規范代號標識管理

依據產品型譜中規定的規格序列建立規則，規范制定產品名稱和產品代號，以產品代號作為產品硬件設計技術狀態的唯一標識，開展版本控制和技術狀態更改控制。產品名稱和產品代號信息在基線報告、產品配套表、產品訂單、各產品技術文件中應嚴格保持一致。

建議建立配套的產品代號審批和查詢信息系統，并作為產品訂單、文件存檔等其他信息系統的基礎數據庫，保證數據源的準確性和唯一性及數據流轉受控。

（3）嚴控技術狀態更改

對于型譜產品Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類更改，由技術狀態管理委員會（研制單位成立的專家組織，主要職責是負責審查技術狀態，保證技術變化或創新的同時質量受控）審查把關。具體流程如下：型譜產品研制過程中發生技術狀態更改時，研制部門向技術狀態管理委員會提出審查需求;經審查通過的糾正措施，按照技術狀態更改論證報告中影響分析的結果執行，涉及在制品和庫存產品實物的通過技術通知單、返工返修單進行處理，涉及產品技術文件的，制定產品版本升級計劃，以版本升級的方式完善和落實。

3.生產制造階段

（1）統一外協管理

目前型譜產品外協采用“組批生產，型號驗收”的工作模式。產品外協生產效率高，但驗收效率低，原因是各型號只能對本型號產品驗收質量負責，無法跨型號行使驗收質量職責；應根據技術領域組建各專業驗收工作組，負責對應技術領域外協產品驗收。

外協數據包管理方面，由于型譜產品按批次驗收，一份外協產品數據包可能會映射到多個型號，應建立型譜產品外協數據包電子數據庫，方便日后數據包檢查及型號審計。

（2）不合格品按批次管理

對于型譜產品的不合格品，必須重點查明產品問題是否屬于批次質量問題。如果屬于批次質量問題，必須嚴格審理及問題閉環，要提高一級審理級別，嚴格跟蹤問題進展及閉環情況；涉及外協產品的，必須分析清楚問題產生于一次外協單位還是二次外協單位，嚴格跟蹤閉環，必要時有針對性地增加交付驗收的工作項目。型譜產品不合格品質量信息必須定期匯總分析，幫助提高良品率。

（3）統一質量審簽

當型譜產品提供給多個型號配套時，其質量審簽需要同時面向多個型號進行會簽，應優化審簽流程，單位內部審簽由技術狀態委員會或產品化專家組統一審簽。

（4）分級驗收機制

為推進型譜產品的去型號化管理，建議建立產品與型號兩級驗收機制，分為入庫驗收與交付驗收。

產品入庫驗收。制定標準化的入庫驗收程序，產品生產完成后，根據產品規范及產品化IDS 對產品進行驗收，文件和產品符合要求后入產品庫房，成為貨架產品。

產品交付驗收。按照用戶要求，從產品庫中選取產品及配套數據包，提交用戶驗收，驗收完成后應提供替換標識、包裝托運及軟件參數裝訂等協定服務。

（5）簡化評審管理

為優化評審管理，針對型譜產品設計固化、型譜文件固化的特點，所有型譜文件均不再組織評審，各型號組織繼承性分析評審和研制總結評審。

研制過程中發生Ⅰ、Ⅱ類技術狀態更改時，組織進行技術狀態更改評審，并嚴格閉環更改落實情況。根據更改適用性和必要性，可進一步上升為型譜更改或迭代評審。

研制總結評審，可將總結簡化為研制數據匯總表，并組織專家進行函審，同時提供過往研制產品數據匯總表作為比對數據。

型譜產品的產品保證工作機制的建立，將促進航天型譜產品研發提質增效，進一步推動商業航天的發展。相比型號產品的產品保證工作，研發人員能在文件編寫、質量審簽、產品交付等環節節省大量的人力物力；在遇到技術狀態更改、生產基線變更等特殊情況時，其審核要嚴于型號產品要求，從而嚴控型譜版本更替。同時，型譜產品由于具有產量大的固有特點，為其建立批次產品數據庫可以有效進行不同批次產品的性能比對，及時發現當前批次產品與歷史批次在功能、性能上的不同，便于發現問題，從而做到型譜產品質量受控。

當研制過程中發生質量問題歸零時，組織進行質量問題歸零評審，嚴格閉環歸零情況。

4.成熟度提升階段

（1）固化完善產品基線

隨著產品批量生產和后續深度應用，若發現在生產加工制造、試驗測試等環節存在薄弱問題，則根據具體情況組織產品研制團隊進行分析和開展專項薄弱環節治理工作，持續改進，推動產品版本更新。

型譜產品的版本更新審查，通過技術狀態管理委員會年度會議，對型譜產品技術狀態基線進行把關后，才能迭代更新。

拓展產品基線狀態，對于同一產品，將不同接口、不同軟件作為可選配置項歸入基線狀態中，增加型譜產品的適配性。

（2）建立型譜產品數據庫

根據以往型譜產品的交付經驗，用戶在交付驗收評審時較多關注產品與過往批次產品性能指標的數據比對情況。為方便設計師和用戶更直接地看到不同批次產品狀態一致性情況，應建立型譜產品數據庫，涵蓋產品功能、試驗和檢驗數據。

型譜產品的產品保證工作機制的建立，將促進航天型譜產品研發提質增效，進一步推動商業航天的發展。相比型號產品的產品保證工作，研發人員能在文件編寫、質量審簽、產品交付等環節節省大量的人力物力；在遇到技術狀態更改、生產基線變更等特殊情況時，其審核要嚴于型號產品要求，從而嚴控型譜版本更替。同時，型譜產品由于具有產量大的固有特點，為其建立批次產品數據庫可以有效進行不同批次產品的性能比對，及時發現當前批次產品與歷史批次在功能、性能上的不同，便于發現問題，從而做到型譜產品質量受控。