国内外航天领域产品保证模式探讨

李 丹 中国运载火箭技术研究院

席隆凯 四川航天技术研究院7102厂

许春来 中国运载火箭技术研究院

国内外航天领域产品保证模式探讨

李 丹 中国运载火箭技术研究院

席隆凯 四川航天技术研究院7102厂

许春来 中国运载火箭技术研究院

本文对国外主要航天机构及国内部分院所的产品保证模式进行了阐述和介绍，探讨了其中的有益经验，给出了国内航天系统开展产品保证工作的建议。

宇航机构；航天企业；产品保证；体系模式

0 引言

产品保证是针对产品研制、生产全过程所进行的一系列有计划、有组织的技术及管理活动，其目的是为确信产品达到规定的质量要求，其工作范围包括产品保证管理、质量保证、软件保证、可信性保证、元器件保证、零部件/材料/工艺保证等。针对航天工程大系统、大协作、高科技、高风险等特点，国外宇航机构已经构建了较为成熟的产品保证体系，有效保障了航天任务的成功实施。近年来，国内主要航天企业不断学习欧美同行的先进经验，结合自身实际展开了产品保证工作探索，形成了各具特色的产品保证模式。本文对此做了简要介绍并对有益经验进行了探讨和总结。

1 国外宇航机构的产品保证模式

1．1 欧洲空间局（European Space Agency， ESA）的产品保证模式

ESA是欧洲成员国针对空间探测进行政府间合作和开发的公司组织，包括德、法、英、意等20个成员，由总部、空间研究技术中心等分中心、华盛顿办公室等分设办公室和发射中心组成。ESA的产品保证由设在空间研究技术中心的产品保证与安全性部（TEC-Q）组织实施，该部有固定员工130人左右，其中常驻人员占员工总数的60%、派驻各项目办公室的人员占员工总数的35%、5人派出作为ISO9001注册质量经理。TEC-Q下设要求和标准处、质量可信性安全性处、元器件处、材料和工艺处等部门负责产品保证、安全性和质量管理等，图1为其组织机构图。ESA在产品保证的管理实施过程中将管理与工程有机结合，形成了权责明确、渠道畅通、能力专业、标准规范的运行模式。

图1 ESA 产品保证组织结构图

（1）权责明确。产品保证与安全性部对所辖部门的权责进行了明确规定。要求和标准处主要负责欧洲航天标准化合作组织（ECSS）中心的秘书工作，包括：新标准草案评审的技术支持、各团体间信息交流的管理支持、标准制订/修订的执行等。质量可信性安全性处主要负责质量保证和管理、可信性和安全性、软件产品保证等，包括：传统“四性”（可靠性、可用性、维修性和安全性，RAMS）的履行，软件产品的开发及鉴定，产品保证数据库的开发、维护，ESA级不合格报告及处理情况的管理，单机产品的验证评审及数据库维护，技术风险数据库的维护及检测控制过程的协调，ESA工业供应商技术资格的管理等。元器件处主要负责EEE 元器件产品保证和相应的ESCC 秘书工作，包括：元器件清单批准和特定元器件的选用，路线图制定，故障调查、元器件定制、元器件评估和评价等。材料和工艺处主要负责材料和工艺专业技术的支持，包括：材料/工艺过程标准的建立和清单的批准，空间适用性评估，人员培训、过程鉴定和组织认证，新型试验、评估及分析技术的开发等。

（2）渠道畅通。ESA建立了项目经理负总责、用户全链条监督的产品保障工作机制，产品保证工作的沟通协调极为顺畅。每个项目由项目经理担任产品保证工作总负责人；TEC-Q下派的产品保证经理在对部门经理、项目经理负责的同时接受用户产品保证代表的监督，负责本级产品保证工作的策划、组织，并监督和控制下级配套产品保证工作。项目实施过程中，项目产品保证经理独立行使管理监督责任，可就项目执行的产品保证情况独立地向产品保证与安全性部乃至ESA高层汇报，提高了产品保证管理的执行力、保证了权威性。用户有权对全链条产品的材料/工艺/器件的选用进行技术审查或否决，在项目实施过程中可要求审核供方的产品保证进展报告，用户产品保证代表可随时审查项目及下级供方的技术/管理文件及技术人员资质等，实现了用户对项目全过程的产品保证管控。

（3）能力专业。ESA对产品保证人员的要求较高，不但要具备一定的管理能力，更需要拥有丰富的一线科研生产经验和技术阅历，能够善于把握原则并平衡各方关切，与项目团队和用户进行有效的沟通和协调。此外，ESA为产品保证工作组建了专业的技术力量，包括：材料和工艺控制委员会、试验准备状态评审委员会、技术状态更改控制委员会、不合格品报告评审委员会和审查元器件选用控制委员会等，这些评审委员会对产品链条上的每一个环节的选择、更改和放飞进行技术审查和风险评估，为产品保证经理和项目经理提供决策依据。

（4）标准规范。依托ECSS，ESA建立了规范的产品保证管理标准，具体包括产品保证管理， 关键项目控制， 不合格控制系统标准等。此外，针对产品保证涉及的质量保证、可信性、安全性、EEE元器件、零件/材料和工艺、软件产品保证等6个分支，又分解出了30余个子分支标准体系，使产品保证工作有据可依、实施规范。

1．2 美国宇航局（National Aeronautics and Space Administration,NASA）的产品保证模式

NASA 是美国政府的一个行政机构，主要由总部、9个中心和喷气推进实验室组成。NASA 的产品保证由设在总部的统管质量、可靠性和安全性的安全与任务保证办公室（OSMA）负责，其队伍构成包括设在总部各业务办公室的安全与任务保证专职人员和NASA 各大直属中心保证机构人员。图2为 OSMA 的组织结构图。OSMA 通过制定、实施和监督所有机构的安全性、可靠性、维修性及质量保证政策和程序来实现安全和任务保证。其产品保证鉴定一般与型号管理委员会一起独立地进行评审，节点大多在型号研制进度的各里程碑处。NASA的产品保证具有机构健全、系统预防、独立评估、专业支持等特点。

图2 NASA 产品保证组织结构图

（1）机构健全。OSMA下设NASA 安全中心等6个子部门，机构设置全面，任务分工明确。NASA 安全中心通过提供安全与任务保证的建议、信息、确认和分析来提高工作环境的安全性和项目成功率，建立知识管理系统、成立事故调查支持办公室，每月为OSMA主任提供安全信息案例。独立验证和确认部负责OSMA的软件保证技术支持，包括关键软件开发过程中的独立验证及确认、研究软件保证和系统工程保障等。NASA 工程与安全中心主要负责对关键、高风险项目进行独立客观的测试和分析，提供工程和安全评估。资源管理办公室主要负责人力资源管理、预算管理、采购和合同管理、相关奖项评比及其他资源管理类事项。任务保障部主要负责安全与任务保证年度工作协议，并对总部级别的主要项目监督提供政策及程序指南、监督和保障。安全与保证要求部主要负责将NASA各个机构为实现安全与任务成功而必须的方向和要求识别出来并固化成文件。

（2）系统预防。NASA通过实施ISO 9000 认证和应用，签订安全与任务保证年度工作协议，制定安全与任务保证大纲、风险管理计划，形成系统的保证文件体系，开展数字化研制质量保证，实施精益六西格玛管理，进行安全与任务保证人员培训，组织安全与任务保证新技术、新工具的研究、开发、转化和推广，设立质量奖（George M. Low奖和QASAR奖）等措施，形成系统全面的安全与任务保证的体系预防、流程管控、持续改进和绩效激励制度，有效预防任务失败风险。

（3）独立评估。NASA实行安全与任务保证的独立评估鉴定制度。在组织结构上，NASA各大直属中心的安全与任务保证主任直接向OSMA和中心负责人汇报工作。项目实施过程中，由项目经理和任务保证机构负责人共同任命的安全与任务保证经理在保证机构的指导下确定各首席代表（质量代表、可靠性代表、系统安全性代表）名单及职责；首席代表对项目实行独立负责制度，与项目安全与任务保证主任（经理）、项目经理、安全与任务保证机构的沟通渠道直接、畅通，可及时报告各项工作并对安全与任务保证事务专门组织的专项工作（如事故调查）给予配合和支持。此外，NASA 及其合同单位员工一旦发现安全问题，可及时向项目经理、安全与任务保证经理或与OSMA 有合同的独立分析公司报告。专家评审方面，项目/子项目产品鉴定的评审组由与供方单位无利益关系的各方面专家组成；重大项目的安全鉴定、安全与任务保证评审与项目管理委员会配合，组织专家进行独立评审；事故调查组成员必须是由独立的、与事故责任单位无利益关系的专家组成，包括与相关事故组织无关的NASA员工、NASA合作组织的代表、其他政府机构成员、其他单位（高校或其他科研单位）相关领域咨询专家等，调查费用由NASA而非直接责任单位承担。

（4）专业支持。NASA依托外界资源，形成了专业的技术支持力量和及时有效的支持机制。在NASA的产品保证活动中，NASA的产品保证雇员主要从事产品保证管理工作，学术界及工业界的相关研究机构在咨询、人员培训、新技术研究及新工具开发、独立承担或参与具体的产品保证工作项目等具体技术支持方面发挥了重要作用。在型号工作开始阶段，产品保证评审专家就可以及时得到产品保证经理、各专业代表报送的相关信息，能够全面了解掌握项目进展、及时给予指导建议，在评审或鉴定时做到心中有数、有的放矢。此外，NASA组建了由NASA各机构专家代表组成的各专业工作组，负责对本专业研究项目提供建议、制定标准、参加相关评审并定期举办学术交流会；同时，建立了在线的“ 经验信息交流系统” （LLIS）数据库，以实现专业信息及经验的交流共享与在线支持。此外，NASA还自主成立了可靠性和维修性指导委员会，负责与可靠性、维修性相关的新方法开发/评价、技术指南编写和应用推广。

2 国内航天企业的产品保证模式

与欧美较为成熟的产品保证体系相比，我国的产品保证工作发展历史较短，队伍建设、制度保障和技术标准不完备，尚未形成国家级的航天产品保证系统。近年来，国内主要宇航单位借鉴国外先进经验，结合各自工作实际，形成了各具特色的院级和厂所级产品保证体系。

2．1 国内航天研究院的产品保证模式

某研究院于2012年开始建立基于型号系统分工的产品保证体系，由院级产品保证部门、总体、分系统及单机产品保证部门等组成。在该体系中，院级产品保证部门负责全院产品保证工作的系统管理，进行院级产品保证工作的顶层策划、组织实施和产品保证技术支撑力量（支撑机构和专家组）的建设；总体、分系统和单机单位产品保证部门分别负责本单位型号任务的产品保证工作，向本单位型号任务派驻产品保证经理或单机产品保证工程师，并根据需要配置专业产品保证工程师。其组织结构见图3。在项目实施过程中，各层级产品保证机构进行面向产品的质量分析并对相关产品保证工作进行总结，开展产品保证技术研究；建立并持续改进产品保证文件及相关表单/模板，固化已经成熟的方法、流程和经验，逐渐建立产品保证标准文件体系。在人员选聘方面，实行任职资格准入和聘任制，两个以上完整型号的任职经历是前体条件；项目产品保证经理需具备两个以上型号总体/分系统主任设计师经历，分系统产品保证经理需具有两个以上分系统或单机主管设计师任职经历。在专业支持方面，该院组建了包含多个专业中心的产品保证支持机构并遴选了产品保证专家组，为各级产品保证活动提供专业支持。

图3 某院产品保证组织机构

某研究院近年来不断拓展型号管理要素，将产品保证大纲和主要要素分大纲作为型号顶层的管理依据，结合型号项目开展了产品保证工作实践。针对型号项目，成立了面向型号系统的多级产品保证组织机构，如图4所示。在该组织结构中，项目办对型号两总负责，依靠项目总体及其他各级产品保证组织开展各专业产品保证工作；下级产品保证组织对上级产品保证组织负责。产品保证职能部门主要负责相应要素的策划、实施控制和闭环，其人员需要兼具型号管理和专业技术能力，由型号两总审查通过后方可上岗。在项目实施过程中，该院形成了以产品保证大纲为总纲、各专业保证大纲为支撑的文件体系，依托各专业中心和专家组开展技术支持工作。

图4 某院项目及产品保证机构

2．2 国内航天专业所的产品保证模式

目前我国航天专业所作为零部件、单机或分系统任务实施主体，在承担航天型号任务的同时也承担部分其他行业型号任务，与总体所相比，具有产品谱系简单但上游客户多、合同任务多、产品种类多等特点，存在不同上游客户的产品保证要求不同的现实情况。部分研究所结合自身专业特点，对产品保证工作进行了积极探索。

某总体部借鉴ESA产品保证经验，结合其电源单机产品全部外协、部分产品需要外协工序交叉研制等任务现状，建立了符合自身特点的矩阵式产品保证管理体系。该部成立了与项目团队相互配合的电源单机产品保证工程师队伍，通过实施全供应链的产品保证确保产品质量。产品保证管理关系见图5。在组织机构方面，该部设置型号产品保证经理及型号产品保证助理进行项目管理；产品保证中心下设单机产品保证工程师对同类产品进行产品保证。在项目实施时，外协供方对单机产品研制/生产全过程的技术和质量管理负责，需在项目管理体系中设立单机生产线产品保证工程师并提供设计、工艺、元器件、可靠性、检验等各专业技术支持。单机生产线产品保证工程师一方面对本项目产品首席负责，另一方面接受总体部单机产品保证工程师的指导和监督，确保总体部的产品保证管理体系有效延伸到外协供方。

图5 某总体部单机产品保证管理关系图

某所针对以多任务型号单机及分系统产品为主的专业实际，按照应用领域组建了以少数专职人员为主、多数兼职人员配合的人力资源集约型产品保证组织。组织结构见图6。行政指挥为该所产品保证工作第一负责人，对全所的产品保证工作负总责。领域产品保证负责人由相关领域具有丰富产品研制及管理经验且经过产品保证培训的型号管理人员担任，直接负责领域内的产品保证管理工作，主要包括：与上级产品保证组织对接、所级顶层策划、产品保证工作开展、外协供方产品保证工作监管等。型号产品保证助理或单机大类产品保证负责人分别由型号质量师或产品设计师兼任，在领域产品保证负责人的领导下开展所负责型号或产品的产品保证工作。专业产品保证责任人视需求设立，由主任设计师、工艺及物资管理人员、可靠性副主任师等兼任。在技术支持方面，由所内各专业、质量、工艺、物资等职能部门组成技术支撑机构，专家组由上级系统专家、本单位各型号主任（副主任）师组成。

图6 某所产品保证组织结构

3 总结及建议

认真梳理国内外航天产品保证工作模式，可以总结出以下有益经验：

（1）机构健全、职责明晰。机构健全、职责明晰的产品保证工作机构是做好产品保证工作的组织保障。

（2）队伍可靠、保障专业。打造一支既有一线产品研制经验、又有较高管理水平的产品保证人员队伍，组建或依托专业可靠的产品保证技术支持机构，遴选专业权威的评审专家库，是做好产品保证工作的专业保障。

（3）体系完备、标准规范。建立贯通产品全流程的保证体系文件、制定涵盖各保证要素的标准库，是做好产品保证工作的规范保障。

（4）独立履职、矩阵管理。确保产品保证人员独立履行工作职责，将工程技术与项目管理有机结合，实行矩阵管理，是做好产品保证工作的制度保障。

结合我国航天企业的自身特点，对产品保证工作提出以下建议：

（1）转变思想、厘清概念。正确认识产品保证工作对型号任务的重要意义，切实转变传统的质量思想，厘清“质量管理”与“产品保证”的内涵与关系，为产品保证工作的开展奠定思想基础。

（2）因地制宜、因势利导。航天院所应结合自身企业实际，既要吸取国外成功经验、又要保留中国航天的优良传统，逐步建立与现阶段型号任务形势相适应的产品保证模式。在实施过程中还要加强系统外供应商的产品保证管理，做到奖惩分明、监督有效。

（3）扩大共识、目标长远。应在系统内各单位产品保证工作实践的基础上，逐渐扩大共识、提高产品保证工作模式的通用性，最终形成可与国际接轨的集团级甚至国家级的航天产品保证体系。

4 结束语

“十三五”是我们实现航天强国目标的关键时期，航天活动将继续呈现高密度、高难度的特点，需要完成空间站组建、深空探测、新型火箭研制、型号更新换代及发展研究等多项任务。繁重的型号任务对现有的项目管理和质量保证模式提出了新的挑战。及时调整现有管理及质量保证体系，将质量管理目标从“符合性”提升到“顾客满意”，探索建立具有中国特色的航天型号产品保证机制，对提升产品质量、确保航天快速可持续发展有重要意义。

[1]苗宇涛，李跃生，李胜．ESA产品保证与安全性及可借鉴之处[J]．质量与可靠性，2015(2):20-55,59．

[2]王海龙，马洪炯，王衎，马鑫．航天企业精细化质量管理的思考[J]．过程质量管理，2014(2):30-33．

[3]赵桂芬．航天型号产品保证体系与质量管理体系的关系[J]．管理与实践，2011(8):7-9．