王雪霏 高翠東 張少渤
(航天東方紅衛星有限公司,北京 100094)
近年來,航天器高密度發射日趨常態,這對航天器科研生產的管理模式及研制過程的質量管理方式提出了更高的要求,特別是如何能夠探索出與高強度航天器研制模式相適應的質量管理方式,從而高效和高質地完成研制工作,成為航天器質量管理工作亟待解決的問題。
在航天器研制過程的質量管理工作中,質量確認是一個十分重要的環節。通過提供研制過程中的相關系統性活動的客觀證據,證明其結果滿足研制的相關規定要求。航天器AIT質量確認是航天器研制過程中質量管理工作的重要組成部分,主要工作內容是對航天器在研制各階段總裝操作結果、電性能測試結果以及大型試驗結果進行確認,顯示航天器已完成的研制工作的質量符合情況。隨著航天器研制的高強度、高密度日益提升,人力資源問題凸顯,如何利用現有的資源,高質量、高效率地完成航天器研制工作,成為促進航天器研制過程質量管理方式適應性轉變的源動力。傳統的質量責任體系存在各研制階段的狀態確認模式針對性不強、效率不高、質量責任體系不清晰等問題,已不能完全適應航天器AIT工作新形勢的需要,需進一步提升優化,以推進航天器AIT研制過程的高質高效。
1.1.1 總裝質量確認
傳統航天器各階段總裝結果的確認是由各崗位按照相應階段的依據文件完成的。通常分為裝配自確認、檢驗專項確認、各分系統設計師再確認三個環節。
1.1.2 電測質量確認
傳統航天器各階段電性能結果的確認工作是指各分系統設計師按照該階段的測試細則對各單機產品完成性能測試和數據判讀,每個階段測試完成后,各分系統通過編寫測試總結對測試方法、測試過程和測試數據進行總結。
1.1.3 大型試驗結果質量確認
傳統航天器各大型試驗質量的確認工作由各分系統設計師依據該試驗的測試細則對大型試驗過程中的電性能測試情況進行數據判讀,試驗負責人依據試驗大綱對該試驗的具體結果進行判讀,并編寫大型試驗總結。
(1)針對性不強。在對航天器AIT各階段總裝結果的確認工作中,依據文件沒有將各裝星產品的總裝狀態以研制階段為單位進行明確的劃分,使得確認要素在各階段中高度重復,針對性不強。
(2)效率不高。航天器AIT的總裝結果確認工作,在經過自確認、專項確認后,通常以各分系統設計師確認結束作為該總裝階段工作的結束。由于缺少具有針對性的確認依據文件,使得各分系統設計師在確認時的效率不高,進而降低了航天器整個研制過程的工作效率。
(3)質量責任體系不清晰。在進行航天器AIT研制過程中的各確認環節中,各分系統設計師均按照總體的確認文件進行確認并完成文件的簽署,而該確認文件中并沒有將確認內容細化和涵蓋到單機的所有須確認的要素,導致依據性文件中確認項目的分解不徹底而造成責任分工和界定劃分的不明確,一旦出現問題將很難通過過程確認文件進行內容和責任的追溯,造成確認工作的質量責任體系不清晰。
航天器AIT質量確認制是以航天系統工程思想、精細化質量管理和量化控制為指導思想,以全流程覆蓋、全要素量化、責任體系清晰為目標,建立流程全覆蓋、質量要素齊全、確認目標量化、責任體系清晰、機制制度完善的質量管理模式。具體內容包括以下4個方面:
(1)固化質量管理經驗。將質量確認的項目以表格化的形式進行呈現,并通過實踐的多輪迭代固化下來,使之成為可供不同航天器使用的通用版本。同時,將各分系統單位的設計要素、質量要素固化到相對應的航天器AIT研制階段和整個流程中,確保通過覆蓋全要素的確認項目能夠一次性將質量確認工作落實到位。
(2)前移質量工作重心。以航天器AIT的研制流程為依托,將質量確認的各項要素分解到整個研制流程中,將產品的質量保證要求與產品相結合,明確各階段的質量確認項目的具體內容,并結合整個研制流程,有效地將相關確認項目細化到各階段中,使得以階段性質量確認工作結果為單位,形成滿足整個航天器AIT研制質量要求的大目標。
(3)強化質量責任落實。進一步明確航天器AIT各項工作的質量確認要求及責任人,強化各崗位、各級質量職責的落實。
(4)注重管理效率的提升。優化航天器各階段的質量確認內容及流程,將各階段性的總結報告轉變為質量工作的表格化確認及出廠前的整星質量確認工作總結,減少設計師重復性確認工作,進一步提高質量管理的針對性和有效性。
根據航天器AIT階段的工作流程及工作特點,通過分析梳理,構建了圍繞“目標層、對象層、要素層、支撐層”的質量確認制體系框架。航天器AIT質量確認制的體系框架如圖1所示。
(1)“目標層”明確了實現航天器AIT工作全過程確認及時有效為實施航天器AIT質量確認制的總目標。
(2)“對象層”明確了AIT工作全過程的關鍵質量控制點,即明確了實施質量確認制的階段。
(3)“要素層”以責任主體、確認項目及確認表格為呈現形式,明確了航天器AIT質量確認表所覆蓋的質量全要素。
(4)“支撐層”作為實施航天器AIT質量確認工作的支撐,是實施及優化質量確認制工作的根本依據。
航天器AIT研制過程質量確認與各階段研制流程緊密結合,強調過程中邊干邊確認和確認后不再回頭的原則。通過前期的質量確認策劃工作,量化研制流程各項工作的質量確認要求,明確確認時機及責任人,加強過程精細化控制,將事后總結轉為過程確認和預防控制,構建流程驅動的質量管理模式。進一步落實各崗位質量責任,強化產品保證工作和質量管理活動的落實。在實施層面,著重從梳理要素、構建責任體系、明確確認形式、細化確認對象、固化實施流程等方面開展工作。
構建覆蓋全流程的確認表格。根據型號自身的研制特點,全面梳理覆蓋全研制流程的產品保證要素。同時,分層、分類進行全要素的整合、去重,再按照研制流程分階段將要素重新整合,形成滿足相應階段研制要求的質量確認表格。要明確具體的確認項目、要求及確認時機,并在確認內容中逐項明確操作、檢驗、分系統設計師的職責,分類匯總,以達到按過程、逐級、逐項進行確認。
根據航天器AIT研制過程中各階段的工作特點,建立了航天器AIT質量確認制責任體系,如圖2所示。明確了實施航天器AIT質量確認工作中各級的責任,實現層層落實的航天器AIT質量確認制的責任體系。
航天器AIT質量確認工作是以表格形式為載體,按階段對航天器AIT的研制過程進行確認。實施過程中,采用檢查確認表和現場記錄表相結合的確認形式開展工作,形成覆蓋航天器AIT過程且具有完整結構化的質量確認要素。
按照質量確認流程將航天器AIT階段劃分為多個子階段(含總裝、電測),各個階段的總裝目標均為衛星發射飛行狀態??紤]到過程中涉及的不同測試、試驗狀態要求,實際狀態與飛行狀態存在差異,采取自第一次總裝開始逐階段完成最終狀態設置的方式開展工作,各階段均會存在“最終狀態和試驗/測試狀態”兩種情況,按照階段進行質量確認,直至均實現飛行狀態。
通過實踐,多輪迭代,明確航天器AIT各階段質量確認的要素及內容并固化實施版本。據此按照研制流程分階段逐次開展,以確保不漏項、不缺項。
某星座衛星研制團隊貫徹集團公司出廠評審要求和院《五院宇航型號出廠質量確認制實施方案》的要求,在借鑒發射場質量確認和其他型號出廠質量確認經驗的基礎上,結合自身研制特點,按照從源頭抓起、重心前移、加強過程中質量確認的原則,制訂了《衛星AIT質量確認策劃》。按總裝質量確認和電測質量確認進行劃分,某星座衛星AIT總裝質量確認表如圖3所示。
其中,總裝質量確認內容如下:首先,總裝開始前,根據衛星AIT質量確認實施方案,在總裝關鍵工序、強制檢驗點等完成后進行檢查確認,形成簽署完整的質量確認表;其次,各階段總裝完成、大型試驗開始前、大型試驗完成后,對總裝實施的狀態和結果及時確認,形成簽署完整的質量確認表;再次,由總裝實施的精度測量、漏率測量、質量特性測試等項目完成后,對測量狀態和實施結果及時進行檢查確認,形成簽署完整的質量確認表;最后,對于在大型試驗開始前最后一次合外板、出廠前最終狀態合外板、運輸合包裝箱蓋前最終狀態,及時進行檢查和確認,形成簽署完整的質量確認表。
在電測質量確認中,按階段完成各階段的電測質量確認和數據記錄,形成簽署完整的電測質量記錄表及確認表,某星座衛星AIT電測質量確認表如圖4所示。包括電測準備情況檢查確認表、測試結果確認表、整星關鍵功能及指標符合性確認表等內容。同時,自動化測試系統自動生成測試日志,各分系統階段性對測試數據進行復核和確認。由測試日志、階段測試數據分析結果記錄和關鍵指標的一致性分析確認表三部分內容形成完整的電測質量確認,確保整星測試驗證的準確性和覆蓋充分性。
按照制定的計劃安排,由操作人員、檢驗、工藝、各分系統/單機設計師按工作項目填寫完成并簽字確認,高效有序地完成了該星座衛星各組次、各階段的AIT質量確認工作。確認結果表明,衛星AIT各項總裝實施結果滿足研制要求,各項電性能測試結果滿足設計要求,衛星各項性能指標符合要求。
(1)質量確認工作的針對性顯著增強,效率進一步提高。各型號結合自身研制特點,將各裝星產品的質量控制要點、確認要素細化到各個AIT研制階段,使得各階段表格化的AIT質量確認內容針對性更突出。據此,某星座衛星AIT階段各分系統設計師的確認總時長減少50%。同時,由于策劃的面向各階段的高針對性質量確認表,各分系統設計師可以在同時承擔研制階段不同的星座衛星時保持對各星狀態的高度清晰掌握。
(2)質量確認責任主體更加明確。通過提前策劃明確各級人員在各確認項中的職責,實現責任的清晰劃分;通過對實施過程的全程監督,確保責任層層落實到位。
(3)過程質量控制及時性、有效性顯著提升。將型號的質量控制點融合至質量確認過程,使以結果為導向的結果確認轉變為對過程中覆蓋產品質量全要素的階段性確認,實現了質量確認重心的有效前移,提升了航天器AIT研制過程質量控制工作的及時性和有效性。
(4)有力推動了航天器AIT研制過程質量管理模式的創新。通過對某星座衛星AIT研制過程實施質量確認制形式,初步建立了覆蓋航天器AIT研制全流程的質量管理模式,以及面向產品質量全要素的質量確認體系和覆蓋整個研制隊伍的質量責任體系,在一定程度上優化了航天器AIT質量確認的實施方式。
隨著我國航天事業的迅速發展,航天器高強度、高密度的研制發射已日趨常態,為了在確保研制質量的同時更好地適應高強度、高密度的研制工作,提出了航天器AIT質量確認制的管理模式,在傳統的質量確認基礎上,圍繞“一次總裝即飛行狀態”的目標,緊扣研制流程,細化了確認要素,優化了各階段的確認項目,落實了各級的質量責任,固化了質量確認流程,從而實現了某星座衛星高質量、高效率的多星并行研制過程。實踐證明,該模式提升了航天器產品保證工作的效率和效果,確保了研制質量,在一定程度上推動了航天器AIT研制過程質量管理方式的創新,為高質高效地開展航天器AIT研制工作夯實了基礎,并將對航天器AIT研制過程質量管理模式的優化提供參考。