航天供應鏈質量與可靠性數據包管理及其信息系統設計與實現

朱江、寧敏、樊子源、方娟、鄭棟

北京航天晨信科技有限責任公司火箭軍裝備部駐 北京地區第七軍事代表室

供應鏈產品在航天型號研制生產中占有重要的地位，航天系統抓總型號以及協作配套型號任務的供應鏈企業有成千上萬家，其中任何一家供應鏈的產品出現質量問題，都有可能影響航天任務的成功完成。如何有效提高航天供應鏈產品的質量和可靠性，一直是航天質量管理關注的重點和難點。新型冠狀病毒疫情給供應鏈質量管理帶來新的挑戰，各地區疫情防控政策導致傳統的供應鏈過程監產、產品下廠驗收等質量控制手段出現不同程度的延遲，甚至取消，供應鏈質量管控的風險逐漸增加。如何適應新的外界形勢變化，既保證航天供應鏈產品質量，又將疫情對供應鏈產品質量管控的影響降到最低，成為新的研究課題。筆者深入研究航天供應鏈質量與可靠性數據包管理，通過構建供應鏈質量與可靠性數據包信息系統，實現供應鏈質量控制重心前移，變抓結果為抓過程，變現場控制為異地協同管理，確保及時發現和解決質量問題。

推進產品質量與可靠性數據包應用，一是讓型號研制生產過程更多地基于數據信息進行展示，并在產品研制全生命周期實施數據管理，使質量管理由定性向定量管理轉變，逐步實現精細化量化質量管控，保證交付產品的質量，最終提升產品保證能力；二是用于產品驗收和出廠評審時，查驗產品研制生產過程中的全部原始資料，確保交付產品各項指標滿足要求；三是在開展問題歸零時，能夠快速進行質量復查，解決難以追溯的相關質量數據、歸零周期耗時長等問題；四是型號與可靠性質量記錄中包含大量的質量數據信息，具有較高的統計和分析價值，通過建立質量與可靠性數據包可以深入開展數據分析和挖掘工作。

一、以協同質量管理為特色的航天供應鏈管理

隨著社會經濟的高速發展和國防裝備建設的迫切需要，在實施航天型號大批量生產和高密度發射任務過程中，企業由于資源不足，為維持組織核心競爭能力，將非核心業務委派給外部的專業公司，集中資源于其核心競爭力（如產品設計和開發能力），以改進產品和服務品質，滿足顧客需要。即利用企業外部的資源為企業內部的生產和經營服務，降低營運成本和經營風險。

外協（外包）的優點主要體現在：避免組織過度膨脹，增加管理成本；資源集中于企業核心競爭力，實現降本增效；突破既有能力和資源限制，擴展商業關系，分散風險，改善利益相關者的關系；增加客戶滿意度；企業運作更靈活、更有活力，提升組織生存力。

航天供應鏈質量管理的關鍵是將航天質量意識、價值觀和標準規范等滲透到系統內各個配套單位，使整個供應鏈對航天質量文化具有相同的認同感和榮譽感。供應鏈成員單位不是簡單的產品配套關系，而是同舟共濟和互利互惠的伙伴關系，并形成廣泛的溝通渠道，使得質量管理的所有信息充分共享，支撐質量管理的協同。跨成員單位的質量與可靠性數據包的建立就是航天供應鏈協同質量管理的一種重要形式，成為供應鏈產品研制過程控制、質量改進、產品接收和后續使用維護的依據。

二、航天供應鏈質量與可靠性數據包的建立

1.目的

推進產品質量與可靠性數據包應用，一是讓型號研制生產過程更多地基于數據信息進行展示，并在產品研制全生命周期實施數據管理，使質量管理由定性向定量管理轉變，逐步實現精細化量化質量管控，保證交付產品的質量，最終提升產品保證能力；二是用于產品驗收和出廠評審時，查驗產品研制生產過程中的全部原始資料，確保交付產品各項指標滿足要求；三是在開展問題歸零時，能夠快速進行質量復查，解決難以追溯的相關質量數據、歸零周期耗時長等問題；四是型號與可靠性質量記錄中包含大量的質量數據信息，具有較高的統計和分析價值，通過建立質量與可靠性數據包可以深入開展數據分析和挖掘工作。

2.內容與要求

航天產品質量與可靠性數據包，是指航天產品在研制生產環節中形成的、和產品質量與可靠性有關的數據證實性材料，能為評價產品功能、性能以及質量與可靠性特性提供客觀證據，用于規范產品研制、生產過程和交付驗收，開展質量復查、質量確認、質量問題歸零、技術狀態管理等有關工作。

航天產品質量與可靠性數據包項目及其內容涵蓋產品在設計、制造、組裝、調試、試驗、檢驗、返工、返修等工作環節中形成的文檔、記錄（含照片、視頻）等各類質量與可靠性信息。主要包括：

（1）產品設計文件、工藝文件、檢驗和測試文件、試驗文件；

（2）產品保證類文件、質量改進和綜合管理類文件；

（3）產品設計、生產、試驗（含大型地面試驗、飛行試驗）全過程實施質量控制（含關鍵控制點、檢驗點）的記錄，包括對產品的關鍵工序、特殊過程等進行多媒體記錄，對重要單機的組裝測試、系統/分系統的綜合試驗、聯調考核等地面大型試驗等進行多媒體記錄；

（4）發生質量問題和質量改進情況，產品技術狀態偏離、變更的相關記錄；

（5）提交各類評審、審查會議的文檔，評審、審查工作中提出的待辦事項在落實過程中形成的與產品相關的文檔；

（6）產品交付后提供使用、裝配的相關文件和資料，在歸零和返工、返修過程中形成的與產品相關信息。

航天產品質量與可靠性數據包采取自上而下統籌策劃、自下而上建立的方式，分級管理，逐步實施。依據型號產品層次與組成，以有產品代號的整機（組合）產品為基本單元，每個實物產品對應一套產品數據包清單。

航天產品質量與可靠性數據包包含從設計到交付全過程的質量數據。在型號研制生產的各個階段都應建立產品質量與可靠性數據包，根據不同階段的特點，內容可以有所側重。在產品研制的各階段，應側重產品的設計文檔、技術狀態控制文檔、測試試驗文檔、軟件信息、關鍵項目控制文檔等的收集管理；在產品批產階段，應側重關鍵項目控制文檔、物資文檔、生產過程文檔、外協外包文檔、多媒體記錄等的收集管理。

航天產品質量與可靠性數據包涉及的文檔類別主要包括記錄、清單、文件3 類，各相關單位可根據承研產品的特點或任務分工進行刪減或補充，并經總體單位認可后形成本單位產品的質量與可靠性數據包清單。

3.航天全級次供應鏈質量與可靠性數據包的實施

質量與可靠性數據包在航天全級次供應鏈實施的主要步驟如下：

（1）供應鏈總體單位制定產品質量與可靠性數據包實施細則及相關規定；

（2）供應鏈總體單位將產品質量與可靠性數據包的要求納入到供應鏈外協（外包）合同；

（3）供應鏈總體單位將產品質量與可靠性數據包實施細則及相關規定傳遞給一級供應鏈單位，組織一級供應鏈單位落實產品質量與可靠性數據包實施要求，并對實施情況進行監督、檢查；

（4）一級供應鏈單位是外協（外包）產品質量與可靠性數據包實施的責任主體，負責外協（外包）產品質量與可靠性數據包信息的采集、整理、歸檔工作，以及對其下級次供應鏈產品質量與可靠性數據包信息的采集、審查、歸檔工作，對其負責數據包的正確性、完整性和可追溯性負責；

（5）在產品交付時，供應鏈各級次總體單位對產品質量與可靠性數據包清單中的內容進行審查，審查合格后將本級次產品質量與可靠性數據包（通常指交付數據包）隨產品一起交付上一級供應鏈單位，直至供應鏈總體單位。

三、航天供應鏈質量與可靠性數據包運行中的不足與對策

1.質量與可靠性數據包完整性不足

近年來，質量與可靠性數據包在航天科研院所實施過程中取得了一定進展，部分航天產品建立了產品質量與可靠性數據包的實施要求，但是在實施過程中存在供應鏈單位覆蓋不全，未能全部覆蓋產品級、分系統級、系統級的產品；僅在一級次供方落實了質量與可靠性數據包要求，供應鏈全級次的穿透性不足；另外還存在收集回來的產品質量與可靠性數據包信息與要求在內容完整性上存在缺失等問題。

2.質量與可靠性數據包提供的實效性不足

當前，航天院所收集和整理質量與可靠性數據包的時間節點主要在產品驗收環節，用于檢查產品研制過程和檢驗結果的符合性，在產品研制過程中收集質量與可靠性數據包的時效性不強，質量控制重心前移體現的不夠，發現問題后往往只能采取一些事后補救措施。

3.質量與可靠性數據包的電子化、信息化和網絡化不足

目前，大多數航天科研院所收集質量與可靠性數據包的形式和手段主要為紙質文件或word文件，未能充分利用計算機和信息化手段，手段方法較為落后，導致科研單位對質量與可靠性數據包收集和整理的意愿不強，效率低下。

4.質量與可靠性數據包的各類質量信息挖掘和利用不足

大多數航天科研院所對于質量與可靠性數據包中的各類記錄信息基本以word 文檔或電子表格等文件形式進行保存，不利于數據分析和挖掘的開展，一是表格中數據沒有結構化，人員需要逐一打開文件，形成新的報表后再進行數據統計分析，手工操作效率低下，當數據量大時實際很難操作；二是數據統計分析難以深入，除部分求和、求占比等數據處理外，對數據包絡等統計、對比量大的工作，現有方法很難開展，不能為上級和型號提供直接和直觀的輔助決策；三是質量數據不能顯性化展示，無法對一類數據進行快速的合并、展示；四是質量數據的追溯性不強，在進行質量問題歸零、舉一反三時，非結構化數據不利于發現潛在的相關數據。

大多數航天科研院所對于質量與可靠性數據包中的各類記錄信息基本以word 文檔或電子表格等文件形式進行保存，不利于數據分析和挖掘的開展，一是表格中數據沒有結構化，人員需要逐一打開文件，形成新的報表后再進行數據統計分析，手工操作效率低下，當數據量大時實際很難操作；二是數據統計分析難以深入，除部分求和、求占比等數據處理外，對數據包絡等統計、對比量大的工作，現有方法很難開展，不能為上級和型號提供直接和直觀的輔助決策；三是質量數據不能顯性化展示，無法對一類數據進行快速的合并、展示；四是質量數據的追溯性不強，在進行質量問題歸零、舉一反三時，非結構化數據不利于發現潛在的相關數據。

5.對策措施

一是建立面向供應鏈的質量與可靠性數據包系統，可以規范質量與可靠性數據包數據模板，提高數據包內容的完整性，最大程度地保證數據包的準確性和一致性，降低供應鏈單位編制數據包文件的隨意性。二是質量與可靠性數據包系統以安裝包的形成下發供應鏈各成員單位，系統安裝方便簡單，可以根據研制進展，隨時發起質量與可靠性數據包的填報任務，供應鏈各成員單位可以在產品研制過程中隨時填寫，通過局域網、互聯網或者以刻錄光盤的形式及時發送上級供應鏈單位用于過程監控，也避免了在產品驗收階段集中編制導致數據包質量難以保證的問題。三是應用供應鏈的質量與可靠性數據包系統收集的數據包文件均為結構化數據文件或非格式化的成文信息，相對于紙質數據包文件更便于管理和利用。四是信息系統可以提供豐富的質量大數據挖掘和數據包絡分析功能，為航天產品質量管理、改進與決策提供支持。五是通過質量與可靠性數據包系統可以隨時收集分布在全國各地的供應商產品質量信息和多媒體記錄，一定程度上彌補了無法開展下廠監制和產品驗收帶來的管理風險。

四、面向供應鏈的質量與可靠性數據包系統總體架構設計

考慮到系統安全特性，數據包系統由外協廠家的單機版和航天院所聯網版2 個部分組成，均按照B/S 架構設計。聯網版主要面向航天院所項目主管人員，提供直觀的型號產品質量與可靠性數據包制定、下達與跟蹤，及型號質量與可靠性數據、供應商信息的統計分析；單機版主要面向外協單位填報產品質量與可靠性數據包數據。系統業務架構如圖1 所示。

圖1 航天產品質量與可靠性數據包系統業務架構圖

數據包系統的聯網版及單機版均采用B/S 架構，采用開源穩定的企業級J2EE 架構進行開發和應用發布，并支持當前主流瀏覽器。系統技術架構如圖2 所示。

圖2 航天產品質量與可靠性數據包系統技術架構圖

1.外協廠家注冊管理

該模塊支持供方注冊準入管理和供方名錄信息管理功能，功能結構如圖3 所示。

圖3 供方信息管理功能結構圖

外協廠家注冊。外協業務員通過外協管控系統實行注冊準入，供方注冊準入管理支持單條添加供應商注冊信息、批量導入供應商注冊、以及供應商刪除等功能；準入時支持審批流程以及審批過程監控功能。

外協廠家名錄。支持供方查詢、供方明細導出、過期資質提醒以及供方信息變更功能，其中，供方信息變更功能支持審批流程和審批過程監控功能。

2.項目質量模板管理

支持基礎數據和元數據的配置，包括項目分類模板、項目質量模板。

項目分類模板管理。可按照項目分類對不同類型的外協進度模板進行管理，支持模板的歷史版本管理。

項目質量模板管理。可按照項目分類對不同類型的質量模板進行管理，支持模板的歷史版本管理。

3.供方質量數據統計

該模塊支持供方任務進度統計、質量數據齊套率統計、外協任務完成率統計等。例如，統計驗收階段供方提供的質量數據齊套率（要求提供的數量和實際提供的數量比），支持導出。

五、質量與可靠性數據包系統在供應鏈管理中的實踐與應用

1.全級次供應鏈質量與可靠性數據包系統應用流程

全級次供應鏈質量與可靠性數據管理流程如下：

（1）供應鏈總體單位制定總體、分系統、產品質量與可靠性數據包，通過質量與可靠性數據包系統以任務的形式向下級供應鏈單位分發傳遞數據包的編制要求；

（2）各級次供應鏈單位通過質量與可靠性數據包系統接收數據包填報任務，并按照“一產品一細則一個數據包”的要求填報產品質量與可靠性數據包數據，同時將編制要求傳遞至下級供應鏈單位，在收集完整本級及以下各層級產品質量與可靠性數據包后，將數據包整體打包發布并交付上級供應鏈單位直至供應鏈總體單位。交付數據包打包封裝技術流程見圖4。

圖4 交付數據包打包封裝技術流程

供應鏈總體單位質量與可靠性數據包管理流程如圖5 所示。供應鏈單位質量與可靠性數據包管理流程如圖6 所示。

圖5 供應鏈總體單位質量數據包管理流程

圖6 供應鏈單位質量數據包管理流程

2.質量與可靠性數據包系統應用

產品質量與可靠性數據包系統建設的最終目的是便于更好的應用質量與可靠性數據包中的各類數據。除了滿足基本的質量復查、產品驗收等環節支撐對各類產品質量與可靠性數據的查證外，還應在信息系統支持下開展質量問題追溯、結構化數據分類匯總和成功子樣數據包絡分析等方面的應用。

（1）質量問題追溯

基于結構化的數據包具有可追溯性，每一個工作項目和表格記錄在數據包中均有唯一性標能夠追溯到零部件、組件在產品上的安裝位置信息。質量與可靠性數據包系統質量異常追溯流程如圖7 所示。

圖7 質量與可靠性數據包系統支持下的質量問題追溯流程圖

（2）結構化數據分類查詢匯總

質量與可靠性數據包系統具備多維度查詢、合并展示、對比展示等功能。例如，查詢并匯總歷次飛行成功產品的關鍵特性參數實測值，并結合成功的地面測試結果形成參數成功數據包絡線，可更新產品可靠性評估的結果。

通過實施產品質量與可靠性數據包系統，達到產品質量與可靠性數據包深化應用的目識，便于檢索和查找；通過應用數據包中物資配套文檔、生產過程文檔和產品質量履歷文檔，能夠追溯到產品零部件、組件采購、生產、檢驗、試驗、裝配和測試活動有關人員和設備等各類信息，向前能進一步追溯到元器件和原材料廠家的有關信息，向后展示某型號飛行試驗產品全部質量問題清單、裝機元器件器清單、元器件超目錄清單和技術狀態變化清單等，可以通過信息系統實現從系統—分系統—整機產品等多維度一鍵查詢。

（3）數據包絡分析

對于飛行試驗產品，統計的，讓產品的研制生產交付過程用數據說話，強化供應鏈全鏈條“零缺陷”質量意識，使質量管理工作由定性管理向定量管理、由線下現場管理向線上協同管理轉變，逐步提升質量治理能力和產品質量競爭力。▲