航天領域產品保證體系建設策略

馬波　高婷婷　盧兆勇　鄭義兵

摘要：航天企業在滿足未來航天發射任務，建設航天強國的背景下，創新產品保證管理模式，提升產品質量與可靠性已經成為航天科研生產單位的迫切需求。論文在結合航天產品保證現狀的基礎上，分析研究了取得的成績和不足之處，同時闡述了產品保證與質量管理的關系，并在產品保證體系建設策略上規劃了總體思路、人員系統建設、組織結構建設和產品保證工作程序等方面的工作內容。該建設策略可為新形勢下軍民領域產品保證管理提供參考和借鑒。

關鍵詞：產品保證 標準規范 人員系統 組織機構 工作程序

Construction Strategy of Product Assurance System in Aerospace Field

Ma Bo， Gao Tingting， Lu Zhaoyong，Zheng Yibing

（ Beijing Aerospace Long March Scientific and Technical Information Institute ）

Abstract： Under the background of satisfying the future space launch missions and building a aerospace power， it has become an urgent need for scientific research and production units in the space field to innovate the management mode of product assurance and improve product quality and reliability. Based on the current situation of aerospace product assurance， this paper analyzes and studies the achievements and shortcomings， and expounds the relationship between product assurance and quality management， and plans the overall thinking， personnel system construction， organizational structure construction and working procedures of product assurance. This construction strategy can provide reference for product assurance management in military and civilian fields under the new situation.

Key words： product assurance， standards and specifications， personnel system， organization， working procedures

1 引言

航天運輸系統決定著一個國家進出空間的能力，是國家航天應用體系建設的戰略基礎，也是國家現代技術綜合發展水平的重要標志和綜合國力的重要體現。在未來航天發射任務需求日益旺盛的背景下，航天產品確保成功、確保按時完成任務面臨更大的壓力。

目前，全球一體化和生產社會化的不斷發展，社會分工越來越細，專業程度越來越高，系統集成越來越依賴元器件、材料、軟件、工藝、標準緊固件、環境技術、試驗技術等的保證與支持，可靠性、安全性、可維修性、可測試性、環境適應性、保障性、可制造性等要求貫穿于項目生命周期。這些已不再可能由一個設計師獨自完成，需要專業的支持與幫助。因此，必須探索、研究面向產品、面向對象、面向過程的產品保證管理模式，通過創新來不斷激發組織發展的活力。

2 航天系統產品保證現狀

近年來，航天系統某研制單位在借鑒歐美先進的產品保證模式和方法的基礎上，總結提煉航天產品研制經驗，并結合我國航天工業發展現狀，先后實踐、推行了適合自身特點的產品保證管理模式，不斷加大產品保證工作的推進力度。在產品保證實踐過程中取得了一定的成績，也暴露出一些問題。

2.1 取得的成績

（1）在質量文化體系建設上，總結提煉質量管理的思想方法與工作方法，提出了“零缺陷”質量管理理念核心，同時在零缺陷組織建設、零缺陷管理的貫徹方法、零缺陷管理的標準確立、零缺陷管理的控制內容、零缺陷管理的質量保證、零缺陷管理的實施測量等方面形成了較為完整的零缺陷質量文化。

（2）在質量管理體系建設上，貫徹GJB 9001標準，建立了基于崗位面向流程的質量管理體系并持續改進。為適應新形勢要求和新任務需求，圍繞產品質量差異化管理，研究制定了通用+專用質量管理體系建設方案，通用要求是產品研制管理的基本要求，專用要求則體現了產品任務、用戶要求的差異化。

（3）在技術風險控制體系建設上，將系統工程理論、控制技術、風險管理模型應用于產品研制，提出并建立以流程為牽引、以技術為核心、以組織為保障、以基礎為支撐的技術風險控制體系，形成了技術風險、產品風險、操作風險、管理風險“四維度”的產品技術風險識別與控制方法。

（4）在質量保證方法總結創新與借鑒吸收上，不斷提煉總結行之有效的復雜系統工程質量管理方法，完善產品保證標準規范;通過引進、消化、吸收，逐步推廣應用了六西格瑪管理、星級現場、QC小組、精益質量保證等國內外先進的質量管理方法，持續激發組織活力，提高組織管理能力，不斷推進卓越績效模式的落地。

2.2 存在的問題

航天型號產品長期處于單件研制模式，所形成質量管控流程、模式和方法等不適應未來航天任務發展，規模化生產經驗匱乏。產品保證強調的策劃、資源配置和過程管控3大基本特征存在差距。“重型號、輕產品保證”已經成為思維慣性，在產品保證的理念、意識與方法上，主要存在以下不足。

（1）產品保證專業性不斷提升的同時，資源配置不到位，缺乏專業隊伍的指導、把關和實施，措施、制度粗放，產品保證的策劃與實施針對性、有效性不強。從事產品保證工作的設計師均為兼職，不能全身心地投入產品保證工作。

（2）單位產品保證缺乏專業能力積累，重復問題解決不徹底。缺乏專業建設，數據庫、方法工具未能有效建立，問題重復出現，陷入歸零怪圈。缺人員、缺標準、缺能力，對外包產品的質量控制存在漏洞。技術支撐機構沒有充分嵌入產品研制流程，不能充分發揮作用。

（3）按產品保證要素進行頂層管理存在不足，產品保證標準、規范缺失，可靠性工具、數據庫、設計準則、故障模式庫等未得到有效應用。

（4）未能形成有效的單位產品保證專家力量。現有各單位、各專業領域專家力量未能形成合力，沒有形成符合本單位任務特點和需要的相關專家組，對產品保證提供專業支持不足。

3 產品保證體系建設方案

3.1 統一思想認識

依據QJ 2171A《航天產品保證要求》，產品保證是為使人們確信產品達到規定的質量要求，在產品研制、生產全過程所進行的一系列有計劃、有組織的技術和管理活動。此定義來源于ESA相關文件，與ESA對于產品保證的定義是類似的，從國內外典型單位的調研結果表明，對產品保證內涵以及所包含的要素認識是一致的，產品保證是關于研究、策劃并實施一系列活動，以保證項目的設計、控制、方法和技術能使產品達到滿意質量水平的一門專業。產品保證是系統工程，內容涵蓋多個學科領域，活動貫穿項目全過程，是建立在全面質量管理原理和廣義質量的基礎上，目標是確保產品的綜合效能達到要求。其要素包括項目軟硬件產品的產品保證管理，質量保證，安全性保證，可信性（可靠性、可用性、維修性）保證，電氣、電子和機電元器件，機械零件，材料和工藝保證等。

從組織架構和內在關系來講，質量管理和產品保證是一體的，二者目標一致，相互支撐。其一，產品保證源于質量管理“專業、規范、權威、有效”的驅動，是一種內在的提升方式;其二，產品保證目標實現的核心是產品成功和用戶滿意，最終要保證組織成功，與質量管理的目標一致;其三，質量管理和產品保證的職能是集中和統一的，頂層質量體系和產品保證體系的構建是一體和統一的，區別在于質量管理體系的構建、監督、執行是部門的主體責任，而在產品保證體系下針對具體產品（項目）的產品保證是項目團隊的主體職責。

針對航天領域產品特點和研制現狀，產品保證的范圍確定為在研型號，產品保證的要素確定為：質量保證、通用質量特性保證（包括可靠性保證、安全性保證、維修性保證、保障性保證、測試性保證、環境適應性保證）、元器件保證、材料及工藝保證和軟件產品保證。

3.2 確定總體思路

（1）在航天產品研制隊伍中增設型號總質量負責人，圍繞產品保證要素，補充專業化的產品保證人員隊伍，形成相對獨立的型號質量師隊伍，開展產品保證策劃、指導、實施、監督與評價。

（2） 建立航天產品領域產品保證標準體系框架，健全型號產品保證標準規范。以整體產品架構為脈絡，建設產品保證核心標準群，以核心標準為中心，形成覆蓋全領域的產品保證標準體系。

（3）在研制單位建立產品保證中心，整合單位的質量管理、檢驗、試驗、驗收隊伍、產品化隊伍等，實施過程控制、驗收等工作，切實提升產品保證能力。

3.3 產品保證標準建設

產品保證標準建設應首先建立產品保證標準體系框架，健全航天型號產品保證標準體系規范。產品保證對設計過程的支撐作用體現為在各專業工程中總結形成并向設計提供的一系列設計準則、使用指南、優選手冊、標準規范等，實際構成一個知識工程和專家系統。因此，科學、完整的標準體系是規范實施產品保證的重要基礎，通過建立一套分層次、分類別、要素完整的產品保證標準體系，統一產品保證的管理模式、規范各級技術管理活動，建立合理有效的工作流程，能夠保證產品保證工作的有效開展。

項目領域產品保證標準規范體系分為3個層次。第一層為領域產品保證頂層標準，規定全航天領域開展產品保證工作的總目標、方針、原則、運行機制、組織職責、工作要求等，也是產品保證核心標準。

第二層為產品保證要素類標準，是支撐產品保證要素貫徹落實的頂層要求，包括產品保證大綱編寫要求、產品保證各個要素大綱及工作計劃編制要求、產品保證技術支撐機構工作流程、通用性產品規范與驗收規范等。

第三層為支撐性產品保證標準，實施產品保證工作的執行文件，是面向具體產品的指南性文件，包括設計、制造、試驗等過程控制標準規范等。主要分為以下幾類：

通用類：主要是質量方法與工作指南，包括風險識別、分析與控制方法，質量檢查確認方法，數據驅動實施指南，節點把關與評審要求等。

驗收類：主要是影響成敗的產品規范或驗收規范。

認證類：主要是外包產品或過程的質量保證能力認證評價規范。

過程類：主要是關鍵特性、多余物、擰緊力矩、防差錯、極性檢查等過程控制規范。

3.4 人員系統建設

3.4.1 人員系統配置及主要職責

在產品研制過程中，通過建立獨立的產品保證人員系統，將與產品保證相關的工作從設計師隊伍分離出來，由產品保證人員圍繞項目、面向產品系統開展產品保證策劃、按計劃組織過程實施、按節點監督檢查與評價等管理活動，保障產品保證工作更聚焦、更專業，針對性更強，使設計師隊伍更加集中精力深入產品技術工作，有利于提高效率與效益，這也是精益質量保證轉型的需要。

產品保證人員系統包括：領域總質量師、產品總質量師助理、領域/專業副總質量師、主任質量師、主管質量師。總體、分系統及總裝單位設置領域/專業副總質量師，接受領域總質量師的業務指導和所在單位產品保證中心主任的領導。面向單機產品及專業支撐機構，結合產品、專業特點，設置主任質量師和主管質量師，針對重要的外包產品，設置專職的主管質量師，接受副總質量師的業務指導和所在單位產品保證中心主任的領導。

充分依托單位產品保證專家力量，成立產品保證專家組，包括：可靠性和安全性保證專家組、元器件保證專家組、工藝和材料保證專家組、軟件產品保證專家組、空間環境保證專家組、試驗保證專家組等。各單位根據本單位任務特點和需要設置相關專家組。專家組向對口的產品保證技術支撐機構提供專業支持。

3.4.2 相互關系

（1）產品保證人員系統是研制隊伍的重要組成部分，在產品研制流程中，采取技術與管理相結合的工作方式，對研制全過程、全要素質量保證工作進行系統策劃，對實施情況與落實結果進行監督、把關和評價。人員系統從計劃、產品保證、技術三條線貫穿總體、分系統級、單機和專業等各個研制層級。

（2）產品保證人員系統的職能在圍繞產品目標實施的產品質量保證上對項目負責人負責;在貫徹組織意圖、各級法規與標準規范的監督管理與指導上，對組織負責。

（3）產品保證人員系統不替代設計師隊伍的產品保證職能，產品保證人員的主體責任是按照策劃、實施、評價、改進的工作程序，對產品實現全過程實施精細化控制。

3.5 組織機構建設

有效實施產品保證，需要建立獨立技術支撐機構。通過技術支撐機構嵌入研制流程，在研究、論證、驗證、評審評價、評估等環節實施技術把關與支撐作用。這種技術與管理相結合的管理模式，可強化管理的權威性，也為技術支撐機構的作用發揮提供了保障，相輔相成，缺一不可。

項目部歸口管理全系統產品保證工作，負責產品保證的頂層策劃和組織實施，負責質量師隊伍的組織管理與考核。

各單位建立產品保證中心，中心主任原則上由本單位主管質量領導擔任，整合單位的質量管理、檢驗、專業測試、驗收等，有機融合產品化工作和產品保證工作，實施單位產品保證手段（數據、方法、工具）建設;產品標準規范體系建設;實施過程控制、驗收;實施產品與保證能力提升、可靠性增長。

各單位產品保證中心主要職能為：貫徹用戶和上級要求，實施產品保證策劃;開展產品保證體系和手段建設;制定產品保證大綱或計劃;組織編制產品規范或產品驗收規范;實施產品的過程控制與產品驗收;實施產品質量提升、可靠性增長和成熟度提升。

3.6 產品保證工作程序

產品保證工作程序包括產品保證策劃、產品保證實施、產品保證評價、產品保證改進等方面。

產品保證策劃包括產品保證全要素、全流程和全壽命周期的頂層策劃、階段策劃和年度工作計劃，一般頂層策劃在方案階段完成，階段策劃在轉階段評審時完成，年度計劃在每年年初完成。

產品保證實施貫穿于產品實現全過程，主要依據策劃和計劃對產品保證工作的落實情況進行指導、監督檢查、把關。

產品保證評價是指在研制關鍵節點，如元器件選用評審、軟件需求分析評審、通用質量特性設計評審、方案評審、產品驗收、轉階段評審和飛行試驗產品出廠評審等環節獨立出具評價意見。

產品保證改進是指針對監督檢查和評價中發現的問題進行改進，措施落實到后續策劃中。

4 結束語

航天產品系統復雜、可靠性要求高等特點，決定了產品保證工作需要科學化、精細化、系統化、長期化。面對宇航領域任務特點、發展需求，質量管理如何更加科學合理地發展，需要認真梳理、總結和分析，從現有紛繁復雜的質量要求中跳出來，規劃航天領域產品保證發展藍圖。同時需要我們精細化劃分各階段、各專業執行的標準和要求，規范執行過程和檢查事項，結合產品保證崗位人員把這些標準要求分解到研制流程的各個環節和各個專業上，保證要求的落實和執行的到位。