基于产品成熟度的航天外协产品质量控制方法探索与实践

/中国航天标准化与产品保证研究院 /中国航天科工运载技术研究院北京分院

美国著名的质量管理学家朱兰博士从顾客的角度出发，提出产品质量是产品的适用性，即产品在使用时能成功地满足用户需要的程度。而质量控制是为达到和保持产品质量而进行控制的技术措施和管理措施方面的活动。

一直以来航天人始终秉承“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”的质量方针，推动着中国航天事业在国家工业基础十分薄弱的情况下从无至有、从小到大，在导弹武器、运载火箭、卫星、载人航天、探月工程等各个领域取得了一系列举世瞩目的成就，极大地增强了我国国防实力、经济实力和科技实力。纵观航天产品质量发展历程，其整体发展趋势随着我国经济的发展稳步上升，却也经历了几次失利。因此，为了提升产品质量，航天军工企业制定了一系列关于产品质量保证、外协产品质量控制等方面的规章制度和技术规范，但仍存在一些产品质量问题，如配套外协产品的质量控制不到位等问题，有的甚至影响了航天型号的成败。据统计，外协产品的质量问题占航天产品质量问题总数的30%～50%。可见，加强航天外协产品质量控制是保证系统产品质量的重要环节。因此，探索一种能系统、量化、有效地评价航天外协产品质量控制的方法和手段，对于加强航天外协产品的质量评价和控制具有现实意义。

一、产品成熟度评价方法

2003年，中国航天科技集团有限公司开始实施航天产品工程，提出产品成熟度概念，经过多年研究，产品成熟度评价模型逐步构建，并于2010年和2013年分别发布了《宇航单机产品成熟度定级规定》与《宇航单机产品成熟度定级实施细则》2项产品成熟度标准。

产品成熟度评价模型由评价等级、评价要素和评价准则组成，如图1所示。评价等级依据航天产品研制流程共划分8个等级；考虑到航天产品在设计、生产、试验、过程控制和使用等全生命周期全部要素内容，通过采用方面、要素、子要素3个层次逐级递进地对评价要素进行表述，评价要素共包括3个方面、8个要素和23个子要素；对于每个等级的每个子要素，分别明确了评价准则要求内容。

从图1可以看出，产品成熟度评价模型是以航天产品研制流程为主线，评价要素包含了产品设计、生产、使用等全部要素，要素中涵盖了具体的质量控制要求，特别是强化了航天基础保证工作实施程度的量化，不仅扩展了传统的基于产品指标检验的质量、可靠性评价方法，而且更加突出了航天产品通过实施全面精细化管理实现高质量、高可靠的基本理念。

评价过程覆盖了产品从初次研制到实现量产的全部过程，可以在航天产品从研发、试用到批量采购的全部生命周期中持续使用。同时，航天企业与外协配套单位可按照统一的评价模型对产品开展评价，有助于管理方、总体方和外协方等相关方客观评价产品的质量与可靠性水平。

二、外协产品成熟度评价实践

1．评价实践情况

评价对象。航天科技集团航天产品化工程研究中心组织对卫星和运载火箭中箭载摄像机、制冷机、行波管放大器、太阳能电池等13型航天外协产品开展了产品成熟度评价，外协产品单位涵盖航天科技集团外的11家产品配套单位。

评价实施情况。航天外协产品的评价依据主要包括产品成熟度评价实施标准、航天行业级产品设计、工艺和试验文件管理制度标准以及产品规范类标准。评价专家组成员从专家库中选取，包括型号总体专家、产品专业专家、工艺专家、可靠性专家。

开展现场评价时主要审查被评外协产品配套的现有研试文件。评价流程包括评价申请、现场评价、整改复核和反馈评价报告4个步骤。现场评价除文件审查外还包括生产现场检查，现场审查结束后，被评单位需按照评价专家提出的意见进行整改，评价中心组织专家进行复核，确认全部意见整改完成后，最终出具评价报告。

2．评价结果分析

通过对13型航天外协产品开展产品成熟度评价，共识别出问题数403个，平均每型产品的问题数为31个，各子要素问题数量情况见表1。

图1 产品成熟度评价模型

子要素1-2-4问题数最少的原因是评价的13型外协产品中只有该型产品包含软件。问题较多（超过20个）的子要素分别为 1-1-2、1-3-6、2-1-1、2-2-1 和2-2-2，占总问题数的比例分别7%、6%、8%、6%、5%。

表1 要素统计问题情况

上述子要素涉及的问题可归纳分析为以下几个方面：

一是研制合同或任务书等相关要求细化分解不到位，与产品规范中产品指标数据不一致。

二是技术状态更改的内容未能有效传递和落实，导致更改手续不规范。例如，设计更改内容未传递到相应工艺更改中；涉及更改的文件和图纸未及时更新版本；发生技术状态更改，但未填写更改单或更改单签署不齐全。

三是工艺文件操作性不强。工艺规程、检验规程、验收规程等不够细化量化，无法起到规范现场操作、检验的作用。

四是生产现场管理不规范。工人未按照工艺规程或细则进行操作，如生产现场工具随意摆放，设备无标识、设备准用证提前更 换或已过期未更换、检验仪器不按规定进行标检等。

五是对于外协外购产品的技术风险识别与控制工作不到位；产品配套物料的供方单位未在合格供方名录中，相关验收控制要求不明确。

通过对13型航天外协产品的评价结果进行分析，发现问题主要集中在产品研制技术和管理要求落实不到位、技术状态控制不规范、工艺文件操作性不好、生产过程的管控和要求不严格等方面，这也是当前航天外协产品质量控制现状和难点。

通过对航天外协产品开展产品成熟度评价，能够有效识别外协产品在不同阶段存在的问题和薄弱环节，规范产品在设计、工艺、试验验证、过程控制和应用等各方面的工作，有效支撑和保障型号研制过程中的质量管控工作，并指导外协配套单位改进，从而提升产品的质量与可靠性水平，可以作为航天工业领域加强外协产品质量控制的一种方法推广应用。▲