梁修奎、劉剛、龔旻、王永明 /中國運載火箭技術研究院
楊兆軍 /中國航天科技集團有限公司

航天批生產精益產品保證,是針對航天產品和批生產任務的特點,面向批生產全過程,充分聚焦重點管控項目,突出關注航天核心產品,強化關鍵生產環節管控,全面、有序、正向、規范地實施批生產過程的質量管控項目,并通過優化和改進,持續提升批次產品的合格率、穩定性及一次發射飛行的成功率。
只有充分認識航天批生產精益產品保證工作的核心內容,準確把握關鍵環節,才能有效聚焦重點管控項目,突出航天核心產品與關鍵生產環節的質量管控,優化和突出產品保證的重點項目,將有限的管理資源更多地傾向于最有價值的批生產產品保證重點項目上,進而更好地實現精益管控,為推動航天批生產精益產品保證工作的深入開展奠定基礎。
充分做好頂層策劃,準確識別批次產品特點和任務特征,才能有效甄別和充分聚焦產品保證的重點管控項目,有針對性地推進和實施航天批生產精益產品保證工作。
航天裝備的用戶性質及產品特征,決定了航天裝備需要努力做到一次發射成功。按照對發射和飛行成敗的影響程度以及對有效實現產品主要性能指標的貢獻程度,航天裝備大體可分為航天核心產品和一般產品兩大類。
航天核心產品,主要是指直接影響發射和飛行成敗的產品。航天核心產品的識別及其組成范圍的確認過程,是將其有效納入重點管控項目的基礎,該過程也就成為確保批生產精益產品保證的關鍵環節之一。
批次航天裝備,通常由已定型或基本定型狀態的單機和整機產品組成,經總裝和測試,以最終產品狀態交付用戶。為適應用戶新需求或產品本身性能改進完善的需要,特定批次產品大多會包含部分新研單機或整機產品,以及發生了技術狀態更改的產品,有些產品的承制單位及其配套狀態也會發生變化。這些改變涉及到的工藝及其質量控制措施,客觀上需要補齊和完善試驗鑒定階段的相關驗證工作,并經歷小批量試生產環節的適應和完善過程,才能在適應性和有效性上符合批生產的實際需要。
上述過程的質量控制是否有效、到位,試驗驗證是否充分,尤其是上下游產品變化的影響分析與協調是否到位,系統間的協調是否匹配協調,變化后的工藝是否適應批生產的需要,更改后的產品三類關鍵特性分析是否全面、質量控制措施是否落實到位,產品供應商的管理是否規范、到位等,往往是批生產中產生產品質量問題的重要環節。
因此,批次產品技術狀態管控必然成為批生產精益產品保證的關鍵環節;技術狀態變化統計與更改評審、與之相關的三類關鍵特性質量控制措施變化審查及落實情況檢查、產品首件鑒定、首批組產品驗收評審、產品供應商管理等項目,則需直接納入重點管控或監控項目,確保其有效實施。
批生產的關鍵路線是決定整個批生產周期的相關產品加工、流轉、裝配的過程與場地及時間的組合。其中部分產品的加工、裝配調試或出廠試驗等過程,要么過程復雜、操作難度大、占用時間長,要么技術要求高、生產效率難以提升、總的生產周期長。同時,也會出現影響或拖延批生產整個生產周期的個別產品生產環節,通常稱為批生產短線產品。為確保批次產品交付計劃,上述關鍵路線或生產短線的產品,往往成為需要協調和壓縮生產周期的主要環節。
由于上述產品生產周期相對緊張,“趕工”行為時有發生,生產過程質量控制措施落實的有效性與規范性就有可能出現松動,尤其是其中的航天核心產品的生產過程,可能造成管控不到位,導致嚴重質量問題的風險加大,成為滋生產品質量問題的溫床。
因此,有效分析識別批生產關鍵路線和生產短線就成為強化批生產精益產品保證的關鍵環節之一,相關產品生產及其供應商的過程管控項目必然成為管控與檢查的重點內容。
按照航天精益質量管理體系要求,在實施全要素、全過程質量管控的基礎上,準確聚焦航天核心產品,將優勢資源相對集中到航天核心產品關鍵技術指標及其三類關鍵特性的加工和形成環節的生產過程質量管控上,才能在批生產條件下,保證產品在發射和飛行過程中避免出現嚴酷度等級為Ⅰ、Ⅱ類的單點故障模式相關的故障和問題。
顯然,航天核心產品的性能與質量的高低、關鍵生產環節的質量管控是否有效到位,是保證一次實現發射和飛試成功的關鍵。
充分聚焦核心產品,以便有效關注三類關鍵特性、突出關鍵生產環節、嚴格落實控制措施、精益管控產品質量的主要風險環節,必然成為強化批生產精益產品保證的關鍵環節之一。
在充分辨識產品可能存在的Ⅰ、Ⅱ類單點故障模式的基礎上,要針對產生單點故障的單機/整機產品的產品設計關鍵特性的加工形成環節、工藝關鍵特性的實施生成環節和過程控制關鍵特性的執行落實環節,制定相應的質量控制措施,并對這些措施的落實情況進行準確記錄和監督檢查。
航天裝備在研制過程中,已形成Ⅰ、Ⅱ類單點故障模式清單和質量管控措施基線,相關產品和質量管控項目,構成批生產精益產品保證重點管控內容的基礎。其中,發生技術狀態更改的產品、短線產品的三類關鍵特性有關質量管控,也必然成為批次產品生產過程中精益產品保證的重點管控內容。
在批生產準備階段,再次確認核心產品在研制過程中形成的Ⅰ、Ⅱ類單點故障模式清單及其質量管控措施基線,將該基線內容的實施過程管控作為產品保證的重點內容,特別是已發生技術狀態更改的航天核心產品,需要補充識別三類關鍵特性,完善其質量控制措施,已成為批生產精益產品保證的重要內容。
航天核心產品三類關鍵特性質量控制措施的落實程度與效果是保證批次產品發射飛行一次成功率的必要保障。
設計關鍵特性的質量控制措施是否有效,取決于執行的到位程度與執行效果,也取決于關鍵特性指標形成過程密切相關的關鍵生產環節是否管控到位。工藝關鍵特性、過程控制關鍵特性的質量控制措施,其實施重點是確認落實結果及其記錄的規范性和客觀性。
在閉環管理基礎上,開展必要的現場監督檢查或結果審查,并適時開展階段性的確認分析或評估工作,確保措施的有效、規范落實,才能保證航天核心產品主要性能的有效實現,這也必然成為批生產精益產品保證的關鍵環節之一。
批生產首件鑒定的目的是考核該產品生產工藝在批生產條件下的有效性和完善性,檢驗產品驗收規范的適用性和關鍵特性質量控制措施落實的有效性,并進一步驗證在批生產的環境條件下,產品主要技術指標實現結果的符合性。
批生產的首件鑒定適用于相對產品定型狀態發生重大技術狀態更改后的首件產品生產,也適用于首次承擔該產品批生產任務的生產單位的首件產品生產。
規范開展批生產的首件鑒定工作,才能保證后續批次產品質量與產品性能指標符合交付要求,才能有效預防后續批次產品出現不合格和質量問題,才能保證后續批次產品不出現批次反復而影響批生產的進度。因此,有效開展批生產首件鑒定工作也就成為批生產精益產品保證的關鍵一環。
批生產首批組產品驗收評審的意義在于確認產品性能的實現程度,考核證實批次產品驗收規范中驗收技術指標體系在批次產品驗收中的適用性、實用性和有效性,檢驗產品三類關鍵特性質量控制措施落實的有效性與規范性,評估關鍵性能技術指標實現結果的分布規律或偏差的離散特性,確認批次產品性能的穩定性、一致性、分布特性及生產過程質量控制的有效性,檢驗批生產工藝的適應性,或確認內控指標設置的合理性與有效性等,并進一步審查和驗證產品備料、生產工藝、檢驗規程、生產環境、人員設備等對批生產的適用性。
嚴格開展首批組產品驗收評審,可以及時發現問題苗頭,及時采取必要的設計、工藝、檢驗等方面的改進措施,或優化質量控制措施,確保后續批組產品的一致性和穩定性。
該項工作涉及產品上游單位、產品設計單位,有些涉及到技術總體單位,客觀上需要廣泛參與,聯合把關。因此,提升首批組產品的驗收評審的規格,邀請產品上游總承單位、技術總體單位、產品設計單位參加或跟蹤驗收工作并嚴格把關,已成為一種客觀需要。
航天核心產品關鍵技術指標在批次產品中的實現情況,是確保批次產品性能、提高最終產品百分之百一次實現發射和飛行成功的關鍵。
在工藝、檢驗、驗收等批生產環節,采取措施限制核心產品關鍵技術指標在批次產品中的實現范圍,即合理設置內控指標,可以在現有生產條件下,提升產品加工和調試精度,確保批次產品合格率和性能一致性的有效手段。充分利用有關質量分析與控制工具,促進批生產過程質量內控措施的不斷優化,也是有效提升批次產品質量保證的一條可行途徑。充分挖掘現有批生產條件,設置航天核心產品關鍵技術指標的內控指標,并不斷進行優化提升,已成為批生產精益產品保證的重要一環。
單機或整機產品生產過程中出現的質量問題,要么是產品設計隱患、生產工藝缺陷等帶來的并表現在批次產品上的設計質量問題,要么是生產過程中因為偶然或突發因素引起的并表現在個別產品上的生產質量問題。及時發現這些問題,嚴格按照質量問題歸零的五條標準完成歸零工作,確保積極發現并徹底解決前一類質量問題、積極預防并努力杜絕后一類質量問題,才能避免將問題帶入后續批生產環節,將相關影響降低到最小程度。
因此,合理建立質量獎勵制度,創造有利的政策環境,發揮單機或整機產品承制單位的主動性和積極性,積極鼓勵在產品生產階段及時發現和解決質量問題,確保積極、嚴格、規范地開展單機或整機生產過程的歸零工作,將成為批生產精益產品保證中有效排除后續階段產品質量隱患的重中之重。
批生產最終產品總裝和測試中的質量問題會直接拖延批次裝備交付進程,直接降低批產合同的按時履約能力。總裝測試環節暴露出的質量問題,絕大多數最后落實在單機或整機產品質量問題上,必然會造成總裝測試的多次反復,對產品整體質量造成更大的負面影響,甚至形成新的產品質量隱患。
創造嚴厲的政策環境,加大質量懲罰力度,充分重視、堅決遏制、嚴格執行航天產品質量問題“雙歸零”標準,確保歸零措施在批次產品上得到可靠的落實和舉一反三;同時,做到歸零信息的及時、準確、規范管理。這是遏制總裝測試過程質量問題多發的必要手段。
影響批次產品合格率與穩定性的因素包括批生產問題的多發環節、典型質量問題的產生因素、內控指標設置不合理、批生產工藝不完善或不適應等,這些因素或癥結不僅影響批次產品質量,也會影響批生產進度,并導致批生產進程的拖延。
及時識別問題癥結,剖析原因,確立重點改進項目,及時納入產品保證計劃,實施穿透式管控,集智攻關,限期制定并落實改進措施,有效消除和解決這些因素和癥結,才能為批生產合格率與穩定性的持續提升提供保障條件,這必然成為實現批生產精益產品保證的必要環節。