◆龔晶晶 李 波 徐慶波/ 文

一、引言

航天產(chǎn)品需要在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下開展環(huán)境模擬試驗(yàn)以考核產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否滿足使用要求，是提高產(chǎn)品可靠性的重要手段。環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程實(shí)施的質(zhì)量直接影響產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證的有效性，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量保證具有重大的影響[1]。中、大型實(shí)驗(yàn)室存在試驗(yàn)類型多、項(xiàng)目多、涉及的試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)人員多、環(huán)境試驗(yàn)管理工作復(fù)雜等情況，給環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量控制帶來(lái)了很大的壓力。

環(huán)境實(shí)驗(yàn)室按照CNAS-CL01建立了質(zhì)量管理體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)質(zhì)量的有效控制，其中對(duì)試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程質(zhì)量控制廣泛采用質(zhì)量監(jiān)督的方式[2,3]，但是質(zhì)量監(jiān)督方法不夠明確，尤其是不易量化。為此，本文基于航天產(chǎn)品量化控制方法[4]，提出了對(duì)試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制的方法。

二、過(guò)程質(zhì)量量化控制方法提出

過(guò)程質(zhì)量量化控制是指采用量化控制的方法使過(guò)程滿足規(guī)定的質(zhì)量要求，這里的過(guò)程主要指工作環(huán)節(jié)。量化控制基于具體量化要求，實(shí)施過(guò)程量化記錄，開展量化分析評(píng)價(jià)，形成量化反饋的持續(xù)改進(jìn)的工作機(jī)制[4]。應(yīng)用量化控制這一機(jī)制對(duì)試驗(yàn)過(guò)程實(shí)施質(zhì)量控制，將試驗(yàn)控制過(guò)程盡可能的“程序化、規(guī)范化、表格化”[5]，如圖1所示，主要有以下步驟：

1．識(shí)別量化控制的對(duì)象，這里是指過(guò)程；

2．建立量化控制的模型，包括確定量化控制要素和明確各要素的量化控制要求；

3．基于量化控制模型實(shí)施量化控制，填寫量化過(guò)程記錄；

4．對(duì)量化過(guò)程記錄進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，形成分析結(jié)果；

5．反饋分析結(jié)果，持續(xù)改進(jìn)量化控制模型。

建立量化控制模型是過(guò)程質(zhì)量量化控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一旦建立了正確的量化控制模型，就能依據(jù)該模型實(shí)現(xiàn)過(guò)程質(zhì)量的良好控制。同時(shí)，模型建立過(guò)程是一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程，需要根據(jù)模型的實(shí)施情況不斷修正。

圖1 過(guò)程質(zhì)量量化控制方法

三、過(guò)程質(zhì)量量化控制模型定義

（一）過(guò)程質(zhì)量控制要素

過(guò)程質(zhì)量是指過(guò)程符合要求的程度。過(guò)程質(zhì)量控制的方法是在恰當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)進(jìn)行過(guò)程結(jié)果與要求的比對(duì)驗(yàn)證，以保證實(shí)際過(guò)程不偏離給定的要求。過(guò)程質(zhì)量控制要素包括：流程、過(guò)程、要求、檢查以及記錄，為便于描述，采用字符表示為

式中，QCP表示過(guò)程質(zhì)量控制；Ui表示控制單元；Pi表示過(guò)程；Di表示要求；Ci表示檢查；Ri表示記錄。

公式（1）中，過(guò)程質(zhì)量控制由n個(gè)控制單元組成；公式（2）中，控制單元由過(guò)程、要求、檢查以及記錄組成，過(guò)程是控制的對(duì)象，要求是控制的目標(biāo)，檢查是控制的方法，記錄是檢查執(zhí)行的證明。

（二）控制要素的量化形式

要實(shí)現(xiàn)過(guò)程質(zhì)量的量化控制，需要對(duì)各個(gè)控制要素進(jìn)行量化，且量化后應(yīng)容易實(shí)施。量化是質(zhì)量管理的具體化，是過(guò)程控制分解到一定程度或能夠數(shù)字化表述的過(guò)程，常使用的量化形式有流程圖、表格化記錄、數(shù)字化指標(biāo)等[4]。這里針對(duì)各個(gè)控制要素，分析其特點(diǎn)，給出建議的量化要求，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 過(guò)程質(zhì)量控制要素量化要求建議

（三）過(guò)程質(zhì)量量化控制模型

過(guò)程質(zhì)量量化控制模型采用含執(zhí)行次序的量化的過(guò)程質(zhì)量控制要素組合來(lái)表達(dá)，包括量化控制單元及其執(zhí)行流程，其中，量化控制單元用控制要素及其執(zhí)行方式共同表達(dá)，如圖2所示。

圖2 過(guò)程質(zhì)量量化控制模型

圖2的a中，各個(gè)量化控制單元按照給定的流程串聯(lián)執(zhí)行。圖2的b中，在過(guò)程工作完成后，對(duì)比過(guò)程的要求進(jìn)行檢查。如果過(guò)程符合要求，則該過(guò)程結(jié)束進(jìn)入下一過(guò)程；如果過(guò)程不符合要求，則重新啟動(dòng)過(guò)程，或停止過(guò)程并報(bào)告故障。檢查結(jié)束后，不論過(guò)程是否通過(guò)，均應(yīng)留下記錄。

四、環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量量化控制模型建立

（一）環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量控制單元確定

指根據(jù)環(huán)境試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中承擔(dān)的任務(wù)，識(shí)別影響過(guò)程質(zhì)量控制的環(huán)節(jié)。環(huán)境試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中的主要任務(wù)為：根據(jù)試驗(yàn)條件，操作試驗(yàn)設(shè)備，記錄設(shè)備過(guò)程數(shù)據(jù)，編制試驗(yàn)報(bào)告，但并不參與產(chǎn)品測(cè)試，工作內(nèi)容及流程見(jiàn)圖3。試驗(yàn)條件由委托人提出；試品放置和測(cè)試裝置安裝也由委托人完成；其余由試驗(yàn)人員完成。

在環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程中，質(zhì)量控制重點(diǎn)是保證給定的環(huán)境試驗(yàn)條件正確地施加在產(chǎn)品上。從圖3可以看出，影響環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)包括：試驗(yàn)設(shè)備選擇、試品放置、測(cè)試裝置安裝、試驗(yàn)條件設(shè)置以及試驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行。采用公式（1）表示：

式中，U1為試驗(yàn)設(shè)備選擇；U2為試品放置；U3為測(cè)試裝置安裝；U4為試驗(yàn)條件設(shè)置；U5為試驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行。

（二）環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量控制要素及量化

在識(shí)別公式（3）各控制單元的基礎(chǔ)上，按照公式（2）確定控制單元的控制要素，同時(shí)參考表1對(duì)各控制要素進(jìn)行量化，結(jié)果如表2所示。

（三）環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量量化控制模型

圖3 環(huán)境試驗(yàn)工作內(nèi)容及流程圖

表2 環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量控制要素及量化形式

在圖2的基礎(chǔ)上，確定模型中各組成要素，即可建立環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量量化控制模型。根據(jù)圖3確定各控制單元的執(zhí)行次序，表2中已經(jīng)列舉控制單元的控制要素及量化形式。此外，考慮量化控制執(zhí)行的有效性，將控制要素及量化形式固定在試驗(yàn)文件中。由此建立的環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量量化控制模型，見(jiàn)表3。

表3 環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量量化控制模型

表3的流程運(yùn)行結(jié)束后，對(duì)各項(xiàng)過(guò)程記錄進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，查找模型中存在的不足，形成反饋意見(jiàn)并不斷修正模型，直到模型完全滿足運(yùn)行要求為止。

五、環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量量化控制模型應(yīng)用

利用表3給出的模型，對(duì)溫濕度試驗(yàn)進(jìn)行量化控制，以“試品安裝環(huán)節(jié)”為例說(shuō)明具體應(yīng)用方法。

根據(jù)表3，在試品安裝環(huán)節(jié)采用的控制流程為：按照試驗(yàn)大綱要求放置產(chǎn)品；目視檢查試品放置是否滿足要求；如果不滿足，重新放置；如果滿足，進(jìn)入下一流程；流程完成后，在設(shè)備檢查表中填寫試品放置檢查情況。形成的文件為：《溫濕度試驗(yàn)規(guī)程》，包含試品放置要求、設(shè)備檢查表等內(nèi)容。具體實(shí)施步驟如下：

1）在產(chǎn)品技術(shù)條件中給出測(cè)試裝置安裝的方法，包括產(chǎn)品測(cè)試設(shè)備的安裝，如測(cè)試設(shè)備名稱及精度、測(cè)試設(shè)備連接圖；

2）在《溫濕度試驗(yàn)規(guī)程》中提出量化的要求，如測(cè)試設(shè)備連接符合測(cè)試設(shè)備連接圖、測(cè)試設(shè)備精度不應(yīng)低于試驗(yàn)條件允許誤差的1/3、溫度傳感器的放置位置等；

3）采用目視方法進(jìn)行檢查，比對(duì)測(cè)試設(shè)備和傳感器的安裝是否與《溫濕度試驗(yàn)規(guī)程》中的要求一致；

4）檢查完成后，填寫設(shè)備數(shù)據(jù)記錄表，如產(chǎn)品控溫方式、傳感器安裝位置、是否拍攝設(shè)備連接和傳感器安裝的照片等。

在模型執(zhí)行結(jié)束后，對(duì)各環(huán)節(jié)的過(guò)程記錄進(jìn)行分析。在試驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)在1個(gè)月內(nèi)發(fā)生了5起測(cè)溫不準(zhǔn)確的問(wèn)題，分析主要原因是傳感器選用不合理。因此，對(duì)原有模型的測(cè)試裝置安裝環(huán)節(jié)進(jìn)行了修正，在控制要素“要求”中增加了“傳感器適用性檢查及傳感器選用標(biāo)準(zhǔn)”相關(guān)內(nèi)容。模型修正后，測(cè)溫不準(zhǔn)確問(wèn)題的發(fā)生頻數(shù)下降至2個(gè)月1起，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)過(guò)程控制質(zhì)量的顯著提升。

六、結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用過(guò)程質(zhì)量量化控制的方法，對(duì)影響試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量的要素進(jìn)行了量化，包括控制流程、過(guò)程依據(jù)、目標(biāo)要求及過(guò)程記錄等，有效規(guī)范了環(huán)境試驗(yàn)流程和各流程的工作內(nèi)容。而流程中每個(gè)過(guò)程結(jié)束后進(jìn)行檢查的方式能有效暴露質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)質(zhì)量問(wèn)題閉環(huán)，能保證環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量。提出的過(guò)程質(zhì)量量化控制模型，也適用于與環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程相似的生產(chǎn)過(guò)程和調(diào)試過(guò)程。形成的溫濕度試驗(yàn)過(guò)程質(zhì)量量化控制的文件，在對(duì)各控制要素的量化內(nèi)容進(jìn)行適應(yīng)性修改后，也可應(yīng)用在真空試驗(yàn)和振動(dòng)試驗(yàn)中。此外，文中建議的過(guò)程質(zhì)量控制要素的量化形式，還需要結(jié)合模型執(zhí)行的實(shí)際情況不斷豐富。

參考文獻(xiàn)

[1] 金恂叔.論航天器的環(huán)境試驗(yàn)和可靠性[J].中國(guó)空間科學(xué)技術(shù)，1997（05）:35-42+55.

[2] 李娜.淺談實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制方法[J].山西冶金，2017,40（05）:121-123.

[3] 陸旭先，王德智，張丹，孫澤輝.實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的方法及范圍[J].品牌與標(biāo)準(zhǔn)化，2010(06):121-123.

[4] 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院.航天型號(hào)量化控制手冊(cè)[M].2012.8.

[5] “程序化、規(guī)范化、表格化”質(zhì)量控制方法的研究與應(yīng)用[A].中國(guó)電子學(xué)會(huì)可靠性分會(huì).2008:5.