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航天发射任务关键质量控制点和强制检验点研究与实践

2022-12-02施镇顺杨晓波朱亚雄罗宇

航天标准化 2022年3期
关键词:明细表发射场控制点

施镇顺 杨晓波 朱亚雄 罗宇

(西昌卫星发射中心,西昌, 615000)

航天发射是一项高技术、高风险的活动。任务实施过程中,涉及系统多、设备多、人员多、操作多,技术复杂,面临的不可确定的因素和风险源种类繁多,稍有不慎就可能发生事故[1]。特别是近年来,随着航天发射任务发射密度屡创新高,对发射场质量管理水平提出了更高要求。

运载器和航天器完成出厂评审后,将在发射场组织最终的测试、加注和发射,发射场的质量管理能力将直接影响到任务的成败。经过四五十年的经验积累,发射场在质量管理方面积累了大量的经验,如关键过程管控、零缺陷质量管理、“五按” (工作按程序组织、测试按流程实施、操作按规程执行、判读按标准比对、记录按表格填写)、 “双想” (回想和预想)等,但大多质量管理理论和方法针对的是整个测试项目或过程,而对于关键工序或关键质量特性的管控缺乏直接有效的管理方法。关键工序管控是过程控制的重要方法之一,广泛应用于多个行业各类生产现场。在航天领域,主要应用于产品的设计和生产,在发射场进行转化应用的较少。随着我国航天事业的快速发展,发射场质量管理理论和方法深化应用的问题逐渐显现,违反规章制度和质量控制方法的现象也时有发生[2],因此对现行质量控制方法进行补充完善和融合创新十分有必要。

本文基于过程控制方法,提出基于“关键质量控制点和强制检验点” (以下简称控制点和检验点)的质量管控方法,分析定义了其概念和内涵,设计了上述“两点”的管控模式,明确了设置原则、管理流程和要求,总结分析了发射场的实践成效,有效提升了发射场任务质量管理水平。

1 控制点和检验点的概念与内涵

在航天器产品研制生产过程中,关键检验是指由设计人员或工艺人员确定并参加的对产品关键过程或关键特性指标的检验活动[3]。发射场主要承担运载火箭和航天器的组装、测试和发射,是航天发射任务质量管控的最后一道关口,参试各方关注焦点有所差异,根据质量管控的影响程度和关注层级,结合发射场实际需求,将关键质量控制点和强制检验点定义如下。

控制点:为适应航天发射任务需求,发射场组织实施测试发射、设备设施操作、地面勤务及场区气象保障和特燃特气化验等相关活动中,对质量、安全或环境具有较大影响的关键测试操作环节或需要关注的关键质量特性。

控制点和检验点的设置要关注以下几点: ①突出重点,设置的控制点或检验点对整个测试过程或项目乃至最后的发射任务具有决定性影响,一旦未控制好,将造成不可接受的后果; ②注重经验,任务实施过程中,对关键测试操作环节和关键质量特性,发射场积累了很多控制措施、方法和监测手段,可将这些方法和措施固化至作业指导书;③关注质效,梳理设置控制点和检验点,采取不同的控制策略,有利于各层级人员分层次关注不同的侧重点,有助于进一步提升质量管理的质效。

2 控制点和检验点管控模式设计

2.1 管理流程

PDCA(策划—实施—检查—改进)循环作为一种有效的质量改进方法,具有逻辑严谨、操作简单等特点,适用于各类管理活动[4]。基于PDCA循环原理,采用过程方法,将控制点和检验点管理流程分为控制点或检验点设置、明细表编制、评审、实施、结果确认、总结评价和改进等过程,如图1所示。

图1 强制检验点和关键质量控制点管理流程图

2.2 控制点和检验点的设置

2.2.1 原则

控制点的识别通常考虑下列情况:①对质量、安全和环境有较大影响的关键测试操作环节或关键工序;②关键设备的关键质量特性,如关键参数、关键状态等;③关键测试、关键过程或关键时段的重要保障环节或关键保障状态及参数;④以往任务中比较容易出现问题的环节;⑤其他需要加强控制的关键环节。

检验点的识别通常考虑下列情况:①无法在后续工序中进行检查或复现且对质量、安全和环境有重大影响的关键测试操作环节或关键工序;②关键设备最后一次需要确认的关键质量特性,如关键参数、关键状态等;③关键测试、关键过程或关键时段中,需多方确认或需最后一次确认的重要保障环节或关键保障状态及参数;④以往任务中经常出现问题的环节;⑤其他需要重点控制的关键环节。

控制点和检验点在检验工序、影响程度、质量问题、关注层级各有侧重点和区别,其主要区别详见表1。

表1 关键质量控制点和强制检验点主要区别

2.2.2设置方法

在线共享式课程丰富了教育形式,为学习者提供了多元的教育资源;提高了教育供给的质量和效率,更贴近学习者的学习习惯和需求。但目前在线共享课程还未发展成熟,很多问题还彻底未解决。如何对学习者进行真正有效的线上学习行为监管,如何确保远程教学真正达到传统课堂面对面教学中的生动效果,如何构建一个更为全面、合理、多元的评价机制,激发学习者学习的主动性,这一系列的问题还有待在今后的教学实践中进一步深化研究。

影响航天发射任务相关活动的质量管理因素较多,找出其重要操作环节和关键质量特性,可采用鱼骨图、关联图等方法,从 “人 (人员)、机 (机器)、料 (材料)、法 (方法)、环 (环境)”等因素入手,系统查找影响测试发射、设备设施操作、地面勤务、场区气象保障和特燃特气化验等活动的影响因素,分析确定主要影响因素。如图2所示,以活动塔光缆连接操作为例,利用鱼骨图法,分析查找其影响因素,找到FC(卡套式连接器)接头选材失误、误操作、ODF(光缆配线架)盘设计不合理等末端影响因素,可为后续设置控制点或检验点及制定控制措施提供输入。

图2 活动塔光缆连接操作影响分析鱼骨图

按照航天发射任务全流程,对照设置原则,区分测试操作、测试保障和设备设施,重点考虑测试操作的关键操作环节或工序、关键保障时段的关键状态和关键设备或关键测试的关键质量特性,识别设置控制点或检验点,明确控制内容,制定控制措施,确保其受控。

2.2.3 设置要求

设置控制点和检验点应重点考虑测试环节或者某个测试工序以及某些关键质量特性,一般不宜将整个测试项目如分系统测试、总检查等设置为控制点或检验点;设置控制点和检验点应覆盖任务全过程、全要素,包括组织指挥、测试操作和技术勤务保障,可基于任务流程,从任务开始到结束按测试项目逐项进行梳理识别;纳入检验点的不再设置为控制点。

发射场设置控制点和检验点是为了加强质量控制,并不是为了增加岗位人员的工作。因此,设置控制点或检验点时,应立足系统特点,广泛收集技术人员及操作人员的意见和建议,确保设置科学、合理、可控制,避免对现有测试工作产生消极或负面影响。

设计人员制定控制措施时,要充分考虑其影响因素,应具体、量化并具有可操作性强,做到精准、精确和精细,而不宜采用笼统、模糊语句,如“过大、左右、一定程度、各种、明显、约、微开(开关)、相关”等;采用的检验方法包括检验工具,标准应明示,便于执行[3];制定的判定准则应具体可测量,如给出具体指标、具体状态等。

2.2.4 明细表设计与编制

采用表格化法,设计明细表,表格样式如图3所示,重点考虑控制点或检验点的名称、控制内容、控制措施等内容;由于检验点影响重大、造成的后果较严重,设计表格时,增加了检验方法和判定准则的设计要求,确保其过程加严受控。

图3 表格设计样式参考

2.3 控制点和检验点的评审

编制形成的控制点和检验点是现场岗位人员的操作依据,为确保文件充分、适宜,文件发布前应组织评审。通常情况下,特别是执行新型号任务或重大专项任务前,设计人员应根据任务特点和需求,梳理设置本系统的控制点和检验点,编制明细表,经集中评审后方可投入任务使用。执行常态化航天发射任务,应于任务开始前,组织设计人员结合以往任务故障、技术状态变化等情况,对控制点或检验点进行再梳理识别,根据需要进行修改完善,如有修改变化应再次经过审批。

执行高密度发射任务,由于同类型任务技术状态变化小,设计人员可根据任务型号特点统一进行修改完善,并组织完成评审;评审可灵活采用会议评审、文件评审、审签等方式,便于文件及时完成签批投入使用。

2.4 控制点和检验点的实施与确认

设置的控制点和检验点,经评审批准后,应在作业指导书或者操作规程中给予标识,并在任务中严格按照明细表组织实施。实施过程中,应持续开展“双想”活动,紧密跟踪其他型号出现的质量问题,开展举一反三工作,若需要更改明细表时,应以技术通知单或更改单形式,重新履行签批手续,更新文件[5-6]。岗位操作人员应提前接受培训,准确掌握控制点或检验点的控制内容、控制措施、检验方法、判定准则等内容,按要求操作,并做好记录。

任务实施过程中,质量主管部门实行动态管理监督,结合会议、检查、评审等时机,对各单位的控制点和检验点实施监督检查,确保其实施受控。对控制点和检验点的最终确认实施分层级管控,各系统结合发射场质量确认制定表格,对控制点明细表中的控制措施进行确认;各单位或质量主管部门结合阵地级质量确认制定表格,对检验点明细表中的判定准则进行最终确认。

2.5 控制点和检验点的评价与检查

通过对控制点和检验点的评价和检查,可为改进提供支持性内容和方向。一般情况,可结合质量评审会和总结评估,根据实际运作过程所提供的记录和任务过程中目标实现情况,对实施效果进行评价,重点评价明细表是否适宜和有效、是否被实施和保持以及在实现所要求的结果方面过程是否受控。

质量主管部门结合内审、检查评审、专项检查等时机,实施检查和考核。检查重点包括:①机制是否建立和保持;②记录是否齐全,数据是否有可追溯性,发生异常情况后有无分析和及时处理;③是否定期进行评价和改进等。

2.6 控制点和检验点的改进

当出现异常情况时,应分析原因,判断是因操作者违规还是因控制因素不适当、控制方法不适宜造成的,并及时采取纠正措施,变更控制措施和控制方法,使过程重新处于受控状态,并做好控制点或检验点的检查、监督和分析记录。

按照管理流程,应根据评价和检查结果,持续修改完善程序文件和明细表,确保机制和文书持续保持充分、适宜和有效。

3 控制点和检验点的实践与效果

某型火箭测试发射过程中,发射场组织系统骨干全面深入分析本系统特点和影响因素,基于过程方法将各系统测试分为4个阶段:单元测试阶段、分系统测试阶段、总检查阶段和加注发射阶段。对测试项目和工作内容进行系统梳理和识别,找出影响质量的主导因素,依据设置原则,分层次设置了近400个控制点和检验点(如图4、图5所示),编制了明细表,明确了控制措施、控制内容和判定准则等内容。综合设置情况分析,电测系统较平均,地面勤务系统偏重任务两头,加注相关系统重点关注加注阶段,各系统比较重视发射时段,其设置结果符合系统和任务特点,具有较强的指导意义。

图4 某航天发射任务各系统关键质量控制点设置分布图

图5 某航天发射任务各系统强制检验点设置分布图

任务过程中,严格落实控制措施,通过状态检查确认、多媒体记录、曲线包络和数据判读等多维手段对所有控制点或检验点进行确认,确保了航天发射任务过程和质量受控,这种发射场质量管理模式的创新,进一步提高了发射场质量管理水平和质量管控效益,保证了发射任务圆满成功。

面对常态化高密度航天发射任务需求,为提升发射场质量管控效益,本文基于PDCA循环原理和过程方法,提出了发射场基于“关键质量控制点和强制检验点”的质量管控方法,分析定义了其概念和内涵,设计了管控模式和管理流程,明确了设置原则,规范了各个流程的管理要求。实践表明,该模式在推动发射场质量管理模式创新与改进、提升发射场质量管控效率和效益方面取得了良好的效果。

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