常见设计低层次质量问题及应对措施

李克勤 崔娴娴 刘海光 陈雷

（中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076）

常见设计低层次质量问题及应对措施

李克勤 崔娴娴 刘海光 陈雷

（中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076）

文摘：针对航天型号研制中常见的设计低层次质量问题举例进行分析说明，从提高质量意识、切实贯彻实施各类设计标准、严格落实质量要求和加强规范管理等方面提出预防措施与建议。

型号研制；质量问题；设计质量；管理质量。

航天系统工程具有科学性、创新性、复杂性，始终以飞行试验成功为工作目标，不断追求高质量、高可靠、高安全，形成了“质量是政治、质量是生命、质量是效益”的航天质量理念。航天人以“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”的工作态度，时刻警惕质量问题的发生。

航天产品的基本特点就是高精度、小批量、多品种，对航天产品设计的工程化要求很高，在产品开发、设计、生产、装配、试验、交付、使用、维修等一系列活动过程中涉及的环节多，任何差错都可能导致灾难性的后果。设计质量决定了产品的固有质量，有缺陷的设计是造成产品固有质量问题的主要原因。因此，航天型号质量管理工作必须从加强源头设计质量控制抓起，特别是危害极大的低层次设计质量问题，即由于人为差错所造成的在技术上、管理上的疏漏而产生的质量问题，往往会让我们付出更高的代价，更应坚决杜绝。航天设计低层次质量问题时有发生，危害性大，笔者结合实例对航天型号研制的设计低层次质量问题及原因进行简单的分析与说明，并提出相应的预防措施与建议。

1 问题及产生原因

1.1 责任意识不强

主要表现为：工作责任意识不高、三级审签有效性不强、工作不够细致等。举三例说明：①某火箭在发射场进行控制系统匹配检查时，点火指令异常，经查原因为设计人员未按电路图开展设计，是典型的设计差错问题，而三级审签也未认真把关，导致错误落实在产品上直到靶场测试环节才暴露；②某卫星进行系统试验时发现某电阻值异常，经查原因为该电路板上漏装某电阻，设计师在设计图样中将该电阻处错误的标注为“待调”，图样出现错误，但校对及其他审签人员均未发现该错误，直接导致工人装配时未安装该电阻；③某靶弹在飞行试验中，一级提前关机，造成飞行失利，经查原因为设计人员未对过载计算值进行滤波处理，该设计方案属借用的成熟产品（技术），设计人员主观上认为技术成熟、产品成熟、队伍成熟，而放松了风险防范意识，没有完全掌握原有的设计意图、工作原理和使用方法，没有深入开展产品借用、沿用技术分析，最终导致借用产品（技术）在新系统中的适应性和

可靠性不足。

主要表现为：上下游任务书以及技术要求等技术交底不够、交流不深，易造成理解上的偏差。举两例说明：①某训练弹在进行飞行试验时，弹头提前引爆，经查为软件编写错误，总体虽然在任务书中就装订数据要求进行了描述，但未作说明也未面对面沟通，导致软件设计人员对该要求理解产生了偏差，在软件设计时将相关参数装反；②某项目在进行系统匹配试验时，供电电路复位异常，经查原因为总体设计人员未与下游单位就该设计方案进行沟通，致使下游单位在理解上出现歧义，最终导致质量问题发生。

1.3 技术状态把控不严

主要表现为：技术状态更改控制不严、落实不力、监督检查不到位。举两例说明：①某型号出厂测试时，发现部分测试数据异常，经查是由于设计接插件触点对应错误造成的，而该错误之前已被发现并通过技术通知单予以纠正，但由于设计人员麻痹大意未将通知单要求的措施落实在相关图样上，最终导致质量问题发生；②某项目研制中发现单机方案设计某指标与总体要求不符，经查原因为总体对分系统任务书经过几次版本替换，而该分系统未能将最终状态的要求体现在单机任务书中所致。

1.4 有章不循

主要表现为：设计工作不严谨、不执行相关行业设计标准、不遵守相关质量控制流程。举三例说明：①某型号在进行GNC系统测试时，某插座内侧烧蚀，经查直接原因为操作人员未按操作规程进行操作而导致，但根本原因则是由于设计人员未按设计准则进行设计，未将需要带电插拔的插座设计成“座针”型，因此极易造成短路，给操作留下了巨大隐患；②某卫星姿控计算机看门狗不起作用，经查为COMS集成电路失效，原因是设计师未按相关设计准则和要求设置保护电阻所致；③某项目在进行总装布局时发现安装干涉问题，经查原因为动力系统擅自更改了内部相关支架的安装方式，但未与总体及相关系统协调，违反了“充分论证、各方认可”的技术状态更改原则。

2 应对措施

从上述低层次设计质量问题可以看出，主要原因还是认识上不到位、思想上重视不够、作风不够严谨、机制不够完善，因此，建议重点加强以下几个方面的工作。

2.1 加强培训，学习质量案例，提高质量意识

船舶载运危险货物安全管理是水路运输领域安全管理的重要环节，也是重要的安全风险防控点。为此，原交通部于2003年颁布实施了《船舶载运危险货物安全监督管理规定》，并于2012年进行了部分修订。

航天事业经历几十年的发展积淀了深厚的、具有特色的质量文化底蕴。“质量是政治、质量是生命、质量是效益”的质量理念、“以质量创造价值，以质量体现价值”的价值观、“一次成功、预防为主、精细管理、持续改进、顾客满意、追求卓越”的质量方针等，无一不在显示质量对于航天的重要性和独特意义。必须让每一个航天人都充分理解、深刻认识到自身所肩负的质量责任和艰巨使命，借助航天质量月、质量日、新员工入职培训等多种形式，不断加强对航天质量文化的培训、宣贯。组织学习质量案例，观看国内外航天质量问题启示录，加强相关技术质量管理基础要求的再宣贯和再学习，树立正确、牢固的责任意识和责任心。对各种常见的设计质量问题进行汇总、分类、分析，形成案例汇编，组织处室、班组定期学习、交流，帮助员工树立风险危机意识，为设计工作提供借鉴参考，避免重蹈覆辙。

2.2 加强学习，切实贯彻各类设计准则和标准，提升技术水平和能力

航天事业历经几代人的不懈努力，积累了丰富的研制经验，形成了众多的航天产品设计标准/规范、设计准则，并且大部分已经成为了国家或行业标准，对各项设计工作均有很强的指导作用。当前，特别是青年航天设计人员对这些设计标准/规范、设计准则掌握并不够，主要原因是，近年来型号任务繁忙，加之相关标准/规范、设计准则的宣贯以及推行的频度、力度有限，设计人员为了赶时间完成任务也没能去仔细深入学习、钻研、消化、吸收，没有切实贯彻到产品设计中，导致这些技术文件被淡忘、甚至被忽略，因没有实施相关标准/规范、设计准则而导致的质量问题时有发生。因此应在广大设计师系统及有关人员中，采用多种途径和多种方法强化对各类设计标准/规范、准则的宣贯，明确设计禁忌，推行并检查执行落实情况，规范设计工作。

航天产品研制生产过程中，设计、工艺、操作、检验、管理等各个环节均存在大量的人为因素，不可避免地会发生各种各样的疏漏和差错，实际发生的各类质量问题中也确实有很大一部分是由于人为差错而产生的。但是，产品质量究其根本是设计出来的，因此应从设计源头就采取各种有效的预防控制措施，从设计上避免后期低层次质量问题发生。例如防差错设计，它是在追求产品通用化设计的同时，放大产品的差异性（如外观、外形、颜色、材料、唯一性等），有效杜绝后期人工操作时发生质量问题。航天设计师系统应持续加强专业技术的学习，不断深化技术认知水平、提高技术能力，采取更多的技术手段有效规避后期质量问题的发生。

2.3 加强宣贯，严格落实质量要求

航天型号质量管理已形成一套覆盖全寿命周期的较为完善的体系，从研制之初的型号产品保证策划（型号产品质量保证大纲），确定质量与可靠性、安全性、元器件、材料及工艺、软件保证等各顶层质量工作项目和要求；到各研制阶段的过程质量控制与管理，明确各项关键节点、完成标志及考核方式的要求；同时不断细化、分解产品保证工作措施，做到各阶段工作项目系统全面、重点清晰明确，安排合理可行。这一过程中，形成了一系列科学有效的质量管理方法、标准/规范、质量与可靠性技术，如设计复核复算、风险分析、技术状态控制、质量问题归零、数据包络分析、测试覆盖性及试验充分性分析等，但对这些质量管理要求必须进行充分的宣贯与培训，保证执行者（即设计师系统）真正理解，并正确熟练地应用，才能真正将这些管理要求落到实处、发挥其应有的作用和功效。但实际情况是，很多质量要求执行、落实不到位，直接导致质量问题特别是低层次质量问题频发。

例如，日常应用最广泛的三级审签制度，规定编写和校对承担相同的技术责任，校对者需对文件进行全面检查；审核者要对重要的参数、指标及方案满足要求情况进行复核；会签者对所辖范围相关内容的正确性、合理性、协调性及可行性进行审查；批准者对关键项的正确性、满足要求性等进行复议并最终确认。但在实际执行过程中，却有很多人说不清楚上述职责要求；还有部分人明知审签责任，却思想放松、缺乏责任心，最终的结果是审签制度流于形式，质量问题层层闯关。

2.4 落实岗位质量责任制，严格奖惩

明确质量责任制是确保工作质量的必要条件之一，型号研制伊始即需建立并明确质量责任制且逐级落实。遵循全员参与、各负其责的原则，可以用责任令形式明确各级指挥和设计师系统的质量职责，健全型号质量保证组织、可靠性工作系统，将质量责任逐级分解到每一个组织和个人，并要建立科学、合理的考核奖惩机制，通过奖惩和责任追究促进责任制落实到位。各处室、班组可以通过开展相关质量达标、质量竞赛等评比活动，把质量管理与处室、班组建设相结合，充分发挥大力协同的团队精神，同时将评比结果与个人评优、职称评聘、岗位竞聘等内容挂钩，增强员工融入质量、参与质量的热情和积极性，有效推动质量工作能力和水平的提升。

关于质量奖惩存在着一些现象：质量有了奖不好意思拿，因为是由于发现别人的错误而得到的；质量惩罚有时候也是雷声大雨点小，怕被理解为惩罚主义等。这些现象固然和中国长久以来的文化理念有关，但是否也可改变一些方式，如提前规定好归零的指标和要求，当在该段时间或研制阶段不出现质量问题或减少了质量问题的时候，就予以一定的奖励。当发生质量问题时，与其只是“雷声大雨点小，只点单位不点人，仅靠罚点儿钱了事”的情况，是否可以按照该产品的成本进行赔偿，且给予警告，再视情节轻重、初犯还是重犯等进行批评、调岗锻炼、待岗进补习班进行质量学习等措施。因为只有这样才能真正触动员工的内心、才是真正的爱护员工和对员工负责，也才能更好的杜绝低层次质量问题的发生。

2.5 完善三层次文件，规范管理

制度建设是规范管理的基本保障。要不断制定和完善室级三层次文件，对人员的责、权、考核内容与方式等作出明确规定，确保事事有人管，人人有事做，环环相扣，责权分明。形成科学规范的工作氛围和秩序，使型号研制工作系统、协调、高效运转。同时，强调规章制度的落实性，照章办事，守章办事，有法必依，否则就只能是一纸空文和摆设，对组织的规范管理起不到应有的作用。另外，还应加强制度执行情况的内部监督，强化自我管理和自我约束意识，形成规范工作制度化、常态化。建议重点加强以下5项内容的制度化。

a）遗留待办事项的跟踪落实制度化。对各种技术“待定项”、遗留待办事项等，应系统梳理、拉条挂账，明确负责人、完成形式及完成时间等，确保有效落实到位，避免因遗忘、漏项等酿成大患。

b）型号研制接口专题协调制度化。航天型号大系统工程的软件和硬件接口形式复杂、数量众多，接口不协调问题多发且带来的后果往往会很严重，应建立定期接口确认机制，严格接口技术状态控制与管理。

c）任务书解读、技术交底制度化。由于人的知识结构、工作经验、技术水平、理解能力等存在很大差异，很容易出现对型号研制输出、输入认知不一致、存在歧义的情况，因此必须对任务书、设计要求、技术方案等进行充分交流、深入解读，确保源头设计的认知一致与无二异性。

d）“老带新、传帮带”制度化。建立有效的鼓励和监督机制，让老员工带新员工成为其责任和义务，同时也能因此获得一定的利益或奖励。对新员工也要规定好相关要求、责任及义务，促使其积极、高效的学习到老员工传授的经验和知识。

e）对质量案例、技术禁忌的学习制度化。按专业及工作内容定期开展相关学习，警示借鉴、取长补短，视为用低成本、高成效来提升技术水平和能力的最好方式之一。

2.6 零缺陷管理

质量工作经常是“求乎上，得乎中；求乎中，得乎下；求乎下，无所得”，“一次将事情做对”是零缺陷的核心，“第一次将正确的事情做正确”是对零缺陷的最好定义和解释。低层次质量问题发生的原因主要是责任心不强，漫不经心，疏忽大意，即失误，而本质则是“能够避免的错误”或“能够预知的错误”。

针对航天型号设计低层次质量问题，零缺陷管理是一剂良药。它不仅是一种工作方法、一种文化形态、一种做人做事的态度，更是工作质量的目标要求，是对员工工作“零缺陷”要求的决心和期待，是员工对工作必须“坚持一次做对、符合所有要求”的工作态度和工作作风。特别是对能够预知的错误，必须消除漫不经心，保证一次做对。培养设计师系统形成执行坚决、落实彻底、工作到位、主动担当的工作作风。养成事事对标、时时对标的工作习惯，时刻保持高度的责任意识，把任务成功作为始终的追求和神圣信仰。

2.7 建立并充分利用质量问题标准化分析信息系统

NASA于上世纪80年代即建立了卫星故障数据库，逐步开展了质量问题标准化分析与应用工作。当前已建立了工程经验教训汲取系统（Leaaons Learned Information System，LLIS），拥有一整套信息收集、整理、发布与使用的流程和管理制度。该系统已对外公布了1900余项质量案例和经验教训总结报告，并随时更新，为避免重复质量问题的发生、减少因重复性质量问题带来的损失发挥了重要作用。集团公司也已建立并正在推进和完善航天型号质量问题标准化信息系统工作，各型号发生质量问题后均按照集团公司要求上报并录入信息系统，其他各型号队伍可查阅各质量问题的故障现象、定位、原因分析、纠正措施及“举一反三”启示等信息。此系统将为避免各型号同类、特别是低层次质量问题重复发生发挥重大作用。

因此，应加速标准化管理与质量问题管理的融合与对接，深入探索质量问题标准化分析的具体方法与模式，加强质量问题标准化分析信息系统的完善与推广，为减少低层次质量问题发挥更大作用。

君子有“三患”：“未之闻，患不得闻；既得闻之，患不得学；既得学之，患不得行”，意思就是说“君子担心的事情有三件：自己没有听说过的知识或道理，担心不能听到；已经听说了，担心不能学到手；已经学到了，又担心不能实行。”对于航天型号研制的低层次质量问题，还有一患“既得行之，患不严慎细实”，就是说“即使已经实行了，还应该用严慎细实的工作态度，以切实保证完成的质量和实行的效果”。因此，要减少甚至杜绝低层次质量问题的发生，我们就必须持之以恒、始终如一的做到“闻之、学之、行之、慎之”。

[1]型号产品质量问题归零管理要求.中国运载火箭技术研究院.2011.

[2]航天型号精细化质量管理要求.中国航天科技集团公司.2011.

[3]航天产品技术状态更改控制要求.中国航天科技集团公司.2006.

李克勤（1978年—），女，硕士，现从事航天质量管理工作。