趙小風 潘斌
(航天科技集團有限公司四院,西安,710025)
集團公司標準化研究課題《固體火箭發動機推行強制標準研究》,從建立健全強制標準體系和推行強制標準管理要求,強制標準在設計、工藝、試驗、產品化和崗位標準化工作中的應用,強制標準實施監督檢查等幾方面總結了航天科技四院堅持在型號研制、生產和試驗過程中推行強制標準,使一些成熟經驗得到傳承、貫徹,使一些關鍵環節得到統一、規范,使設計、工藝規范得以有效利用,采用固體火箭發動機強制標準的“強制+選用”新模式,提高了型號標準化水平。
固體火箭發動機研制過程應全面貫徹落實航天卓越標準體系,但在標準具體應用過程中,由于固體火箭發動機設計、生產和試驗過程情況復雜,在缺乏有效指導的情況下,技術人員很難把握這些標準的準確應用。
固體火箭發動機強制標準作為產品研制的底線和門檻,在產品質量提升方面發揮著“方向舵”和“紅綠燈”的作用。在推行強制標準過程中,突出一個 “強”字,從提升強制標準系統性、科學性、權威性入手,在管理制度、體系建設、強化實施等多方面采取有效措施,可讓“強標更強”,讓關鍵過程受控。
固體火箭發動機在發動機安全機構、頂蓋體堵頭、密封圈、螺栓和點火藥盒等通用產品設計過程中,制定了一系列通用化產品強制標準,但其應用效果不是特別好,還沒有完全應用于各型號的研制生產。通過將其納入強制標準目錄,在設計、工藝和試驗中強制實施,能夠提高各型號的標準化水平,減少重復勞動,縮短研制周期。
新員工上崗后,面對技術文件編制、參數計算以及試驗驗證等具體工作內容,由于缺乏型號研制鍛煉和有效輔助工具,他們并不能很好地運用標準去解決實際問題,很多情況下只是依照“師帶徒”的模式開展工作,技術傳承靠拷貝。通過推行強制標準,使得新員工從入職伊始,就樹立起正確的標準化觀念和意識,并對本專業的標準有一定程度的了解和掌握。
針對這些情況,有必要通過實施型號強制標準管理,規范各級技術人員在工作中自覺實施強制標準,進一步規范統一各類技術活動,加嚴管理控制,確保相關技術文件采用強制標準,強制執行標準要求,達到提高產品質量與可靠性的目的,滿足固體火箭發動機研制需要。
以“固體火箭發動機整機及關鍵、重要零部組件產品設計所共同遵循的設計規范,過程中必須遵循的工藝規范、技術準則、方法和基本要求以及與產品化有關的產品標準和重要管理標準”為基礎;以“降低研制風險、確保型號研制一次成功,確保關鍵、特殊過程工藝參數的科學、合理、有效和工藝過程穩定,確保原材料測試及復驗數據統一化”為目標,制定了《四院強制標準管理要求》,從制度上保證強制標準的貫徹執行。
發布實施《四院強制標準管理要求》,進一步貫徹標準“強制+選用”的原則,規范了在型號中強制實施標準的管理模式,使實施型號強制標準制度化、規范化,促進標準更好落地,更好地面向科研生產,為科研生產提升保障和服務,從根本上解決前期強制標準實施過程不規范、管理要求零散不成系統的現狀。通過完善強制標準體系,加強強制標準實施監督檢查,建立強制標準管理機制,不斷夯實基礎,提升技術保證能力,適應型號發展的需要,確保在型號研制、生產和試驗中系統推行強制標準,使成熟經驗得到傳承和固化,使關鍵環節得到統一規范,有效提高工作效率和型號質量保證能力。
明確各型號實施強制標準的主體責任。主管標準化工作的院領導全面負責強制標準的管理和實施工作;院標準化管理部門負責組織強制標準的實施和監督檢查,對發現的問題進行閉環管理;標準化兩總系統負責指導強制標準的實施和監督檢查;標準化技術歸口單位負責建立《固體火箭發動機強制標準目錄》,及時組織制定缺項強制標準,修訂不適用的強制標準,建立強制標準的動態管理運行機制。
確定強制標準的6條選用原則:一是落實質量管理“新28條”重點關注的多余物預防與控制、風險識別與控制、產品技術狀態管理、質量問題歸零、外協、外包控制、廠所際交接控制等產品保證標準;二是固體火箭發動機整機及關鍵、重要零部組件產品設計所共同遵循的設計規范,規范設計過程中必須遵循的技術準則、方法和基本要求;三是影響固體火箭發動機成敗的重要、關鍵零部組件產品制造工藝文件編制的工藝規范;制造過程大型工藝裝備設計所必須遵循的設計規范;四是確保固體火箭發動機研制、試驗過程和整機交付等測試覆蓋性及驗證有效性的試驗規范;確保原材料測試及復驗數據一致化的測試及復驗標準;五是與固體火箭發動機產品化有關的產品標準;六是固體火箭發動機過程控制、流程優化、產品交接界面統一化的成熟技術管理標準。
固體火箭發動機強制標準目錄由產品保證標準、工程技術標準和產品化標準3部分組成。其中,產品保證標準14項,主要包括產品技術狀態管理、質量問題歸零、外協、外包、多余物預防與控制、不可檢不可測項目控制、廠所際交接控制、元器件控制等保證類管理標準;工程技術標準108項,由3部分組成:發動機設計標準、發動機制造標準、發動機試驗標準;產品化標準由材料規范和標準件組成,含68項標準。強制標準目錄涵蓋的各級各類重要標準,貫穿了固體火箭發動機研制生產和試驗的各關鍵環節。
2.3.1 確定強制標準的引用原則
每一個研制階段,每個型號必須完成本階段強制標準的執行情況分析報告。報告需指出本階段執行了哪些強制標準,并給出強制標準的執行比例,對于沒有執行的強制標準的,需要給出具體的原因,履行不執行強制標準的審批手續。
強制標準在型號發動機設計(工藝)應用過程中引用一般遵循以下4項原則。
a)顯式引用原則。固體火箭發動機強制標準必須在設計(工藝)文件、圖樣、技術條件、檢測要求等技術文件中顯式引用,并在設計文件專門章節中將文件中使用的所有標準一一列出,標明 “強制”字樣。
b)隨用隨引原則。當在固體火箭發動機技術文件中,需要按照強制標準執行或者引用強制標準條文、條款時,必須就地強制引用。
c)全面應用原則。在固體火箭發動機技術文件編制中,對強制標準規定的條文必須全面引用和全面應用。如果存在部分引用強制標準時,編制者必須說明原因。如果是強制標準規定的不合理或者技術更新變化不再適用,需要進行不執行強制標準的風險分析。
d)有效監督原則。標準化審查人員應該對技術文件的強制標準應用情況進行有效的監督和檢查,對技術人員提出的不引用強制標準的原因進行綜合的分析,以確定是否需要對強制標準進行必要的修訂。
2.3.2 強制標準的推行
a)推行強制設計規范,提高設計源頭質量,降低研制風險
固體火箭發動機設計規范是對設計理念、計算分析方法、檢測表征技術進行總結、提煉,針對設計流程規范化、技術方法系列化、成熟技術通用化、指標體系系統化等4方面持續改進、不斷完善,形成固體火箭發動機整機和燃燒室、殼體、噴管、點火裝置等部件整體技術水平高,實用性好,操作性強的設計規范,這類規范的強制實施在型號產品研制中發揮了較大的作用。
b)推行強制工藝規范和通用工藝標準,提高工藝穩定性和產品成熟度
隨著工藝技術的發展,新材料、新工藝、新的設計理念不斷產生和付諸實踐,工藝規范體系的動態化管理勢在必行。在實踐中總結,在總結中不斷完善,根據實際情況,建立更加完備有效的固體火箭發動機工藝規范體系,將新技術用于固體火箭發動機工藝設計,進一步推進固體火箭發動機工藝技術水平的整體提升。
c)推行強制試驗規范,提高試驗和測試數據的可靠性
以試驗規范為先導和準則,進行試驗策劃,編制試驗工藝規程等操作文件,并將有關標準內容融合在試驗全過程質量管理文件、工藝文件中,以強制手段推行強制試驗和測試標準,按照同一種原材料使用同一測試、復驗標準的原則,有效地規范產品和材料的試驗程序和測試方法,統一試驗數據,提高固體火箭發動機過程質量水平,進一步推進固體火箭發動機試驗和測試水平的整體提升,提高發動機試驗成功率,促進了試驗管理科學化、試驗工作規范化,使試驗程序更加合理,試驗周期大大縮短。
d)推行強制產品標準選用,提高固體火箭發動機產品化率
明確固體火箭發動機通用產品標準選用系列和控制要求,制定固體火箭發動機重要原材料和關鍵部組件產品標準選用目錄,提高固體火箭發動機產品化水平和成熟度等級,統一接口尺寸,防止差錯,提高質量和可靠性水平。減少出圖量、節省人力、物力資源,縮短研制周期,降低研制成本,提升經濟效益。
2.3.3 強制標準實施監督檢查
在型號研制中做好標準實施的監督檢查,及時發現和糾正不執行標準的行為,監督有關人員嚴格執行標準,推進標準實施,發揮標準作用,同時發現標準本身存在的問題,有利于修訂、完善標準,實施標準動態管理[1]。強制標準實施監督檢查應多管齊下、齊抓共管,標準化兩總系統負責型號標準實施監督檢查,在設計評審、工藝會簽和設計復核復算工作中,對強制標準執行情況進行檢查,對不執行強制標準的不予放行通過。標準化管理人員嚴格標審設計文件、工藝文件和研試文件,確認相關強制標準得到采用,未采用相關強制標準,又不履行審批程序的,標準化審查人員不能簽字放行。
2.3.4 開展強制標準的宣貫和培訓
建立強制標準培訓機制,加強強制標準的宣貫培訓,使設計、工藝、管理和操作人員掌握相關強制標準要求,理解強制標準的相關條文和內容,自覺執行強制標準,熟悉標準制定的來龍去脈,促進強制標準在技術文件中落實,為型號貫徹執行標準奠定基礎。
通過將強制標準嵌入設計流程和設計文件模板,技術人員對強制標準的認知度、使用率等大幅度提升;通過將強制標準嵌入設計、工藝的信息化系統,強制標準的檢索變得非常簡單,實現了標準的實時入庫、查詢和更新;通過將強制標準嵌入TC系統、AVMPM系統、嵌入設計文件和工藝文件編制模板,實現了強制標準的即時查詢和即時應用;通過建立固體火箭發動機常用標準件基于TC系統和CERO軟件的三維標準件數據庫,完善信息系統中標準庫和標準件庫的產品種類,實現了強制標準對固體火箭發動機標準件制造的全覆蓋,強制標準的使用率大幅度提升。簡化了設計與工藝的交流協調時間,提升了工作效率,提升了發動機的產品化程度。例如:固體火箭發動機采用的標準件產品,選用強制標準的程度為100%,標準化設計選用的隨意性大幅度降低,發動機產品化率提升。
一系列固體火箭發動機關鍵產品強制標準的實施,有力推動了產品通用化進度。按照典型產品成塊推行強制標準的要求,相繼完成了以安全機構、導爆索組件、非金屬密封件、充氣接頭等典型產品的去型號化工作,逐步提高了產品的標準化程度,形成了貨架式產品,提高了生產效率,有效地緩解了科研生產壓力。以關鍵產品點火裝置為例,主要部組件產品化率達到了100%。