基于產品成熟度的航天外協產品質量控制方法探索與實踐

/中國航天標準化與產品保證研究院 /中國航天科工運載技術研究院北京分院

美國著名的質量管理學家朱蘭博士從顧客的角度出發，提出產品質量是產品的適用性，即產品在使用時能成功地滿足用戶需要的程度。而質量控制是為達到和保持產品質量而進行控制的技術措施和管理措施方面的活動。

一直以來航天人始終秉承“嚴肅認真、周到細致、穩妥可靠、萬無一失”的質量方針，推動著中國航天事業在國家工業基礎十分薄弱的情況下從無至有、從小到大，在導彈武器、運載火箭、衛星、載人航天、探月工程等各個領域取得了一系列舉世矚目的成就，極大地增強了我國國防實力、經濟實力和科技實力。縱觀航天產品質量發展歷程，其整體發展趨勢隨著我國經濟的發展穩步上升，卻也經歷了幾次失利。因此，為了提升產品質量，航天軍工企業制定了一系列關于產品質量保證、外協產品質量控制等方面的規章制度和技術規范，但仍存在一些產品質量問題，如配套外協產品的質量控制不到位等問題，有的甚至影響了航天型號的成敗。據統計，外協產品的質量問題占航天產品質量問題總數的30%～50%。可見，加強航天外協產品質量控制是保證系統產品質量的重要環節。因此，探索一種能系統、量化、有效地評價航天外協產品質量控制的方法和手段，對于加強航天外協產品的質量評價和控制具有現實意義。

一、產品成熟度評價方法

2003年，中國航天科技集團有限公司開始實施航天產品工程，提出產品成熟度概念，經過多年研究，產品成熟度評價模型逐步構建，并于2010年和2013年分別發布了《宇航單機產品成熟度定級規定》與《宇航單機產品成熟度定級實施細則》2項產品成熟度標準。

產品成熟度評價模型由評價等級、評價要素和評價準則組成，如圖1所示。評價等級依據航天產品研制流程共劃分8個等級；考慮到航天產品在設計、生產、試驗、過程控制和使用等全生命周期全部要素內容，通過采用方面、要素、子要素3個層次逐級遞進地對評價要素進行表述，評價要素共包括3個方面、8個要素和23個子要素；對于每個等級的每個子要素，分別明確了評價準則要求內容。

從圖1可以看出，產品成熟度評價模型是以航天產品研制流程為主線，評價要素包含了產品設計、生產、使用等全部要素，要素中涵蓋了具體的質量控制要求，特別是強化了航天基礎保證工作實施程度的量化，不僅擴展了傳統的基于產品指標檢驗的質量、可靠性評價方法，而且更加突出了航天產品通過實施全面精細化管理實現高質量、高可靠的基本理念。

評價過程覆蓋了產品從初次研制到實現量產的全部過程，可以在航天產品從研發、試用到批量采購的全部生命周期中持續使用。同時，航天企業與外協配套單位可按照統一的評價模型對產品開展評價，有助于管理方、總體方和外協方等相關方客觀評價產品的質量與可靠性水平。

二、外協產品成熟度評價實踐

1．評價實踐情況

評價對象。航天科技集團航天產品化工程研究中心組織對衛星和運載火箭中箭載攝像機、制冷機、行波管放大器、太陽能電池等13型航天外協產品開展了產品成熟度評價，外協產品單位涵蓋航天科技集團外的11家產品配套單位。

評價實施情況。航天外協產品的評價依據主要包括產品成熟度評價實施標準、航天行業級產品設計、工藝和試驗文件管理制度標準以及產品規范類標準。評價專家組成員從專家庫中選取，包括型號總體專家、產品專業專家、工藝專家、可靠性專家。

開展現場評價時主要審查被評外協產品配套的現有研試文件。評價流程包括評價申請、現場評價、整改復核和反饋評價報告4個步驟。現場評價除文件審查外還包括生產現場檢查，現場審查結束后，被評單位需按照評價專家提出的意見進行整改，評價中心組織專家進行復核，確認全部意見整改完成后，最終出具評價報告。

2．評價結果分析

通過對13型航天外協產品開展產品成熟度評價，共識別出問題數403個，平均每型產品的問題數為31個，各子要素問題數量情況見表1。

圖1 產品成熟度評價模型

子要素1-2-4問題數最少的原因是評價的13型外協產品中只有該型產品包含軟件。問題較多（超過20個）的子要素分別為 1-1-2、1-3-6、2-1-1、2-2-1 和2-2-2，占總問題數的比例分別7%、6%、8%、6%、5%。

表1 要素統計問題情況

上述子要素涉及的問題可歸納分析為以下幾個方面：

一是研制合同或任務書等相關要求細化分解不到位，與產品規范中產品指標數據不一致。

二是技術狀態更改的內容未能有效傳遞和落實，導致更改手續不規范。例如，設計更改內容未傳遞到相應工藝更改中；涉及更改的文件和圖紙未及時更新版本；發生技術狀態更改，但未填寫更改單或更改單簽署不齊全。

三是工藝文件操作性不強。工藝規程、檢驗規程、驗收規程等不夠細化量化，無法起到規范現場操作、檢驗的作用。

四是生產現場管理不規范。工人未按照工藝規程或細則進行操作，如生產現場工具隨意擺放，設備無標識、設備準用證提前更 換或已過期未更換、檢驗儀器不按規定進行標檢等。

五是對于外協外購產品的技術風險識別與控制工作不到位；產品配套物料的供方單位未在合格供方名錄中，相關驗收控制要求不明確。

通過對13型航天外協產品的評價結果進行分析，發現問題主要集中在產品研制技術和管理要求落實不到位、技術狀態控制不規范、工藝文件操作性不好、生產過程的管控和要求不嚴格等方面，這也是當前航天外協產品質量控制現狀和難點。

通過對航天外協產品開展產品成熟度評價，能夠有效識別外協產品在不同階段存在的問題和薄弱環節，規范產品在設計、工藝、試驗驗證、過程控制和應用等各方面的工作，有效支撐和保障型號研制過程中的質量管控工作，并指導外協配套單位改進，從而提升產品的質量與可靠性水平，可以作為航天工業領域加強外協產品質量控制的一種方法推廣應用。▲