◎北京宇航系統(tǒng)工程研究所 于煜斌等

確保型號首飛成功質(zhì)量管控實踐

◎北京宇航系統(tǒng)工程研究所 于煜斌等*

針對型號首飛時存在技術(shù)狀態(tài)復(fù)雜、質(zhì)量問題多、進度限制緊、狀態(tài)不到位等影響因素，從設(shè)計質(zhì)量與產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量2個角度提出了首飛保成功的一般措施和強化措施，涵蓋設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性、執(zhí)行過程、地面試驗、參試產(chǎn)品屬性和管理措施等多個方面，介紹了實施質(zhì)量管控使設(shè)計與產(chǎn)品質(zhì)量受控的效果，以及今后的工作思路。

新技術(shù)多、技術(shù)難度大、研制周期短是新型號研制的突出特點。型號首飛是對總體設(shè)計方案和產(chǎn)品質(zhì)量的綜合考驗，是影響范圍最大、考核內(nèi)容最多、實施風險最高的系統(tǒng)級驗證試驗，同時還存在技術(shù)狀態(tài)更改多、技術(shù)狀態(tài)偏離多等特點。為確保首飛成功，在總體質(zhì)量管控中堅持執(zhí)行“常規(guī)要求全面覆蓋，重點突出強化管控”的指導(dǎo)思想，在質(zhì)量管理上牢固樹立“零缺陷”和“第一次就把事情做對”的工作理念，立足型號研制歷程和首飛任務(wù)的特殊性，在執(zhí)行各級質(zhì)量

管理規(guī)定和充分借鑒其它型號成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提前策劃各項工作，根據(jù)研制特點多管齊下構(gòu)建型號保成功措施體系架構(gòu)，制定強化管理措施，確保保成功措施全面覆蓋各項工作，為首飛試驗的圓滿成功奠定堅實的基礎(chǔ)。

一、指導(dǎo)原則與總體規(guī)劃

1．指導(dǎo)原則

確保型號首飛成功的質(zhì)量管控措施應(yīng)遵循以下指導(dǎo)原則：質(zhì)量控制要求覆蓋航天型號、各級質(zhì)量管理規(guī)定；質(zhì)量控制過程覆蓋全彈產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、試驗等各個環(huán)節(jié)；質(zhì)量控制結(jié)果量化評價、確認；持續(xù)辨識風險，強化總體牽引下的全局協(xié)同，持續(xù)化解風險；突出型號技術(shù)與管理特點，有針對性地開展強化工作。

2．總體規(guī)劃

在上述指導(dǎo)原則下，制定確保型號首飛成功的一般措施與強化措施，并付諸實施。

（1）一般措施

在各級已有要求的基礎(chǔ)上，借鑒其它型號的研制經(jīng)驗，進行加嚴處理，形成型號保成功技術(shù)措施的一般性要求，主要表現(xiàn)在以下3個方面：

一是常規(guī)性要求。在已有質(zhì)量管理要求的基礎(chǔ)上，針對各項要求進行加嚴處理，在試樣階段初期制定型號試樣研制及飛行試驗質(zhì)量控制要求，從設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、專題復(fù)查等方面強化質(zhì)量控制的常規(guī)要求。

二是出廠專項工作。借鑒其它型號的工作經(jīng)驗，重點圍繞設(shè)計、產(chǎn)品、試驗3個核心進行總體策劃，并在首飛前開展專項工作，以確保型號產(chǎn)品設(shè)計正確、質(zhì)量合格。

圍繞設(shè)計開展可靠性（含兩類故障模式）、單點故障模式及關(guān)鍵特性分析，安全性分析，技術(shù)風險分析（含“九新”），環(huán)境適應(yīng)性分析，專項設(shè)計復(fù)核復(fù)算分析等工作；圍繞產(chǎn)品開展技術(shù)狀態(tài)更改，軟件質(zhì)量、元器件質(zhì)量、原材料檢查確認以及電線電纜、火工品質(zhì)量、定力矩安裝及防松措施控制、工藝技術(shù)狀態(tài)的檢查確認，彈上產(chǎn)品超差代料統(tǒng)計和測試覆蓋性分析，總裝測試質(zhì)量控制，專項質(zhì)量復(fù)查，質(zhì)量問題歸零等控制工作；圍繞試驗開展試驗充分性分析、測試覆蓋性分析等工作。

三是產(chǎn)品驗收。在借鑒其它型號驗收經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，全面采用“兩級表格化驗收與產(chǎn)品現(xiàn)場確認相結(jié)合”的制度，即分系統(tǒng)對單機、總體對分系統(tǒng)均采用表格化驗收的同時，設(shè)計人員必須現(xiàn)場對所驗收產(chǎn)品進行實物確認，并對關(guān)鍵指標進行現(xiàn)場確認，從而確保首飛產(chǎn)品表格化驗收率100%、產(chǎn)品實物確認率100%。

（2）強化措施

針對型號特點制定了保成功強化技術(shù)措施，主要表現(xiàn)在以下3個方面：

一是獨立專家組評估。圍繞確保首飛成功的目標要求，組成以院士為主任的獨立評估委員會，匯集各系統(tǒng)及專業(yè)的型號系統(tǒng)和專業(yè)技術(shù)專家，從各專業(yè)領(lǐng)域為確保任務(wù)成功提供決策支持。

二是強化工作措施。型號項目隊伍持續(xù)開展風險辨識，結(jié)合型號研制過程中暴露出的各種問題，綜合設(shè)計方案和產(chǎn)品質(zhì)量2個方面存在的風險，主要針對設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性、執(zhí)行過程、地面試驗、參試產(chǎn)品屬性和元器件、軟件及測試工作制定了強化工作措施，不斷降低和化解后續(xù)研制工作及首飛成功的風險。

三是補充試驗項目。針對型號特點，以地面基于流程、飛行基于剖面為原則進行試驗充分性分析，從技術(shù)狀態(tài)變化、綜合環(huán)境加嚴考核、新認識補充驗證等方面出發(fā)，在首飛前補充試驗項目，逐漸完善試驗充分性。

二、強化措施的落實

分別從設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、流程等角度針對首飛存在的風險點和質(zhì)量管控重點深入開展工作，提出7項確保首飛成功的強化工作措施。

1．設(shè)計參數(shù)交聯(lián)影響分析確認

首飛之前，總體與分系統(tǒng)全面開展設(shè)計參數(shù)交聯(lián)影響分析確認。各分系統(tǒng)以總體參數(shù)為核心進行設(shè)計參數(shù)合理性分析，確保設(shè)計參數(shù)閉合，滿足總體設(shè)計指標要求，明確系統(tǒng)動作對其它系統(tǒng)和環(huán)境的影響，并以總體參數(shù)為頂層事件進行自上向下的設(shè)計參數(shù)關(guān)聯(lián)影響分析。根據(jù)各系統(tǒng)參數(shù)分析結(jié)果進行總體方案設(shè)計參數(shù)合理性和閉合性分析，對總體與分系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的交聯(lián)影響性進行分析，重點對各分系統(tǒng)之間、總體與分系統(tǒng)之間的銜接關(guān)系和正確性進行復(fù)查，并由各分系統(tǒng)對交聯(lián)影響情況的分析結(jié)果進行確認。

2．總裝流程的結(jié)構(gòu)特性分析確認

在總裝操作過程中為確保產(chǎn)品總裝質(zhì)量受控，以總裝流程為主線，針對每一個步驟及動作統(tǒng)計分析與之有關(guān)的產(chǎn)品，統(tǒng)籌考慮局部結(jié)構(gòu)尺寸的配合關(guān)系，運用尺寸鏈分析方法對各產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)性進行檢查與分析，對操作的可執(zhí)行性進行檢查，同時對涉及的附件和工具的完整性進行檢查。各分系統(tǒng)提供產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性、總裝過程要求及相關(guān)附件和工具要求，總裝廠在首飛產(chǎn)品總裝前完成總裝流程的結(jié)構(gòu)特性分析工作，并固化總裝工藝。

3．時序鏈路特征事件的條件、接口及結(jié)果分析確認

為了確保每一個飛行時序動作執(zhí)行的正確性和準確性，對每個飛行時序動作或影響成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)梳理。時序動作鏈路確認以飛行過程中的時序鏈路為主線，按照時序發(fā)生→傳遞→執(zhí)行→結(jié)果確認→影響分析的過程，借鑒故障樹的分析模式，統(tǒng)計分析全部飛行過程中的控制時序動作，全面確保點火后執(zhí)行過程的正確性。針對特征事件逐層分解動作執(zhí)行鏈路中相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品，檢查事件涉及的接口和軟件等，分析事件發(fā)生時所處的條件及在該條件下動作發(fā)生的準確性，并分析事件可能產(chǎn)生的結(jié)果，給出該結(jié)果對于后續(xù)動作的影響分析。

4．地面試驗邊界條件及其結(jié)果再分析確認

經(jīng)過方案、初樣及試樣階段的工程研制，型號在首飛前已充分完成了設(shè)計、生產(chǎn)、試驗工作，包括總體大型地面試驗幾十項、單機及系統(tǒng)級地面試驗一千多項，獲得了大量的試驗數(shù)據(jù)。但這些試驗的邊界條件與試驗效果是否達到首飛要求以及能否覆蓋首飛工作的全過程，還需要開展深入的試驗充分性分析。

首飛任務(wù)試驗驗證充分性分析的范疇是參試產(chǎn)品涉及的單機、系統(tǒng)，目的是對各研制階段的單機、系統(tǒng)、總體試驗驗證充分性進行全面的概括、總結(jié)與分析。

針對總體及各分系統(tǒng)各階段策劃的單機和系統(tǒng)的地面試驗項目進行分析，重點分析試驗策劃、試驗設(shè)計、試驗驗證、與以往相關(guān)型號地面試驗項目對比及試驗結(jié)果分析等情況。分析各分系統(tǒng)對總體各項技術(shù)條件要求和試驗條件的試驗驗證情況，并給出單機和分系統(tǒng)的試驗驗證充分性結(jié)論；針對每一項具體試驗進行試驗邊界條件分析和試驗結(jié)果再分析，梳理試驗邊界對設(shè)計條件、工況的覆蓋性和試驗邊界考核的真實性，通過試驗結(jié)果再分析重新認識各項地面試驗結(jié)果對首飛試驗的驗證考核結(jié)果，對于確實無法通過地面試驗驗證的項目，需進行相應(yīng)的仿真與分析。

針對首飛實際使用的各種工況進行分析，重點關(guān)注技術(shù)狀態(tài)變化、新的認識等方面帶來的影響，關(guān)注各系統(tǒng)級試驗銜接部分的驗證。對各研制階段策劃的總體大型地面試驗?zāi)康摹顟B(tài)及驗證情況與試驗結(jié)果進行綜合分析，從使用工況的角度分析各項試驗項目對首飛實際使用的各種工況的覆蓋性，分析地面試驗的結(jié)果對覆蓋首飛任務(wù)各使用剖面的驗證充分性。

5．強化產(chǎn)品狀態(tài)管理與確認

首飛型號初樣和試樣工作交叉嚴重，新技術(shù)眾多，在各系統(tǒng)研制不斷深入的過程中均存在較多的技術(shù)狀態(tài)變化項目。針對首飛保成功的要求，需要各系統(tǒng)嚴格控制首飛產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)，做到技術(shù)狀態(tài)全面受控，建立單機與總體的雙向技術(shù)狀態(tài)協(xié)同管理機制，按照規(guī)定通報技術(shù)狀態(tài)的變化，在全型號范圍內(nèi)同步認識技術(shù)狀態(tài)變化的影響。首飛產(chǎn)品交付總裝前完成全部產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)確定，各系統(tǒng)及單機研制部門對參試產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)進行確認并固化。

按照《航天產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理》規(guī)定執(zhí)行技術(shù)狀態(tài)控制，具體遵照以下3條原則：

一是以型號“兩總”為主體成立型號技術(shù)狀態(tài)控制委員會，負責型號技術(shù)狀態(tài)的過程控制，按照“論證充分、各方認可、試驗驗證、審批完備、落實到位”的原則嚴格控制技術(shù)狀態(tài)變化。

二是對于一般技術(shù)狀態(tài)的變化，有關(guān)責任單位均組織審查并履行審批手續(xù)；對于重大技術(shù)狀態(tài)更改，組織專家進行專題審查；對于第三類技術(shù)狀態(tài)變化填寫審批表，保證技術(shù)狀態(tài)受控。

三是通過“四查”確保技術(shù)狀態(tài)變化的可控性、更改的正確性。檢查影響飛行試驗關(guān)鍵產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)和工藝狀態(tài)變化的履歷；檢查技術(shù)狀態(tài)變化的影響；檢查技術(shù)狀態(tài)變化驗證的充分性；檢查技術(shù)狀態(tài)變化的落實結(jié)果。

從產(chǎn)品發(fā)生的技術(shù)通知單、質(zhì)疑單、更改單和歸零情況出發(fā)，分析首飛產(chǎn)品發(fā)生的技術(shù)狀態(tài)變化及超差特許，并關(guān)注首飛借用產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)控制情況。技術(shù)狀態(tài)變化包括工程更改和偏離兩部分。

技術(shù)狀態(tài)偏離是指首飛試驗大綱要求狀態(tài)與試樣狀態(tài)之間的偏離情況，是當前的臨時狀態(tài)。技術(shù)狀態(tài)偏離的原因主要包括：首飛使用初樣投產(chǎn)產(chǎn)品，是以試樣圖紙確認后同意使用的產(chǎn)品；首飛特殊狀態(tài)引起的技術(shù)狀態(tài)偏離；歸零措施未到位確定的首飛狀態(tài)引起的技術(shù)狀態(tài)偏離；首飛不考核引起的技術(shù)狀態(tài)偏離。

6．持續(xù)辨識風險并強化風險管控化解

首飛任務(wù)風險評估的關(guān)鍵點和難點在于風險項目的識別，只有盡可能全面識別任務(wù)中的風險才能夠?qū)椖窟M行控制和評價，最終合理評估首飛任務(wù)的風險。因此，針對首飛試驗的特點和需求，在對研制過程中的技術(shù)設(shè)計、產(chǎn)品狀態(tài)、操作過程和管理過程充分掌握的基礎(chǔ)上，準確識別首飛過程中存在的技術(shù)、產(chǎn)品、操作和管理風險。

根據(jù)首飛風險綜合評價結(jié)果，梳理確定出高風險項目、中風險項目和低風險項目，并分別有針對性地提出消除、降低、轉(zhuǎn)移或接受的應(yīng)對措施，然后根據(jù)風險嚴重性等級和風險可能性等級評價標準進行評價，形成風險項目綜合評估結(jié)果，確保風險應(yīng)對措施充分、有效和合理。

7．試驗基地復(fù)查項目確定與質(zhì)量控制

在進入試驗基地后，根據(jù)產(chǎn)品實際情況持續(xù)開展復(fù)查工作，確保不出現(xiàn)設(shè)計、產(chǎn)品上的質(zhì)量問題。試驗基地復(fù)查項目按照如下原則進行確定：

依據(jù)出廠時各專項評審及綜合評審中專家重點關(guān)注的問題確定復(fù)查項目；根據(jù)型號首飛特點，從關(guān)鍵技術(shù)、新狀態(tài)、新產(chǎn)品、新環(huán)境確定復(fù)查項目；參考以往型號首飛復(fù)查中的工作經(jīng)驗，圍繞設(shè)計、產(chǎn)品質(zhì)量確定試驗基地重點關(guān)注的問題，作為試驗基地復(fù)查項目；對型號以往發(fā)生的質(zhì)量問題、試驗基地新出現(xiàn)問題進行系統(tǒng)反思，確定復(fù)查項目；根據(jù)試驗基地實際工作情況、首飛產(chǎn)品實際狀態(tài)確定復(fù)查項目，如針對發(fā)射環(huán)境情況，確定開展信息化發(fā)射平臺低溫環(huán)境適用性復(fù)查；試驗基地復(fù)查項目實施動態(tài)管理，可隨時根據(jù)工作情況提出需補充開展復(fù)查的項目及內(nèi)容。

復(fù)查的具體項目采用“自下而上、自上而下”的方法進行確定。首先由各系統(tǒng)按照復(fù)查項目確定原則，根據(jù)自身特點梳理復(fù)查項目并上報試驗技術(shù)質(zhì)量組，由后者組織設(shè)計師系統(tǒng)梳理和整合上報項目，確認各項目的開展形式，并按要求組織評審，最終由“兩總”確認執(zhí)行。

試驗基地復(fù)查分為單機、系統(tǒng)和總體項目，不同級別的項目通過不同的形式組織開展。單機級項目由單機承研單位組織，所屬系統(tǒng)負責把關(guān)；系統(tǒng)級項目由系統(tǒng)承研單位組織，由系統(tǒng)單位組織復(fù)查結(jié)果審查并經(jīng)相關(guān)系統(tǒng)認可；總體項目為綜合類項目，由試驗技術(shù)質(zhì)量組牽頭，前后方協(xié)同，通過召開會議形式將相關(guān)各系統(tǒng)對各自狀態(tài)、接口、設(shè)計條件、執(zhí)行情況及理解認識等重新梳理分析，徹查可能存在的問題。

為確保試驗基地復(fù)查切實有效，從進場后即開展復(fù)查，邊復(fù)查邊審查，按照試驗基地工作的安排適時完成復(fù)查：對于影響分系統(tǒng)測試的項目，要求在分系統(tǒng)測試前完成；對于涉及到總裝、總測的項目，要求在總裝、總測中完成復(fù)查確認；對于發(fā)射場區(qū)的復(fù)查項目，要求在進入發(fā)射場區(qū)前完成復(fù)查確認。

三、實踐效果

按照確保型號首飛成功的質(zhì)量管控措施，從進入試樣研制開始就按照首飛的標準不斷完善各項工作。針對一般性要求，型號落實了各級質(zhì)量管理規(guī)定，所有復(fù)查、質(zhì)量控制達到了預(yù)期效果；出廠專項工作、產(chǎn)品驗收、試驗充分性工作在一般要求基礎(chǔ)上強化處理，達到了質(zhì)量控制要求。

針對強化措施，獨立專家組圍繞總體、動力、控制、軟件等影響首飛成功的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)開展獨立評估，各評估組形成獨立評估報告，并針對發(fā)現(xiàn)的問題閉環(huán)處理，確保問題落實到位。在落實強化工作措施過程中，從器件、單機及分系統(tǒng)、型號總體和首飛產(chǎn)品的使用過程4個方面進行了綜合質(zhì)量管控，確保了首飛產(chǎn)品的質(zhì)量受控。

四、后續(xù)思路

型號首飛保成功措施為確保型號首飛成功奠定了堅實的基礎(chǔ)，說明其原則制定合理，總體規(guī)劃充分，強化措施落實到位，可有效確保首飛的設(shè)計和產(chǎn)品質(zhì)量。其中總裝流程的結(jié)構(gòu)特性分析、產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理、風險辨識和管控措施等質(zhì)量管理措施可通過后續(xù)研制與生產(chǎn)逐漸完善，最終轉(zhuǎn)化為型號定型、產(chǎn)品質(zhì)量控制等常規(guī)質(zhì)量管控手段。?

*其他作者：付繼偉、姜利、陽志光、欽敬、谷立祥、胡英、盧欣