航天型號產(chǎn)品關重特性控制標準研究

賈玻、孫會鵬、于越、房桂祥、周凱 /中國運載火箭技術研究院

航天型號產(chǎn)品技術難度大、配套關系復雜、系統(tǒng)間協(xié)調(diào)匹配度要求高，航天型號質(zhì)量管理過程中將關鍵、重要產(chǎn)品的性能、參數(shù)和技術要求按照特性分類要求設置為關鍵特性、重要特性（以下簡稱關重特性）進行控制。關重特性的控制是航天型號管理中針對影響人身安全、系統(tǒng)失效或型號成敗的重要措施，是將質(zhì)量控制落實到設計、工藝、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要手段。

一、關重特性控制的作用和意義

航天型號產(chǎn)品關重特性控制，有利于合理利用設計資源，提高產(chǎn)品設計質(zhì)量。設計分析通常是基于技術指標分析和設計分析兩個環(huán)節(jié)進行的。從關重特性定義出發(fā)，對環(huán)境、功能、持續(xù)時間、材料性能、維修性、協(xié)調(diào)性、互換性、安全、失效、壽命、裕度等方面識別出關重特性項目，合理控制項目比例，利用優(yōu)勢設計資源針對性地開展失效模式分析（FMEA）、功能危險性評估（FHA）、故障分析等。

航天型號產(chǎn)品關重特性控制，有助于生產(chǎn)單位合理安排工藝、檢驗。明確的關重特性項目，有助于生產(chǎn)單位了解設計意圖，逐層分解特性指標至工序和過程，合理安排工藝方案、工藝裝備、工具等，有助于在開展質(zhì)量保障環(huán)節(jié)中劃清主次，合理安排檢驗時機、設備，選擇適合的檢驗方法，從人、機、料、法、環(huán)等方面綜合保障特性地落實。

二、航天特性標準現(xiàn)狀分析和問題

航天型號特性控制工作通過貫徹國軍標、行業(yè)標準、企業(yè)標準等各級標準對產(chǎn)品的特性分類、質(zhì)量控制要求進行了規(guī)范，以提高型號產(chǎn)品可靠性和質(zhì)量管理水平。航天型號產(chǎn)品關重特性控制依據(jù)的標準共計7 項，見表1。其中GJB190 是關重特性的頂層標準，提出了關鍵特性、重要特性、關鍵件、重要件等概念、定義，其它6 項行業(yè)標準及企業(yè)標準是對GJB190 的逐級細化。

表1 關重特性相關標準清單

1.相關標準關重特性定義現(xiàn)狀分析

航天型號產(chǎn)品關重特性定義在執(zhí)行中被擴展。一方面是以GJB190 定義為主線，在行業(yè)和企業(yè)執(zhí)行層面進行的擴展。如：QJ 892、Q/Y 146 等標準的定義對GJB190 關重特性定義在航天行業(yè)和企業(yè)角度對GJB190 定義的細化，適用于航天型號產(chǎn)品。一方面是以GJB190 定義為基礎，從可靠性控制角度進行了擴展，定義了新概念。如：Q/Y 617 提出從設計、工藝以及過程控制等角度定義關鍵特性（即關重特性）的新概念，見表2。

表2 關重特性定義對比分析

2.相關標準對設計單位關重特性的分析控制要求

航天型號產(chǎn)品特性分析相關標準的分析步驟均按照技術指標分析、設計分析、選定檢測單元、標準、管理要求等5 個環(huán)節(jié)開展，與GJB190 的頂層要求一致。在行業(yè)標準和企業(yè)標準中，對5 個環(huán)節(jié)進行了針對性的解讀和細化，如QJ892 標準對關重特性在圖紙和設計文件中的標注進行了固化，并落實在了圖紙模板中；Q/Y146 標準中對關重特性的設置比例提出了控制要求，控制了關重特性控制的管理成本，提高了管理效率和針對性；Q/Y617 標準中對關重特性分析時，需著重從可靠性角度進行識別，并按照總體、分系統(tǒng)、單機逐層分析、識別和控制。根據(jù)航天型號產(chǎn)品的特點，提出了5 個環(huán)節(jié)的細化要求，增強了關重特性分析控制工作的可操作性，見表3。

表3 關重特性分析控制

3.相關標準對生產(chǎn)單位關重特性的分析與落實要求

航天型號產(chǎn)品特性對生產(chǎn)單位關重特性的相關要求，均必須在關鍵工序和關鍵工序質(zhì)控卡中進行落實，需與GJB909 要求一致，并在行業(yè)和企業(yè)標準中進行細化。如QJ 2664 針對航天型號產(chǎn)品關鍵工序的職責、確定原則、程序、管理、質(zhì)量控制要求、監(jiān)督考核等均進行了細化；Q/617 結合三類關鍵特性與關鍵工序的控制要求，對落實環(huán)節(jié)的“三定”及人、機、料、法、環(huán)等方面的要求進行了細化和補充，并特別提出了3 類關鍵特性報告的編制和評審要求，見表4。

表4 生產(chǎn)單位關重特性的分析和落實

三、標準實施效果分析

根據(jù)關重特性相關標準要求，選擇了姿控發(fā)動機、減壓閥等典型產(chǎn)品對標準的定義、實施情況進行了分析。

1.多概念間嵌套不利于標準執(zhí)行

關重特性、三類關鍵特性之間存在表5 中的對應關系，關重特性數(shù)量和項目（或參數(shù)）應與設計關鍵特性對應，關鍵工序參數(shù)項目（或參數(shù)）應與關鍵工藝特性對應，關鍵工序質(zhì)控卡項目應與過程控制關鍵特性對應。

表5 關重特性與三類關鍵特性定義對應關系

選取某型號姿控發(fā)動機的關重特性分析結果進行分析，38 項設計關鍵特性項目應包含于56 項關重特性項目中，但對比后發(fā)現(xiàn)，僅有2 項設計關鍵特性與關重特性對應（XX-013 膜片的刻痕深度、破壞壓力值），36 項不對應。由于設計關鍵特性項目不對應，導致工藝關鍵特性、過程控制關鍵特性內(nèi)容與關鍵工序控制內(nèi)容也不對應。

經(jīng)問題回溯，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品設計員在進行特性分析時，未充分理解多個標準概念間的關系，未按標準要求進行轉(zhuǎn)化和對應。可見，對于同一件特性分析工作，多個標準對設計人員進行約束和管理，相同或相似概念的嵌套不利于標準的執(zhí)行。

表6 姿控發(fā)動機關重特性設置數(shù)量分析

2.相同或類似產(chǎn)品的特性分析效果橫向不一致

選取某系列閥門產(chǎn)品進行特性分析報告對比分析，發(fā)現(xiàn)相似產(chǎn)品且用于相似工況的特性分析結果差異較大，這反應出設計單位或研制單位對本單位產(chǎn)品特性分析結果控制存在不足。這主要是因為不同的研制隊伍在分析評審時，人員因素干預較大的緣故。但根據(jù)型號研制質(zhì)量管理需求，通用成熟產(chǎn)品應能夠?qū)μ匦苑治鼋Y果保持一致性。

四、建議

1.規(guī)定實施特性分類工作的時機

項目論證初期，就可圍繞軍方戰(zhàn)技指標，深度剖析、層層分解、實施特性分類工作；在項目試驗鑒定之前，形成受控版的關重件清單、三類關鍵特性分類表及特性分析總結，作為后續(xù)特性分類工作的配套文件，此舉有利于用戶方和質(zhì)量監(jiān)督部門開展檢驗評定工作，全程保障航天型號產(chǎn)品質(zhì)量。

2.細化實施特性分析工作的方式和步驟

進一步圍繞軍方需求，基于戰(zhàn)技指標，形成特性分類報告和特性分類表；依據(jù)特性分類邏輯決斷法確定特性類別；最終形成生產(chǎn)單位需要的工藝關鍵件清單和關鍵工藝、關鍵工序清單，并對上述文件進行有效管理和落實。

3.進一步完善三類關鍵特性的工作要求

進一步研究設計關鍵特性項目及項目間的對應關系，工藝關鍵特性、過程控制關鍵特性與關鍵工序?qū)P系；在明確三類關鍵特性和關重特性、關鍵工序定義間關系的基礎上，完善相關的過程要求，增強標準的可執(zhí)行性。

4.編制面向產(chǎn)品的關重產(chǎn)品特性分析和控制指南

進一步落實各單位抓產(chǎn)品的責任，編制面向產(chǎn)品（特別是影響成敗的產(chǎn)品）的關重特性分析和控制指南，為解決特性項目識別不全面、特性描述不量化、同類特性控制要求不一致等問題提供支撐。

5.嚴格管控特性分類項目并實施動態(tài)管理

依據(jù)航天型號產(chǎn)品本身特點和不同型號的設計經(jīng)驗調(diào)整關鍵件、重要件的控制比例，關重件的數(shù)量不宜過多，亦不宜過少；通知圍繞型號研制和生產(chǎn)情況，定期對關鍵件、重要件清單進行分析、評估和調(diào)整，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低研制和生產(chǎn)成本。

航天型號產(chǎn)品關重特性控制標準，在航天型號產(chǎn)品質(zhì)量控制過程中發(fā)揮著重要的作用，同時也是推動航天企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、圓滿完成航天發(fā)射任務的重要保障之一。