嫦娥四号探测器全级次供应商管理实践

郭强 赫荣伟 黄晓峰 鞠小薇

(1 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094)(2 中国空间技术研究院，北京 100094)

航天器的研制是一个极其复杂的系统工程，须整合相关领域的优质资源，多方的大力协助、密切配合[1]。嫦娥四号探测器坚持自主创新、协同创新、开放创新的理念，实现了人类历史上首次月球背面软着陆和巡视勘察，率先在月球背面刻上了中国足迹[2]。探测器参研单位来自中国航天科技集团有限公司、中国科学院、中国电子科技集团公司、高等院校等，既有传统航天产品协作单位，也有新加入的合作伙伴；各供应商及其外协单位(再下一级供应商)的生产管理体系完备情况各有不同[3]，质量管理及控制能力参差不齐，传统的以一次、二次外协管控为主的管理模式容易出现对外协产品管控不足、外协任务进度质量不满足要求等问题[4]。由于嫦娥四号任务的重要性以及高风险性，需确保各级供应商产品质量可信，过程控制到位；在研制过程中对全级次供应商进行管理，做好统计、分析和确认工作，并采取针对性有效措施[5]。

1 全级次供应商管理概念介绍

探测器配套各级次的供应商，其中“级”是指按照探测器产品结构，从系统总体、分系统、单机、部组件逐级往下分解，直到最末级，再对每一级涉及的产品、设计、生产加工、试验、检测等工作项目进行细分，如图1所示。

“次”是以单位为主体的协作配套层次，直接为本单位配套的供应商为一次供应商，为本单位一次供应商配套的供应商为二次供应商。依此类推，包括一次、二次乃至多次。

全级次供应商管理，即对任务的各级次全部供应商进行有效管理，确保其产品、服务满足任务要求，管理要素包括合格供方管理、产品保证管理、计划管理、工艺管理、物资管理等，重点在于管理范围涵盖全部供应商。由于宇航任务供应商数量众多，有效管理需要依靠科学合理的供应商管理体系，统管统建、共建共享；对于单一宇航任务来说，需要在已有管理体系的支撑下根据任务特点强化管理，做到覆盖全面、重点突出。

2 嫦娥四号探测器全级次供应商管理实践

2.1 供应商的选择

嫦娥四号探测器任务分工的确定与定点单位的选择严格按照相关管理办法，继承产品的研制延续原有分工，新增产品严格遵照合格供方名录范围内选择定点单位。外协管理实行统一组织、分级负责的管理模式，落实委托方主体责任，确保管控到位。外协产品包括分系统、整机、零部组件及相关配套设备、软件等；外协服务包括相关产品工序加工、检验、试验等。

国际载荷、科普载荷等由工程总体直接指定责任单位，作为搭载任务。

经统计，嫦娥四号探测器涉及供应商一级占5%，二级占22%，三级占32%，四级占34%，五级占7%，详见图2。供应商层级多，分布呈中间大、两头小的特征，集中在二级、三级、四级，这种特点对供应商的要求传递、质量管控等管理提出了很高的要求。

图2 嫦娥四号探测器供应商级别分布

2.2 供应商管理职责

在探测器研制过程中，系统总体单位落实抓总责任，组织系统级产品保证工作。各级供应商负责提出项目的技术要求、交付计划要求、验收要求和产品保证专用要求，参加产品的设计、工艺等重要文件的审查把关，对产品实施过程跟产，了解并处理产品超差、代料、技术状态更改、不合格审理和质量问题归零等问题，落实强制检验项目，负责组织产品的验收工作[6]；任务提出单位负责组织对下级供应商实施管理，向下一级供应商传递项目的相关要求，组织对供应商开展产品保证知识培训并监督落实，组织开展供应商质量能力审核与评价工作；对于确定为探测器关键项目的单机产品，任务提出单位组织制定详细的过程控制措施，随同关键项目清单上报探测器总体，探测器总体参加关键项目产品的设计评审和验收工作[7]。

项目办公室负责组织探测器总体和分系统完成方案设计，编制下达探测器研制建造规范、接口规范、环境试验规范、验收规范等顶层规范，负责探测器各分系统技术接口协调和技术状态管理，对分系统间接口的正确性、协调性负责；在进度管理方面负责编制下达探测器工作分解结构，研制技术流程和计划流程，提出分系统和单机研制进度要求，针对新研产品、归零或风险造成的短线，两总赴研制厂所实施短线调度；进行探测器研制质量管理和监督工作，制定并组织实施探测器产品保证大纲和计划，提出分系统产品保证要求并监督检查。

2.3 产品保证要求的逐级传递

嫦娥四号探测器充分继承嫦娥三号研制工程经验[8]，根据航天科技集团有限公司、中国空间技术研究院各级产品保证要求，以探月与航天工程中心下发工程总体文件、中国空间技术研究院产品保证通用要求为依据，编制了嫦娥四号探测器产品保证相关文件，从产品保证管理、质量保证、可靠性安全性保证、元器件保证、材料保证、工艺保证、软件产品保证、地面设备保证等多个要素及技术状态管理、标准化管理等方面规定了嫦娥四号探测器系统各项产品保证活动[9]。通过通知下发、集中培训、质量检查等方式，将该要求层层传递到探测器各级承研单位，作为各级单位产品保证工作开展的依据[10]，是各级单位开展产品研制工作的重要输入。各分系统及单机单位负责将探测器总体的相关要求和本单位的相关要求，传递给本单位的下一级供应商，并确保各项要求的有效落实。

2.4 聚焦关键环节管控

项目办公室及探测器总体在嫦娥四号探测器研制过程中，聚焦关键环节，实施强化管控，制订关键项目、关重件清单及强制检验点。在关键产品投产和关键工序开展前，组织生产准备评审，从人员、设备、原材料、工艺、生产环境等方面细致梳理工作准备情况，建立产品生产基线，确认产品投产状态正确及生产过程质量控制措施有效。在产品生产及验收过程中，针对关键项目、关键(强制)检验点的控制及落实情况进行严格把关及检查。例如在着陆器推进分系统部装前制定了针对性的质量控制措施，结合技术流程，确定推进部装阶段的一般、重点控制要求及过程控制要求。对关键部件和关键过程(重量、极性、焊缝、漏率、精度、多余物控制等)制定详细的量化要求。在推进部装过程中，严格按过程控制要求进行量化质量控制，并将实施结果与嫦娥三号推进部装过程照片进行比对，确保推进部装工作按要求顺利完成。

此外，在材料、工艺管理方面，组织各承制单位开展产品的材料和工艺选用确认工作，完成了目录外材料审批和新工艺的鉴定。在元器件管理方面，依据嫦娥四号元器件保证要求对装器元器件进行管理和控制。探测器总体负责组织探测器研制用元器件的策划和实施，主要包括：探测器用元器件保证要求的制定和发布、收集探测器各承制单位单机元器件配套表和元器件选用清单、对各承制单位的元器件质量管理情况进行监督检查、组织元器件选用清单的评审、负责探测器元器件过程确认检查和元器件产品保证复查工作、负责探测器研制过程中发生的重大和批次性元器件质量问题处理及其他航天器元器件问题在本项目的“举一反三”等工作。目录外元器件按探测器相关要求及目录外审批意见完成相关工作；首飞元器件进行了专项质保，均已按要求完成审批。在软件管理方面，制定了嫦娥四号软件/现场可编程门阵列(FPGA)产品保证大纲和要求，组织探测器各软件/FPGA配置项研制单位开展软件产品保证技术要素确认工作。

2.5 长期贮存产品的管理

着陆器和巡视器大部分的平台产品和个别载荷产品投产已长达6年，已投产产品面临地面长期贮存所带来的问题，且各产品没有备份产品替换，风险巨大。

针对贮存后产品的可靠性问题，首先开展产品长期贮存可靠性评价技术研究。与国内专业院所合作，开展电子类、机电类单机长期贮存产品的薄弱环节要素分析，形成要素检查单，编制贮存产品可靠性预计工作指南，开展电子单机设备长期贮存可靠性分析，形成贮存设备可靠性预计方法，完成贮存产品可靠性预计。其次明确长期贮存要求、交付前补充试验要求。对产品贮存的环境条件、产品的包装与放置要求、产品贮存前/贮存期间/贮存后的试验等问题进行了详细规定。探测器先期投产的产品已按要求全部完成了相关试验，结合嫦娥四号任务需求进行更改，将产品分为“未作任何修复、改装”、“需更换状态相同的部分电路板/部件”和“需更换状态不同的部分电路板/部件”3类，并分别制定各类产品的不同试验项目与试验量级的再试验要求。在产品贮存期间，组织开展贮存产品质量检查，确认产品贮存过程符合要求。各单位通过定期开展加电测试和力、热等环境试验检查产品是否存在可能的失效故障，旨在提前暴露产品在长期贮存期间和长期贮存后的潜在缺陷，进而确保产品贮存安全可靠。

2.6 特殊产品重点管控

由于航天产品对可靠性、安全性的要求非常高，对于航天产品研制背景较为薄弱的部分单位，可能在产品可靠性、安全性的设计方面存在经验与认识不足，导致其产品的可靠性与安全性较航天产品要求存在一定差距，需要引起高度重视。

嫦娥四号探测器相对嫦娥三号新增了部分产品，项目办公室对新增国产单机进行重点管理，全程参与研制过程，从设计、原材料、元器件选择、过程控制、产品验收等方面全面进行控制；针对热控分系统新增的重要部件，项目办公室对相关研制单位针对性的制定了产品保证要求，并开展了产保要求传递落实的专项检查工作；在研制过程中邀请探月与航天工程中心等上级主管部门多次赴相关单位开展关键过程的审查把关、关键动作的状态确认等，全面参与重点部件产品的各个研制环节，确保该产品的鉴定充分，确保正样产品研制过程受控。

在完成高技术、高风险的航天重大专项任务的同时，嫦娥四号还承担了国际合作平台和公益科普的职责，探测器系统搭载了国际载荷和全国范围征集的科普载荷，属探月工程首次。针对新增的国际载荷、科普载荷，配合工程总体制定专项保证要求，监督并检查国内载荷总体责任单位对国际载荷的监管措施和质量控制结果，制定对国际载荷和科普载荷的接口安全性设计与验证要求，在产品验收时对安全性要求进行确认；组织专家组赴中国科学院空间中心、重庆大学等研制单位开展多轮接口安全性检查，对产品实物、电路图进行检查，对压力极限测试试验进行审查，保证接口具有故障隔离措施，确保主任务安全。另外，还针对科普载荷的热控和实施开展了重点审查，确保其在轨温度不超限；针对国际载荷，探测器总体全程参与分系统对单机的验收，确保接口安全性措施已落实到位。

3 结束语

航天器供应商管理对任务研制影响重大，供应商管理体系的建设成为中国航天战略性、长期性、基础性、紧迫性、艰巨性的工作。嫦娥四号探测器立足现有供应商管理体系，围绕任务特点深入分析薄弱环节，在抓好产品保证要求传递的基础上，聚焦关键环节的控制，重点开展了长期贮存产品的分析评估和测试确认工作，并对国际载荷、科普载荷等特殊产品进行了重点管控。在此过程中，对全级次供应商管理进行了积极有效的探索与实践，确保了嫦娥四号探测器产品质量可信，圆满完成了任务目标，并为后续任务提供了参考经验。