于海鵬，王國(guó)慶，王紅霞

（中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究發(fā)展中心，北京 100076）

0 引言

型號(hào)項(xiàng)目通常具有投資規(guī)模大、參研單位多、學(xué)科跨度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，且具有重要的戰(zhàn)略意義[1]。型號(hào)項(xiàng)目的研制必須立足于一次性成功。然而，型號(hào)項(xiàng)目是十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。型號(hào)通常由系統(tǒng)、子系統(tǒng)、組部件和零件等組成，具有分解層級(jí)多、組部件和零件數(shù)量多、相互交互復(fù)雜等特點(diǎn)[2,3]。同時(shí)，型號(hào)的研制過(guò)程復(fù)雜，包括方案論證、初樣、正樣等多個(gè)階段，涉及需求建立、架構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、制造、集成、測(cè)試等活動(dòng)，需在研制早期盡可能多地綜合考慮后續(xù)的所有方面，如可制造性、可測(cè)試性和可維護(hù)性等。這都給型號(hào)質(zhì)量管理提出了挑戰(zhàn)。

目前，質(zhì)量管理的研究主要以一般產(chǎn)品為對(duì)象，在質(zhì)量體系、設(shè)計(jì)質(zhì)量、制造質(zhì)量、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、抽樣檢驗(yàn)等方面提出了豐富的成果[4,5]。然而，將一般的質(zhì)量管理方法用于型號(hào)項(xiàng)目的質(zhì)量管理需要充分考慮型號(hào)本身及其研制過(guò)程的復(fù)雜性。同時(shí)，在研制批次少或唯一，可借鑒經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)少的情況下，為了確保型號(hào)項(xiàng)目研制的一次成功，需要更強(qiáng)化質(zhì)量策劃，將質(zhì)量設(shè)計(jì)到型號(hào)中。為此，本文提出一種過(guò)程導(dǎo)向的質(zhì)量管理方法用于型號(hào)項(xiàng)目的質(zhì)量管理。

1 基于過(guò)程的型號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量管理方法

1.1 基于系統(tǒng)分解劃分型號(hào)層級(jí)

根據(jù)系統(tǒng)分解的思想，型號(hào)作為一個(gè)由相互作用的諸多要素組成的復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)，可以分解為若干個(gè)層級(jí)。如圖1所示，將型號(hào)系統(tǒng)劃分為系統(tǒng)、子系統(tǒng)、組件和零件等四個(gè)層級(jí)。實(shí)際上，由于型號(hào)的復(fù)雜性，子系統(tǒng)又可進(jìn)一步分解為子子系統(tǒng)等，導(dǎo)致從系統(tǒng)到零件可存在多達(dá)7-10個(gè)層級(jí)[6]。

型號(hào)系統(tǒng)的質(zhì)量受子系統(tǒng)質(zhì)量的影響，子系統(tǒng)的質(zhì)量受組件質(zhì)量的影響，組件質(zhì)量又受零件質(zhì)量的影響。型號(hào)的質(zhì)量管理是通過(guò)對(duì)每個(gè)分系統(tǒng)、組件和零件的質(zhì)量管理，實(shí)現(xiàn)型號(hào)整體的質(zhì)量管理。在型號(hào)分解的每一個(gè)層級(jí)，又可以分為自制件和外包件。對(duì)于外包件的質(zhì)量管理，主要通過(guò)對(duì)供應(yīng)商制定相應(yīng)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保證。

圖1 型號(hào)系統(tǒng)分解圖

1.2 基于過(guò)程分解將研制過(guò)程模塊化

圖2 型號(hào)項(xiàng)目過(guò)程分解圖

型號(hào)系統(tǒng)的研制過(guò)程通常分為多個(gè)階段，例如，航天型號(hào)的研制過(guò)程可分為任務(wù)需求分析、可行性論證、方案設(shè)計(jì)、初樣、正樣和在軌測(cè)試等階段。每個(gè)階段又可以劃分為不同的子過(guò)程，每個(gè)子過(guò)程又可進(jìn)一步劃分。通過(guò)過(guò)程分解方法，可以將研制過(guò)程分解為多階段、多層級(jí)的過(guò)程網(wǎng)絡(luò)。如圖2所示，將型號(hào)系統(tǒng)的最高級(jí)研制過(guò)程定義為Process(0]；Process(0]研制過(guò)程可以分解為Process1(1]，Process2(2]，Process3(3]等多個(gè)子過(guò)程，并進(jìn)一步進(jìn)行分解。同理，子系統(tǒng)、組件和零件的研制過(guò)程也可分為多個(gè)階段并進(jìn)一步分解。

在過(guò)程分解基礎(chǔ)上，將分解后得到的過(guò)程、子過(guò)程和子子過(guò)程等進(jìn)行模塊化封裝。每個(gè)模塊化的過(guò)程包括定義的輸入（或技術(shù)要求）、輸出（或交付物）、實(shí)現(xiàn)的功能、所需的資源、利用的質(zhì)量管理方法和進(jìn)度管理方法、經(jīng)費(fèi)和風(fēng)險(xiǎn)等方面，如圖3所示。通過(guò)對(duì)型號(hào)系統(tǒng)各層級(jí)的模塊化研制過(guò)程、子過(guò)程和子子過(guò)程等的質(zhì)量管理，可以確保型號(hào)系統(tǒng)的質(zhì)量。

圖3 過(guò)程的模塊化

2.3 基于模塊化過(guò)程的質(zhì)量管理方法

綜上，根據(jù)系統(tǒng)分解和過(guò)程分解的方式，提出過(guò)程導(dǎo)向的型號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量管理方法，如圖4所示。該方法具有以下三個(gè)特點(diǎn)：1）以系統(tǒng)分解的方式將型號(hào)分解成系統(tǒng)、分系統(tǒng)、組件和零件等多個(gè)層級(jí)，以實(shí)現(xiàn)型號(hào)復(fù)雜性分解；2）以過(guò)程分解的方式將型號(hào)研制過(guò)程分解成多階段、多層級(jí)的過(guò)程網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行過(guò)程模塊化，以實(shí)現(xiàn)型號(hào)研制過(guò)程復(fù)雜性分解；3）將質(zhì)量管理方法施加于模塊化的研制過(guò)程，以便于基于過(guò)程對(duì)質(zhì)量進(jìn)行管理。

其中，在各個(gè)模塊化過(guò)程的質(zhì)量管理中主要包括三種質(zhì)量管理活動(dòng)，即質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制和質(zhì)量保證。由于型號(hào)的復(fù)雜性且必須立足于一次性成功，采用以質(zhì)量策劃為主導(dǎo)，將質(zhì)量設(shè)計(jì)到型號(hào)中，并充分利用質(zhì)量控制和質(zhì)量保證兩種方式。質(zhì)量策劃時(shí)使用QFD和FMECA結(jié)合的模型，充分考慮顧客需求和可能發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題。質(zhì)量控制時(shí)利用記錄表和質(zhì)量交集分析等方法，對(duì)研制過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控質(zhì)量保證時(shí)利用質(zhì)量評(píng)審、質(zhì)量問(wèn)題歸零，對(duì)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行最后把關(guān)。

2 在型號(hào)樣機(jī)研制階段的應(yīng)用

型號(hào)研制每個(gè)階段的質(zhì)量管理都可以在質(zhì)量管理方法總體模式下進(jìn)行，以樣機(jī)研制階段為例說(shuō)明該質(zhì)量管理模式在型號(hào)研制過(guò)程的應(yīng)用。樣機(jī)研制階段的任務(wù)是飛行試驗(yàn)樣機(jī)的設(shè)計(jì)、試制和試驗(yàn)，全面檢查型號(hào)系統(tǒng)性能，保證樣機(jī)的安全性和可靠性[5]。樣機(jī)研制階段質(zhì)量管理體現(xiàn)在：設(shè)計(jì)樣機(jī)時(shí)要利用QFD、故障模式等方法進(jìn)行質(zhì)量策劃；試驗(yàn)驗(yàn)證樣機(jī)研制方案可行性時(shí)要根據(jù)QFD配置表，利用過(guò)程記錄表等方法進(jìn)行質(zhì)量控制；試制完成后通過(guò)質(zhì)量評(píng)審保證樣機(jī)的質(zhì)量。

圖4 過(guò)程導(dǎo)向的型號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量管理方法

1）質(zhì)量策劃

樣機(jī)研制階段的質(zhì)量策劃，要考慮顧客的需求、歷史信息反饋的質(zhì)量問(wèn)題以及方案論證階段的輸出，將輸入的信息轉(zhuǎn)化為具體的工作要求和質(zhì)量保證大綱。如圖5，利用QFD系統(tǒng)分析屋與FMECA結(jié)合的模型，通過(guò)以下三個(gè)步驟進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

第一步，分析輸入因素之間關(guān)系，在滿(mǎn)足研制總要求的同時(shí)，考慮到約束條件和對(duì)系統(tǒng)或者型號(hào)功能有影響的質(zhì)量信息。

第二步，通過(guò)輸入因素與輸出因素的相關(guān)性分析，將輸入因素轉(zhuǎn)化為輸出因素。即對(duì)研制總要求與產(chǎn)品要求的相關(guān)性分析，提出系統(tǒng)、分系統(tǒng)質(zhì)量管理的要求與措施。

圖5 QFD和FMECA結(jié)合的質(zhì)量策劃模型

第三步，進(jìn)行輸出因素之間的相關(guān)性分析，使輸出的質(zhì)量管理要求既能滿(mǎn)足型號(hào)研制的需求，又不會(huì)互相沖突。

輸入因素：

1）研制總要求：論證階段結(jié)束后，經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的研制總要求，包括型號(hào)產(chǎn)品的功能特性、可靠性、維修性、安全性指標(biāo)要求。

2）約束條件：經(jīng)費(fèi)、人員、試驗(yàn)、研制時(shí)間、技術(shù)條件、原材料采購(gòu)等對(duì)質(zhì)量的限制，以及對(duì)接口、試驗(yàn)和試制過(guò)程有影響的因素。

3）相關(guān)信息：國(guó)軍標(biāo)、ISO9000、航空航天標(biāo)準(zhǔn)。

輸出因素：

1）產(chǎn)品性能：型號(hào)在樣機(jī)研制過(guò)程中與功能特性、可靠性、安全性、測(cè)試性、保障性方面詳細(xì)的指標(biāo)要求。

2）工程措施：樣機(jī)研制階段需要具體實(shí)施的質(zhì)量管理工作，包括：a）編制產(chǎn)品規(guī)范、工藝規(guī)范、材料規(guī)范等技術(shù)文件；b）進(jìn)行總體、分系統(tǒng)、單機(jī)產(chǎn)品試制過(guò)程質(zhì)量管理的方案設(shè)計(jì)；c）開(kāi)展技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別、分析和控制；d）樣機(jī)制造、裝配和測(cè)試的質(zhì)量控制；e）開(kāi)展轉(zhuǎn)階段評(píng)審。

（2）質(zhì)量控制

對(duì)試驗(yàn)驗(yàn)證的質(zhì)量控制是樣機(jī)研制階段質(zhì)量控制的重點(diǎn)。依據(jù)本階段質(zhì)量策劃生成的QFD配置表進(jìn)行質(zhì)量控制，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)的關(guān)鍵特性處設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)，加強(qiáng)檢查和監(jiān)督。同時(shí)，用表1所示的質(zhì)量問(wèn)題記錄表對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行記錄，保證研制過(guò)程中各項(xiàng)操作記錄的完整性和可追溯性。

表1 質(zhì)量問(wèn)題記錄表

3）質(zhì)量保證

為了實(shí)現(xiàn)樣機(jī)研制階段的產(chǎn)品沒(méi)有問(wèn)題、不帶疑點(diǎn)地轉(zhuǎn)入下一階段，樣機(jī)研制完成后需要通過(guò)質(zhì)量評(píng)審審查樣機(jī)的安全性和可靠性。質(zhì)量評(píng)審的流程[2]如圖6所示。同時(shí)對(duì)本階段的質(zhì)量問(wèn)題歸零，回想和復(fù)查本階段工作中是否存在問(wèn)題和隱患及工作中的漏項(xiàng)。

圖6 評(píng)審流程

3 結(jié)論

針對(duì)型號(hào)項(xiàng)目的復(fù)雜性，且必須立足于一次性成功研制的特點(diǎn)，提出一種過(guò)程導(dǎo)向的型號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量管理方法。該方法通過(guò)系統(tǒng)分解的方式，將型號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量管理分解為子系統(tǒng)、組件和零件等多層級(jí)的質(zhì)量管理；通過(guò)過(guò)程分解的方式，將研制過(guò)程質(zhì)量管理分解模塊化過(guò)程、子過(guò)程和子子過(guò)程等多層級(jí)、多階段的質(zhì)量管理，并基于模塊化過(guò)程施加質(zhì)量管理方法。方法可以降低型號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量管理的復(fù)雜度并提高研制成功率。方法被用于樣機(jī)研制階段的質(zhì)量管理，并說(shuō)明了應(yīng)用可行性。

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