◎北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所 王春野 孫剛 鄭麗得 張春柳 余繼攀

型號(hào)總裝“過(guò)程質(zhì)量”分析與監(jiān)控研究

◎北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所 王春野 孫剛 鄭麗得 張春柳 余繼攀

一、型號(hào)總裝“過(guò)程質(zhì)量”關(guān)鍵要素識(shí)別

1．“過(guò)程質(zhì)量”的管理理念

過(guò)程就是將一組輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)或相互作用的活動(dòng)，含有輸入、輸出、控制和資源4個(gè)要素。組織的業(yè)務(wù)活動(dòng)是由若干不同層次的過(guò)程所構(gòu)成，且這些不同層次的過(guò)程互相聯(lián)系、影響、制約，一個(gè)過(guò)程的輸入可能是多個(gè)過(guò)程的輸出，一個(gè)過(guò)程的輸出也可能會(huì)成為多個(gè)過(guò)程的輸入，過(guò)程網(wǎng)絡(luò)具有復(fù)雜性和有機(jī)性。過(guò)程質(zhì)量就是過(guò)程滿(mǎn)足要求的程度，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程中任何一個(gè)環(huán)節(jié)都有過(guò)程質(zhì)量。其中，設(shè)計(jì)質(zhì)量是產(chǎn)品的固有質(zhì)量，其占產(chǎn)品質(zhì)量好壞的80%，工藝技術(shù)是保證設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)在產(chǎn)品實(shí)物上得到體現(xiàn)，而采購(gòu)、生產(chǎn)和服務(wù)則直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和顧客滿(mǎn)意度。只有將過(guò)程質(zhì)量控制好，才能在質(zhì)量問(wèn)題的“源”處控制質(zhì)量，而質(zhì)量管理體系是為保證這些過(guò)程的規(guī)范實(shí)施而建立、運(yùn)行的。

2．型號(hào)總裝“過(guò)程質(zhì)量”分析

盡管航天器型號(hào)總裝過(guò)程一直處于質(zhì)量管理體系的監(jiān)控之下，但其過(guò)程的特殊性在于它是研制和生產(chǎn)相結(jié)合的過(guò)程，采用 “單件小批量”模式。相比于一般的企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程而言，其不確定性、不穩(wěn)定性更大，這種風(fēng)險(xiǎn)既源于規(guī)劃階段、也源于實(shí)施階段，而解決上述問(wèn)題的主要途徑就是技術(shù)狀態(tài)更改。

過(guò)程網(wǎng)絡(luò)具有復(fù)雜性和有機(jī)性，對(duì)于航天器型號(hào)產(chǎn)品而言，這種復(fù)雜性和有機(jī)性更為突出。設(shè)計(jì)過(guò)程、工藝過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程，都很可能是多個(gè)過(guò)程的輸入或輸出，與后續(xù)組織的管理活動(dòng)、資源提供、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)和測(cè)量等過(guò)程互相聯(lián)系、影響、制約。在這種復(fù)雜的過(guò)程下，技術(shù)狀態(tài)更改會(huì)增加總裝過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)和不穩(wěn)定性，且以臨時(shí)性的技術(shù)狀態(tài)更改的負(fù)面影響更為突出。

型號(hào)總裝過(guò)程臨時(shí)技術(shù)狀態(tài)更改可分為臨時(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)更改和臨時(shí)工藝技術(shù)狀態(tài)更改，具體如下：

一是臨時(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)更改——現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單/技術(shù)協(xié)調(diào)單。

以某航天器型號(hào)總裝研制單位為例，型號(hào)總裝現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)更改方式主要是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)協(xié)調(diào)單，技術(shù)問(wèn)題處理單用于處理總裝現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)、工藝、操作、器材、軟件、地面設(shè)備、累積或加工誤差等原因引起的技術(shù)問(wèn)題；而技術(shù)協(xié)調(diào)單用于處理技術(shù)協(xié)調(diào)、分系統(tǒng)要求、流程調(diào)整、進(jìn)度要求、故障排查、舉一反三等原因引起的協(xié)調(diào)問(wèn)題。因二者涉及工作內(nèi)容的顆粒度近似一致，故筆者將二者統(tǒng)一考慮，以二者之和來(lái)表征型號(hào)總裝現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)更改的總量，即表征設(shè)計(jì)質(zhì)量的不穩(wěn)定性和不確定性。

從該單位近年的研制數(shù)據(jù)看，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單/技術(shù)協(xié)調(diào)單數(shù)量一直居高不下，其型號(hào)總裝過(guò)程年均辦理的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單/技術(shù)協(xié)調(diào)單高達(dá)2000份左右，按照年均20000序左右的型號(hào)總裝工作量估計(jì)，型號(hào)總裝過(guò)程平均每完工10道工序，就至少辦理了1份技術(shù)問(wèn)題處理單/技術(shù)協(xié)調(diào)單。且數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單/技術(shù)協(xié)調(diào)單幾乎一直存在于航天器型號(hào)研制的全過(guò)程。

二是臨時(shí)工藝技術(shù)狀態(tài)更改——臨時(shí)工藝和工藝劃改。

在航天器型號(hào)總裝研制中，在設(shè)計(jì)輸入文件和圖樣確定后，工藝技術(shù)人員編制總裝正式工藝文件，經(jīng)評(píng)審受控后下發(fā)至總裝現(xiàn)場(chǎng)，其中涵蓋了總裝和檢驗(yàn)方法所需的工裝、設(shè)備、物料等，作為生產(chǎn)準(zhǔn)備的基線(xiàn)和主要依據(jù)指導(dǎo)總裝研制工作。但當(dāng)型號(hào)總裝現(xiàn)場(chǎng)暫時(shí)不能按原正式工藝文件生產(chǎn)時(shí)，通常采取編制臨時(shí)工藝、對(duì)原工藝文件進(jìn)行劃改2種方式對(duì)正式工藝文件進(jìn)行臨時(shí)性變更、補(bǔ)充和說(shuō)明。這2種方式一般是由設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)更改觸發(fā)，但在特殊情況下，工藝人員也可因協(xié)調(diào)要求、工藝完善、工藝錯(cuò)誤等原因自行觸發(fā)。

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現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單/技術(shù)協(xié)調(diào)單、臨時(shí)工藝、工藝劃改是表征航天器型號(hào)臨時(shí)技術(shù)狀態(tài)更改的主要參數(shù)，是影響型號(hào)總裝“過(guò)程質(zhì)量”的重要因素。除此之外，型號(hào)總裝過(guò)程文件質(zhì)量(評(píng)審一次通過(guò)率等)、總裝操作人員狀態(tài)、開(kāi)工準(zhǔn)備情況、操作符合率、簽署情況等因素均對(duì)型號(hào)總裝“過(guò)程質(zhì)量”有不同程度的影響。

二、質(zhì)量控制圖在型號(hào)總裝過(guò)程中的應(yīng)用

1．質(zhì)量控制圖

統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SP C）是一種統(tǒng)計(jì)控制技術(shù)。本質(zhì)是利用樣本的統(tǒng)計(jì)信息來(lái)判斷過(guò)程狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)的征兆，并采取措施減少其對(duì)過(guò)程的影響，使過(guò)程維持在僅受正常波動(dòng)影響的受控狀態(tài)，以提高過(guò)程的效能、達(dá)到控制過(guò)程質(zhì)量的目的。它是現(xiàn)代質(zhì)量管理領(lǐng)域中非?；A(chǔ)、非常有用的一種方法，可以理解為是應(yīng)用于過(guò)程中的改善活動(dòng)，也是一種改善管理過(guò)程的機(jī)制。

質(zhì)量控制圖即是基于SPC技術(shù)，用來(lái)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)的一種有效的統(tǒng)計(jì)技術(shù)工具。其上一般有3條線(xiàn)：中心線(xiàn)（CL）、上控制界限(UCL)和下控制界限（LCL），其中上下控制界限根據(jù)±3σ法進(jìn)行計(jì)算。按數(shù)據(jù)性質(zhì)，質(zhì)量控制圖分為計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖，常用的計(jì)量值控制圖有均值——極差控制圖、標(biāo)準(zhǔn)差控制圖等，常用的計(jì)數(shù)值控制圖有不合格品率控制圖、不合格品數(shù)控制圖、單位缺陷數(shù)控制圖等。

2．型號(hào)總裝應(yīng)用舉例

以某單位型號(hào)總裝研制為例，將近5年正樣型號(hào)辦理的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單做為研究對(duì)象，并按月將數(shù)據(jù)分為60組，每月的工序完工數(shù)即每組的樣本數(shù)(n),每月辦理的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單數(shù)定義為樣本的缺陷數(shù)(c)。考慮到各組樣本容量非常數(shù)，故選用計(jì)數(shù)值型控制圖中的單位缺陷數(shù)控制圖（μ圖）進(jìn)行計(jì)算：

因筆者只關(guān)心研究對(duì)象是否超出上限，故無(wú)須計(jì)算下控制界限。由此繪制分析用μ控制圖，如圖1所示。

圖1顯示，2015年5月和7月、2016年6月至2017年2月的點(diǎn)均明顯超出了上控制界限，該單位型號(hào)總裝過(guò)程未處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)（即統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)），過(guò)程質(zhì)量不穩(wěn)定，并且2016年6月至2017年2月是質(zhì)量波動(dòng)較大的區(qū)間，應(yīng)對(duì)本區(qū)間的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單進(jìn)行重點(diǎn)分析和干預(yù)。

進(jìn)一步選取2016年6月至2017年2月期間該單位的25個(gè)正樣型號(hào)做為樣本，每個(gè)型號(hào)的工序完工數(shù)為樣本數(shù)(n),現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單數(shù)為樣本的缺陷數(shù)(c)。仍選用單位缺陷數(shù)控制圖進(jìn)行計(jì)算并繪制分析用μ控制圖，如圖2所示。

型號(hào)4、型號(hào)5、型號(hào)6、型號(hào)7、型號(hào)8的點(diǎn)強(qiáng)了型號(hào)總裝“過(guò)程質(zhì)量”識(shí)別和監(jiān)控的系統(tǒng)性,提高了把握生產(chǎn)實(shí)際狀態(tài)的能力，為企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)品保證過(guò)程控制、面向產(chǎn)品質(zhì)量分析、查找薄弱環(huán)節(jié)等工作提供了高效便捷的工具和手段，有效防范了型號(hào)總裝過(guò)程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生?！诳刂平缦拗?，是導(dǎo)致過(guò)程質(zhì)量不穩(wěn)定的主要因素，此時(shí)應(yīng)對(duì)質(zhì)量波動(dòng)較大的5個(gè)型號(hào)進(jìn)行預(yù)警，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單涉及的事項(xiàng)進(jìn)行重點(diǎn)分析和干預(yù)，進(jìn)一步分析AIT生產(chǎn)質(zhì)量管理過(guò)程的變異因素直至該樣本重新處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。

當(dāng)前，航天器型號(hào)總裝正處于“產(chǎn)品質(zhì)量”向“過(guò)程質(zhì)量”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，加強(qiáng)成熟的統(tǒng)計(jì)技術(shù)理論基礎(chǔ)與型號(hào)總裝領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的結(jié)合，可以對(duì)型號(hào)總裝質(zhì)量有全局性的把握，并使過(guò)程變異最小，從而提高型號(hào)總裝質(zhì)量水平。筆者在對(duì)航天器型號(hào)總裝過(guò)程的重要質(zhì)量要素進(jìn)行充分識(shí)別的基礎(chǔ)上，采用質(zhì)量控制圖的方法進(jìn)行型號(hào)總裝“過(guò)程質(zhì)量”監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了過(guò)程變異的樣本，進(jìn)一步加