宇航產(chǎn)品星級生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理最佳實踐

田立成、張彪、張佰森、李永春、馬鑫、者鵬 /蘭州空間技術(shù)物理研究所

近年來，以高質(zhì)量、高效率、高效益為發(fā)展目標(biāo)，蘭州空間技術(shù)物理研究所實施宇航產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)分離戰(zhàn)略，以產(chǎn)品化、信息化、專業(yè)化為抓手，推進(jìn)以產(chǎn)品管理為核心的科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級，進(jìn)一步強化生產(chǎn)現(xiàn)場的規(guī)范化管理，依據(jù)GB/T29590 企業(yè)現(xiàn)場管理準(zhǔn)則和生產(chǎn)現(xiàn)場管理星級評價手冊，研究所宇航產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場實施了星級管理戰(zhàn)略，以KANO 模型、質(zhì)量功能展開（QFD）方法完善了生產(chǎn)現(xiàn)場目標(biāo)管理體系，建立了設(shè)計、生產(chǎn)、檢測、改進(jìn)全過程風(fēng)險預(yù)防一次做對模型，生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理持續(xù)改進(jìn)，生產(chǎn)現(xiàn)場體系較好滿足了設(shè)計與生產(chǎn)分離情況下研究所實施的以產(chǎn)品管理為核心的科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級的需要，生產(chǎn)現(xiàn)場人、機、料、法、環(huán)、測等環(huán)節(jié)管控步入正軌，研究所宇航產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場獲評國家五星級生產(chǎn)現(xiàn)場。

一、生產(chǎn)現(xiàn)場目標(biāo)管理體系

1.生產(chǎn)現(xiàn)場顧客需求分析

生產(chǎn)現(xiàn)場主要面向研究所各產(chǎn)品設(shè)計單位提供產(chǎn)品的電子裝聯(lián)和機裝生產(chǎn)，為了精準(zhǔn)識別各產(chǎn)品設(shè)計單位對產(chǎn)品生產(chǎn)制造的要求，設(shè)計調(diào)查問卷并開展多種形式的現(xiàn)場座談交流，以更加精準(zhǔn)地識別和把握不同產(chǎn)品設(shè)計單位對產(chǎn)品生產(chǎn)制造的心理需求與預(yù)期。采取KJ 法對以不同形式搜集的顧客一次水平需求、二次水平需求和三次水平需求進(jìn)行需求結(jié)構(gòu)化整理，從而進(jìn)一步對研究所、產(chǎn)品設(shè)計單位、員工、外協(xié)供方及社會五大相關(guān)方的顧客需求進(jìn)行分類分析以更加精準(zhǔn)有效地制定生產(chǎn)現(xiàn)場管理目標(biāo)。

應(yīng)用描述顧客滿意度和產(chǎn)品質(zhì)量相互關(guān)系的KANO 模型（見圖1）有效地對搜集到的顧客需求進(jìn)行系統(tǒng)分析，按一定原則將不同顧客需求進(jìn)行分類，以顧客滿意度為依據(jù)，把顧客需求分為基本需求、期望型需求及魅力型需求，以便更加細(xì)致地識別顧客需求。基本需求是產(chǎn)品必須具備的基本功能或服務(wù)，是不需要顧客表達(dá)出來的理所當(dāng)然的期望，它的滿足或超額滿足對顧客滿意度貢獻(xiàn)不大，但如果不具備，顧客將非常不滿意。期望型需求即顧客滿意度與此需求的實現(xiàn)程度成正比。魅力型需求是顧客意想不到的產(chǎn)品特征得到了滿足，如果產(chǎn)品中沒有這類屬性，顧客不會不滿意，但如果具備，顧客將非常滿意，這類屬性使產(chǎn)品對顧客有更強的吸引力。在此基礎(chǔ)上，通過QFD 將顧客需求信息合理有效地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品生產(chǎn)階段的技術(shù)目標(biāo)和作業(yè)控制規(guī)程，最終形成生產(chǎn)現(xiàn)場的管理指標(biāo)。

圖1 KANO模型

2.生產(chǎn)現(xiàn)場KPI 管理體系

采用態(tài)勢分析法（SWOT 分析法）對研究所面臨的內(nèi)部優(yōu)勢與劣勢、外部機遇與威脅進(jìn)行系統(tǒng)分析，構(gòu)建SWOT 交叉分析矩陣如表1 所示，基于SWOT 分析原理提出SO、WO、ST、WT 等4 種組合形態(tài)或戰(zhàn)略，SO 為開拓型戰(zhàn)略，旨在最大程度地發(fā)揮研究所生產(chǎn)現(xiàn)場內(nèi)部優(yōu)勢的同時搶抓外部發(fā)展機遇，利用有利因素發(fā)揮最大化效能；WO 為爭取型戰(zhàn)略，通過爭取外部發(fā)展機遇彌補生產(chǎn)現(xiàn)場的自身短板；ST 為抗?fàn)幮蛻?zhàn)略，通過生產(chǎn)現(xiàn)場的內(nèi)部優(yōu)勢規(guī)避外部威脅，達(dá)到揚長避短的目的；WT 為防御型戰(zhàn)略，旨在通過抓住主要矛盾來最大限度地規(guī)避生產(chǎn)現(xiàn)場自身劣勢和外部威脅，實現(xiàn)阻滯因素的最小化。根據(jù)實際內(nèi)涵對交叉分析矩陣中SO1-SO3、WO1-WO3、ST1-ST3、WT1-WT3包括的要素進(jìn)行歸納概括，結(jié)合研究所生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)展現(xiàn)狀，提出生產(chǎn)現(xiàn)場堅持工藝技術(shù)創(chuàng)新、精益質(zhì)量過程控制、數(shù)字質(zhì)量平臺建設(shè)等發(fā)展戰(zhàn)略，細(xì)化制定生產(chǎn)現(xiàn)場年度工作目標(biāo)，形成生產(chǎn)現(xiàn)場年度工作策劃重點推進(jìn)，將生產(chǎn)現(xiàn)場管理目標(biāo)和重點管理活動分解到現(xiàn)場每個班組，并制定多維度的考核辦法以最終確保現(xiàn)場管理戰(zhàn)略要求的落地。將生產(chǎn)現(xiàn)場班組目標(biāo)進(jìn)行多維度分解，形成了從生產(chǎn)現(xiàn)場班組到崗位人員的細(xì)化考核方案，通過對過程工作計劃、工作質(zhì)量等指標(biāo)的監(jiān)測開展過程評估與考核，確保生產(chǎn)現(xiàn)場全年指標(biāo)的順利實現(xiàn)。

表1 研究所生產(chǎn)現(xiàn)場SWOT交叉分析矩陣表

通過顧客相關(guān)方需求調(diào)查，KANO 模型分析及QFD 分析，從產(chǎn)品工藝要求、生產(chǎn)要求2 個層次構(gòu)建零部件級產(chǎn)品的QFD展開分析模型，形成生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)品技術(shù)和生產(chǎn)過程要求的技術(shù)指標(biāo)，最終將顧客相關(guān)方需求轉(zhuǎn)化為明確的現(xiàn)場管理KPT 體系，保證星級現(xiàn)場建設(shè)實現(xiàn)“質(zhì)量、效率、效益的全面提升”，保證生產(chǎn)計劃完成率、質(zhì)量指標(biāo)如不允許出現(xiàn)低層次質(zhì)量問題、數(shù)字質(zhì)量平臺如CAPP 工藝結(jié)構(gòu)化率100%等，通過生產(chǎn)現(xiàn)場管理KPI 體系的制定與過程推進(jìn)實施，最終實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)能規(guī)模提升，產(chǎn)品質(zhì)量受控，現(xiàn)場管理信息化和智能化，生產(chǎn)效率高，工業(yè)技術(shù)先進(jìn)，員工技能水平高。

二、生產(chǎn)現(xiàn)場全過程風(fēng)險預(yù)防一次做對模型

針對宇航產(chǎn)品單件研制、高可靠、高價值、在軌不可維修等特點，研究所生產(chǎn)現(xiàn)場建立了全過程風(fēng)險預(yù)防一次做對質(zhì)量控制模型，從宇航產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、檢測、改進(jìn)4 個方面，通過風(fēng)險管控、過程檢查、質(zhì)量問題閉環(huán)追蹤及生產(chǎn)總結(jié)等措施，確保生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可控。

1.設(shè)計一次做對

在宇航產(chǎn)品設(shè)計過程中，應(yīng)用失效模式與影響分析（FMEA）、產(chǎn)品特性分析、禁限用工藝檢查等方法開展系統(tǒng)的技術(shù)風(fēng)險識別與控制，形成設(shè)計一次做對模型，如圖2 所示。在產(chǎn)品設(shè)計過程中，設(shè)計師通過應(yīng)用設(shè)計失效模式及后果分析（DFMEA）方法工具對產(chǎn)品設(shè)計階段存在的風(fēng)險進(jìn)行有效識別，開展產(chǎn)品特性分析，對產(chǎn)品的可制造性開展設(shè)計，通過仿真驗證設(shè)計的正確性，形成產(chǎn)品設(shè)計方案。產(chǎn)品工藝設(shè)計師參與早期產(chǎn)品設(shè)計，工藝師與設(shè)計師有效協(xié)同，制定產(chǎn)品可制造性評審要素表，對產(chǎn)品的可制造性進(jìn)行提前審查，同時制定形成產(chǎn)品設(shè)計方案與工藝設(shè)計方案的評審要素。設(shè)計方案階段，工藝與設(shè)計并行，在設(shè)計方案策劃過程中工藝師有效參與溝通并提出生產(chǎn)過程存在的風(fēng)險，在設(shè)計仿真過程中工藝師參與溝通并確認(rèn)復(fù)核仿真結(jié)果，并對工藝生產(chǎn)流程、可操作性、經(jīng)濟性、可維修性提出改進(jìn)意見。

圖2 設(shè)計一次做對模型

工藝師通過應(yīng)用過程失效模式及后果分析（PFMEA）方法工具識別產(chǎn)品生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險，對構(gòu)成產(chǎn)品的零部組件與生產(chǎn)制造過程中的各工序工步逐一進(jìn)行全面和系統(tǒng)的分析，找出所有潛在的失效模式，并分析可能存在的潛在失效起因、機理和潛在失效后果，采取必要的措施來清除風(fēng)險或使其減少或降低至可接受的程度，將重大風(fēng)險轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)階段的產(chǎn)品保證要素進(jìn)行控制，通過工藝文件、現(xiàn)場管理規(guī)章制度與警示等固化控制措施，形成產(chǎn)品工藝設(shè)計方案，最終提高產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。針對工藝難點、復(fù)雜工藝技術(shù)提出工藝方案，通過進(jìn)行各項工藝試驗、工藝鑒定、工藝攻關(guān)等驗證，確保工藝方案可執(zhí)行。在工藝設(shè)計階段，產(chǎn)品保證、檢驗及操作人員通過設(shè)計輸入工藝性審查、關(guān)重特性分析、產(chǎn)保要素審查、工藝清單審核、禁限用工藝檢查等措施，確保工藝設(shè)計的一次做對。產(chǎn)品工藝與設(shè)計的有效協(xié)同如圖3 所示。在工藝設(shè)計評審過程中制定評審要素，操作、檢驗、產(chǎn)保等參與工藝設(shè)計評審，根據(jù)工藝設(shè)計評審要素對工藝進(jìn)行評審以保證工藝設(shè)計的一次做對。

圖3 產(chǎn)品工藝與設(shè)計的有效協(xié)同

2.生產(chǎn)一次做對

在現(xiàn)場產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，應(yīng)用防錯技術(shù)、生產(chǎn)階段產(chǎn)品保證、關(guān)鍵過程管理、質(zhì)疑單、實物產(chǎn)品質(zhì)量檢查等方法，對產(chǎn)品生產(chǎn)過程人、機、料、法、環(huán)、測等進(jìn)行全面管理，確保生產(chǎn)一次做對，生產(chǎn)一次做對模型如圖4 所示。通過MFMEA 方法工具有效識別設(shè)備存在的風(fēng)險，通過組織技術(shù)交底、案例分析、關(guān)鍵過程確認(rèn)、要素提示等防錯技術(shù)，避免人為因素導(dǎo)致生產(chǎn)問題。關(guān)鍵工序?qū)嵤叭ā奔炊ㄈ恕⒍ǚ椒ā⒍ㄔO(shè)備，產(chǎn)保工程師對關(guān)鍵過程實施過程進(jìn)行確認(rèn)，確保關(guān)鍵過程的正確性。操作人員對不能準(zhǔn)確指導(dǎo)操作的工藝文件等存疑時，填寫技術(shù)質(zhì)疑單，通過質(zhì)疑機制進(jìn)行閉環(huán)，確保不帶隱患操作。在操作自檢、檢驗專檢基礎(chǔ)上，產(chǎn)保工程師組織設(shè)計、工藝、用戶等對關(guān)鍵特性、產(chǎn)保要素進(jìn)行現(xiàn)場再確認(rèn)，確保不放過任何一個疑點。在產(chǎn)品固封前、合蓋前設(shè)置檢查確認(rèn)點，明確檢查項目，確認(rèn)產(chǎn)品實物符合要求，在產(chǎn)品交付時設(shè)置數(shù)據(jù)包檢查點，明確檢查項目，確保數(shù)據(jù)包正確、完整。采用AOI 光學(xué)自動檢測設(shè)備、X 光檢測設(shè)備等實施工序檢驗，確保不讓有質(zhì)量缺陷的產(chǎn)品流轉(zhuǎn)到下道工序。

圖4 生產(chǎn)一次做對模型

3.檢測一次做對

通過來料入所復(fù)驗、過程檢驗、單板調(diào)測、整機聯(lián)測、出所測試等多個環(huán)節(jié)，及時發(fā)現(xiàn)、處理不合格產(chǎn)品并制定預(yù)防措施，確保不將不合格品交付給最終用戶。檢測一次做對模型如圖5 所示。結(jié)構(gòu)件、磁性件、印制板加工等過程委托外協(xié)單位，入所投入生產(chǎn)前需進(jìn)行檢驗，印制板表貼、初裝，整機初裝、調(diào)試后返修/落焊、整機總裝等全流程全工序一步一檢，確保萬無一失。通過單板調(diào)測、整機聯(lián)試、出所測試等多環(huán)節(jié)把關(guān)，確保交付產(chǎn)品性能指標(biāo)滿足要求。產(chǎn)品實行100%檢驗，一般檢驗點由檢驗員實施，關(guān)鍵/強制檢驗點由產(chǎn)保工程師組織產(chǎn)品檢驗人員、工藝設(shè)計師、設(shè)計師（或顧客）共同實施。通過在生產(chǎn)檢驗過程中配置AOI 光學(xué)自動檢測設(shè)備、電源自動檢測系統(tǒng)等自動檢測設(shè)備、磁性件自動測試系統(tǒng)及元器件極性自動檢驗等，有效提升檢驗測試效率及準(zhǔn)確性。

圖5 檢測一次做對模型

4.改進(jìn)一次做對

針對生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，開展不合格審理、質(zhì)疑單、A3 報告、質(zhì)量分析會等形式的質(zhì)量活動，做到原因清楚、責(zé)任明確、措施落實，生產(chǎn)現(xiàn)場改進(jìn)一次做對模型如圖6 所示。將生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)生過的問題進(jìn)行匯總整理，形成生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量案例庫，對生產(chǎn)現(xiàn)場的員工開展培訓(xùn)教育，避免問題的再發(fā)生。通過制定詳細(xì)的不合格品控制程序，進(jìn)行不合格品控制。堅持不合格品控制原則，確保原因不清楚不放過、責(zé)任不清楚不放過、糾正措施不落實不放過。在生產(chǎn)現(xiàn)場通過團隊討論分析，將問題分解過程、起始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)及執(zhí)行計劃填寫在A3 紙上，通過A3 報告制定生產(chǎn)現(xiàn)場的問題解決方案并形成措施和計劃。組織開展質(zhì)量控制小組活動，鼓勵全員參與，解決生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題，提煉總結(jié)活動成果，以管理制度或工藝文件的形式固化，并在所內(nèi)發(fā)布，實現(xiàn)資源共享。以面向產(chǎn)品質(zhì)量分析為抓手，推進(jìn)產(chǎn)品實現(xiàn)過程薄弱環(huán)節(jié)分析與改進(jìn)，生產(chǎn)現(xiàn)場定期開展質(zhì)量分析活動，識別產(chǎn)品實現(xiàn)過程的薄弱環(huán)節(jié)和現(xiàn)場共性質(zhì)量問題，采取糾正和預(yù)防措施，及時消除潛在不合格因素，確保產(chǎn)品質(zhì)量可靠，不定期與產(chǎn)品設(shè)計單位、檢測中心、外協(xié)單位開展聯(lián)合質(zhì)量分析會，實現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)共同提升。生產(chǎn)現(xiàn)場還建立了質(zhì)量問題歸零的要求與流程，發(fā)生質(zhì)量問題實行2h 快報制度，并制定生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量問題管理實施細(xì)則，嚴(yán)格按要求與流程開展質(zhì)量問題歸零，重大問題實施技術(shù)與管理雙歸零，技術(shù)上按定位準(zhǔn)確、機理清楚、問題復(fù)現(xiàn)、措施有效、舉一反三開展歸零，管理上按過程清楚、責(zé)任明確、措施落實、嚴(yán)肅處理、完善規(guī)章開展歸零，在歸零過程中應(yīng)用面向產(chǎn)品、面向流程、面向組織查找管理中存在的問題并制定改進(jìn)措施，結(jié)合質(zhì)量案例庫開展全面系統(tǒng)的舉一反三，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的持續(xù)改進(jìn)。生產(chǎn)現(xiàn)場建立了質(zhì)量監(jiān)督檢查機制，包括所級、部門級、生產(chǎn)現(xiàn)場班組級各層級質(zhì)量監(jiān)督檢查，采取日檢查、周通報、月總結(jié)的模式，對質(zhì)量監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn)的共性問題組織專題協(xié)調(diào)，對個性問題采取拍照、曝光、考核、整改、閉環(huán)等管理手段，降低質(zhì)量問題發(fā)生率。在產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束后、交付前，組織設(shè)計、工藝、操作、檢驗、產(chǎn)保等相關(guān)人員從生產(chǎn)輸入、工藝設(shè)計、過程問題、狀態(tài)控制等方面對產(chǎn)品生產(chǎn)階段進(jìn)行全面系統(tǒng)的總結(jié)。

圖6 改進(jìn)一次做對模型

三、生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理實踐效果

采用KANO 模型和QFD 質(zhì)量功能展開對顧客需求進(jìn)行系統(tǒng)分析并建立完整的生產(chǎn)現(xiàn)場管理體系，在現(xiàn)場建立了設(shè)計、生產(chǎn)、檢測與改進(jìn)一次做對模型，經(jīng)過生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理實踐，研究所生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理進(jìn)一步實現(xiàn)了精細(xì)化，有力提升了生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量管理水平。

通過利用KANO模型和QFD質(zhì)量功能展開、A3 報告、DFMEA、PFMEA、雙歸零、三個面向等先進(jìn)的質(zhì)量管理方法工具，生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量管理水平得到了較大提升。通過可視化、流程化管理提升了生產(chǎn)現(xiàn)場的管理水平和生產(chǎn)效率。按照“6S”的要求進(jìn)行管理和檢查，形成了良好的工作環(huán)境，生產(chǎn)現(xiàn)場做到了沒有與生產(chǎn)制造無關(guān)的物品，產(chǎn)品、工裝夾具等做到了定位定量放置、取用方便，生產(chǎn)現(xiàn)場管理要求實現(xiàn)了規(guī)章制度化，現(xiàn)場員工遵守規(guī)章制度約束形成了良好的工作習(xí)慣和團隊協(xié)作意識。

生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理持續(xù)改進(jìn)，生產(chǎn)現(xiàn)場體系較好滿足了設(shè)計與生產(chǎn)分離情況下研究所實施的以產(chǎn)品管理為核心的科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級的需要，生產(chǎn)現(xiàn)場人、機、料、法、環(huán)、測等環(huán)節(jié)管控步入正軌。后續(xù)研究所將持續(xù)推進(jìn)現(xiàn)場管理，切實做到以顧客為中心，提高效率和效能，優(yōu)化節(jié)拍、節(jié)省時間、節(jié)約資源，真正實現(xiàn)研究所的“三高”發(fā)展。▲