军工企业的商业火箭质量管理模式初探
2022-10-24张聪谭振王业强高翌春李春磊中国运载火箭技术研究院
张聪、谭振、王业强、高翌春、李春磊/中国运载火箭技术研究院
商业火箭项目管理的目标是用最少的研制经费、最短的研制周期,打造高可靠、低成本的火箭产品。商业火箭的质量管理模式离不开现行的质量管理体系,分析现行质量管理体系与商业火箭项目管理目标高可靠、低成本的适应性,查找质量管理中对项目管理目标实现的“负能量”,需要分析现行型号质量管理的特点,研究高可靠、低成本的质量与可靠性管理方法和手段。
传统的军工企业管理模式已无法适应现有商业火箭项目管理的要求,务必打破常规,实施全要素、全过程的项目管理,用最少的研制成本打造高性价比、高可靠、快履约、快发射的火箭产品。为此,中国运载火箭技术研究院在对军工企业质量管理模式研究分析的基础上,探索军工企业“国家队”在商业火箭研制方面的质量管理模式。
研究院现行质量管理体系遵从GJB9001B-2009 相关要求,并在此基础上从设计、工艺、试验、过程控制等全流程形成相关程序文件作为各型号设计、生产等各环节的工作准则。研制流程方面,运载火箭的研制分为方案、初样、试样3 个阶段,试样阶段后即可进入应用发射阶段。质量工作更多以研制生产发射任务为主线,保证型号研制飞行试验的成功是型号质量工作的主要目标。
一、现行质量管理模式下型号质量成本分析
近年来,研究院在型号研制中开展了质量成本分析工作的试点,对其质量成本进行统计、分析和控制。目前,纳入质量成本统计的种类主要包括管理质量成本和产品质量成本。其中,管理质量成本包括质量体系建设成本,设计、试验、归零质量评审成本,产品验收差旅成本;产品质量成本主要是不合格品审理(产品报废、归零工作等)产生的产品质量成本。
通过分析发现,现行质量管理体系产生的质量成本在型号研制成本中占比很小。因此,在现行质量管理模式下要实现高可靠与高性价比的统一,应从体系建设、成本管控、设计理念、研制流程、产品配套以及激励机制等方面开展改进工作。
二、质量管控模式的探索
1.改良现行质量体系形成商业火箭特色质量体系
GJB9001C 是国家军工企业普遍执行的质量管理体系。在商业火箭的研制中,可在现行研究院质量体系、型号研制质量管理相关要求的基础上,根据商业火箭的特点制定针对性的质量管控措施,合理做加减法工作,优化体系运行效率。
2.注入高性价比理念形成成本文化
加强对项目团队成本意识的宣贯,形成全员控制成本的队伍文化,建立成本控制责任和权益相结合的成本控制方法。对于一个组织,追求“零缺陷”是目标和理想,但在实践中,决策者需要全方位评估,做到100 分的付出与收益比和做到95 分的付出与收益比,从而找到“理想”与“务实”的结合点,形成正确的面对问题或失败的心态,减少出现问题后对人员产生的负面影响,营造敢于担当、务实的项目质量文化理念。
3.基于技术经济一体化改造设计理念
产品的可靠性、经济性与设计息息相关。研究院对于商业火箭应在设计理念上进行探索实践。
一是产品化设计。系统设计选用货架产品。对需要改进的设计产品,设计方案必须充分继承、选用成熟技术,减少试验验证项目,将成果补充进货架。
二是简化设计方案。以满足任务书要求为根本目的,不追求设计功能最大化,精简方案设计中的“锦上添花”部分,减少成本投入。
三是开展单机产品限价或招标设计。设定价格目标,开展技术与经费等多要素权衡。在传统的方案评审中增加成本要素的评审,不仅要评审方案的合理性,也要细化经济性的审查颗粒度。
四是形成商业火箭物资价格清单。在型号优选物资名录中增加元器件等物资的参考价格区间,供设计人员选用时参考。
五是提高产品的工艺可实现性。在产品方案设计中,设计与工艺结合,充分考虑产品的工艺实现性,选用成熟工艺,减少工艺攻关、工艺成本,提高产品的一次成品率。
六是合理试验项目的设置。对试验项目的设置、试验方案的设计、试验单位的选择进行论证、调研、评审。利用分析计算、仿真试验等手段模拟实物试验,减少试验成本。
4.面向商业火箭重塑传统研制流程
一是优化研制阶段。传统的运载火箭研制阶段划分为方案、初样、试样3 个阶段,每个阶段研制工作完成后,都要开展转阶段工作,包括从单机到系统再到总体的质量评审,图纸、技术文件转换等工作,耗费大量人力、财力、物力。对于传统的型号研制,每个研制阶段都被赋予不同的工作内容,商业火箭在继承了大量成熟技术、成熟产品基础上开展研制工作,从技术源头上各类风险基本可控,因此优化商业火箭研制阶段,将其研制阶段划分为方案、工程研制2 个阶段。
二是强化IPT 研制模式。建立设计与工艺的沟通交流机制,推进一体化协同设计制造进程,扩展三维设计内容和仿真内容,探索实践三维数字样机从设计到外场的应用模式和方法。
三是靶场流程重塑。研究测试发射流程,减少重复性测试项目,推行正向质量检查确认,实现快速测试发射。
5.优化质量评审建立有效的质量把关模式
在项目研制过程中,科学策划评审项目、提高评审有效性是质量把关的关键。
一是科学策划评审项目。根据项目的自身特点优化评审项目,注重顶层策划,减少不必要的评审,严控计划外评审、重复性评审。加强对项目关键技术的审查,突出重点,分级分类,在加强专业评审的同时提高综合评审质量。
二是评审工作重心前移。加强对设计的把关以达到在前期规避设计风险的目的,保证项目后续研制不出现重大反复,特别是要加强任务书、技术图纸正式下达前的评审把关,确保设计源头的正确性。
三是借助军品体制力量,发挥专业评审的作用。充分利用工程组、研究室的平台发挥同行专家的技术支撑作用,做好吃透技术、识别把握关键工作。
四是减少评审层级。项目级评审与厂所级评审要有机结合,减少评审链条,提高评审效率。
6.基于市场化手段实施供方管控
为了保证研制周期、减少研制经费,项目在供方选择上需实施双定点和多定点。目前,研究院建立了较为科学、完整、适用的对合格供方质量管理和控制的制度体系、管理方法和工作机制。
商业火箭项目在供方选择上开辟“绿色通道”,管理部门研究、制定针对商业火箭的供方认定办法,简化认证流程,缩短认证时间,建立专门针对商业火箭的配套产品目录,充分发挥市场在资源配置中的作用。在供方管理上,运用合同约束供应商管控,在合同中细化质量要求,推动质量与可靠性指标的分解与验证,对供应商建立市场化竞争机制、履约评价机制、准入退出机制,对供应商产品开展产品认证、风险评估工作。
7.基于费效比的综合权衡选用元器件
各单位往往把元器件成本高作为单机产品价格高的理由。目前,研究院在型号管理中建立了元器件装机清单,物资采购部门通过装机清单核价,对每台单机的元器件成本梳理统计。
通过降低元器件选用等级的方式降低单机产品的成本,需要清楚元器件成本在单机成本中的占比,如果元器件成本在单机成本的占比很小,通过降低元器件等级来降低成本的代价远大于压缩单机成本中大占比因素所付出的代价。同时,元器件等级降低后补充筛选,验证试验势必产生新增成本。物资管理部门开展元器件成本在单机产品成本的占比分析,研究元器件等级降低后补充筛选、补充试验及产生的新增成本,综合权衡放宽元器件等级要求的费效比,从而由设计师队伍决策是否有降低元器件等级的必要。
8.建立责权利一体的激励机制
项目团队成员是实现项目目标的原动力,其工作质量关系到项目目标的实现。对于商业火箭项目,激励机制的构建必须坚持正激励和负激励相结合、精神激励与物质激励相结合,以人为本地激发项目团队成员工作动力与创造性。
一是质量风险抵押。项目设立专门帐户,对照不同岗位要求,确定岗位质量风险抵押金数额,团队成员依据自身在项目中的岗位,向帐户存入对应的金额作为质量风险抵押金。在项目研制过程中,对违反规章制度导致额外增加质量成本的人员进行经济处罚,根据情节轻重,在帐户中扣除相应的质量风险抵押金。项目在帐户中存入同等数额的资金,年终根据扣除情况,返还剩余的质量风险抵押金,对于从未被扣罚人员,双倍返还,以资奖励。
二是质量责任逐级追究。充分发挥组织的质量责任,校对、审核、批准等相关人员均纳入质量风险抵押范畴,根据研制过程中的质量责任,进行逐级追究并兑现奖惩。
2019 年8 月,中国航天“国家队”首次商业航天发射,“捷龙”一号取得圆满成功。由此可见,过程质量管控全面、组织作用发挥充分有效。在实践过程中,总结并形成了符合商业火箭高可靠与高性价比目标的质量管理纲领性文件及其管理细则,为军工企业后续商业火箭研制提供了一种解决方案。