施鎮(zhèn)順 楊曉波 朱亞雄 羅宇
(西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,西昌, 615000)
航天發(fā)射是一項高技術、高風險的活動。任務實施過程中,涉及系統(tǒng)多、設備多、人員多、操作多,技術復雜,面臨的不可確定的因素和風險源種類繁多,稍有不慎就可能發(fā)生事故[1]。特別是近年來,隨著航天發(fā)射任務發(fā)射密度屢創(chuàng)新高,對發(fā)射場質量管理水平提出了更高要求。
運載器和航天器完成出廠評審后,將在發(fā)射場組織最終的測試、加注和發(fā)射,發(fā)射場的質量管理能力將直接影響到任務的成敗。經(jīng)過四五十年的經(jīng)驗積累,發(fā)射場在質量管理方面積累了大量的經(jīng)驗,如關鍵過程管控、零缺陷質量管理、“五按” (工作按程序組織、測試按流程實施、操作按規(guī)程執(zhí)行、判讀按標準比對、記錄按表格填寫)、 “雙想” (回想和預想)等,但大多質量管理理論和方法針對的是整個測試項目或過程,而對于關鍵工序或關鍵質量特性的管控缺乏直接有效的管理方法。關鍵工序管控是過程控制的重要方法之一,廣泛應用于多個行業(yè)各類生產(chǎn)現(xiàn)場。在航天領域,主要應用于產(chǎn)品的設計和生產(chǎn),在發(fā)射場進行轉化應用的較少。隨著我國航天事業(yè)的快速發(fā)展,發(fā)射場質量管理理論和方法深化應用的問題逐漸顯現(xiàn),違反規(guī)章制度和質量控制方法的現(xiàn)象也時有發(fā)生[2],因此對現(xiàn)行質量控制方法進行補充完善和融合創(chuàng)新十分有必要。
本文基于過程控制方法,提出基于“關鍵質量控制點和強制檢驗點” (以下簡稱控制點和檢驗點)的質量管控方法,分析定義了其概念和內(nèi)涵,設計了上述“兩點”的管控模式,明確了設置原則、管理流程和要求,總結分析了發(fā)射場的實踐成效,有效提升了發(fā)射場任務質量管理水平。
在航天器產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程中,關鍵檢驗是指由設計人員或工藝人員確定并參加的對產(chǎn)品關鍵過程或關鍵特性指標的檢驗活動[3]。發(fā)射場主要承擔運載火箭和航天器的組裝、測試和發(fā)射,是航天發(fā)射任務質量管控的最后一道關口,參試各方關注焦點有所差異,根據(jù)質量管控的影響程度和關注層級,結合發(fā)射場實際需求,將關鍵質量控制點和強制檢驗點定義如下。
控制點:為適應航天發(fā)射任務需求,發(fā)射場組織實施測試發(fā)射、設備設施操作、地面勤務及場區(qū)氣象保障和特燃特氣化驗等相關活動中,對質量、安全或環(huán)境具有較大影響的關鍵測試操作環(huán)節(jié)或需要關注的關鍵質量特性。
控制點和檢驗點的設置要關注以下幾點: ①突出重點,設置的控制點或檢驗點對整個測試過程或項目乃至最后的發(fā)射任務具有決定性影響,一旦未控制好,將造成不可接受的后果; ②注重經(jīng)驗,任務實施過程中,對關鍵測試操作環(huán)節(jié)和關鍵質量特性,發(fā)射場積累了很多控制措施、方法和監(jiān)測手段,可將這些方法和措施固化至作業(yè)指導書;③關注質效,梳理設置控制點和檢驗點,采取不同的控制策略,有利于各層級人員分層次關注不同的側重點,有助于進一步提升質量管理的質效。
PDCA(策劃—實施—檢查—改進)循環(huán)作為一種有效的質量改進方法,具有邏輯嚴謹、操作簡單等特點,適用于各類管理活動[4]?;赑DCA循環(huán)原理,采用過程方法,將控制點和檢驗點管理流程分為控制點或檢驗點設置、明細表編制、評審、實施、結果確認、總結評價和改進等過程,如圖1所示。
圖1 強制檢驗點和關鍵質量控制點管理流程圖
2.2.1 原則
控制點的識別通??紤]下列情況:①對質量、安全和環(huán)境有較大影響的關鍵測試操作環(huán)節(jié)或關鍵工序;②關鍵設備的關鍵質量特性,如關鍵參數(shù)、關鍵狀態(tài)等;③關鍵測試、關鍵過程或關鍵時段的重要保障環(huán)節(jié)或關鍵保障狀態(tài)及參數(shù);④以往任務中比較容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié);⑤其他需要加強控制的關鍵環(huán)節(jié)。
檢驗點的識別通常考慮下列情況:①無法在后續(xù)工序中進行檢查或復現(xiàn)且對質量、安全和環(huán)境有重大影響的關鍵測試操作環(huán)節(jié)或關鍵工序;②關鍵設備最后一次需要確認的關鍵質量特性,如關鍵參數(shù)、關鍵狀態(tài)等;③關鍵測試、關鍵過程或關鍵時段中,需多方確認或需最后一次確認的重要保障環(huán)節(jié)或關鍵保障狀態(tài)及參數(shù);④以往任務中經(jīng)常出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié);⑤其他需要重點控制的關鍵環(huán)節(jié)。
控制點和檢驗點在檢驗工序、影響程度、質量問題、關注層級各有側重點和區(qū)別,其主要區(qū)別詳見表1。
表1 關鍵質量控制點和強制檢驗點主要區(qū)別
2.2.2設置方法
在線共享式課程豐富了教育形式,為學習者提供了多元的教育資源;提高了教育供給的質量和效率,更貼近學習者的學習習慣和需求。但目前在線共享課程還未發(fā)展成熟,很多問題還徹底未解決。如何對學習者進行真正有效的線上學習行為監(jiān)管,如何確保遠程教學真正達到傳統(tǒng)課堂面對面教學中的生動效果,如何構建一個更為全面、合理、多元的評價機制,激發(fā)學習者學習的主動性,這一系列的問題還有待在今后的教學實踐中進一步深化研究。
影響航天發(fā)射任務相關活動的質量管理因素較多,找出其重要操作環(huán)節(jié)和關鍵質量特性,可采用魚骨圖、關聯(lián)圖等方法,從 “人 (人員)、機 (機器)、料 (材料)、法 (方法)、環(huán) (環(huán)境)”等因素入手,系統(tǒng)查找影響測試發(fā)射、設備設施操作、地面勤務、場區(qū)氣象保障和特燃特氣化驗等活動的影響因素,分析確定主要影響因素。如圖2所示,以活動塔光纜連接操作為例,利用魚骨圖法,分析查找其影響因素,找到FC(卡套式連接器)接頭選材失誤、誤操作、ODF(光纜配線架)盤設計不合理等末端影響因素,可為后續(xù)設置控制點或檢驗點及制定控制措施提供輸入。
圖2 活動塔光纜連接操作影響分析魚骨圖
按照航天發(fā)射任務全流程,對照設置原則,區(qū)分測試操作、測試保障和設備設施,重點考慮測試操作的關鍵操作環(huán)節(jié)或工序、關鍵保障時段的關鍵狀態(tài)和關鍵設備或關鍵測試的關鍵質量特性,識別設置控制點或檢驗點,明確控制內(nèi)容,制定控制措施,確保其受控。
2.2.3 設置要求
設置控制點和檢驗點應重點考慮測試環(huán)節(jié)或者某個測試工序以及某些關鍵質量特性,一般不宜將整個測試項目如分系統(tǒng)測試、總檢查等設置為控制點或檢驗點;設置控制點和檢驗點應覆蓋任務全過程、全要素,包括組織指揮、測試操作和技術勤務保障,可基于任務流程,從任務開始到結束按測試項目逐項進行梳理識別;納入檢驗點的不再設置為控制點。
發(fā)射場設置控制點和檢驗點是為了加強質量控制,并不是為了增加崗位人員的工作。因此,設置控制點或檢驗點時,應立足系統(tǒng)特點,廣泛收集技術人員及操作人員的意見和建議,確保設置科學、合理、可控制,避免對現(xiàn)有測試工作產(chǎn)生消極或負面影響。
設計人員制定控制措施時,要充分考慮其影響因素,應具體、量化并具有可操作性強,做到精準、精確和精細,而不宜采用籠統(tǒng)、模糊語句,如“過大、左右、一定程度、各種、明顯、約、微開(開關)、相關”等;采用的檢驗方法包括檢驗工具,標準應明示,便于執(zhí)行[3];制定的判定準則應具體可測量,如給出具體指標、具體狀態(tài)等。
2.2.4 明細表設計與編制
采用表格化法,設計明細表,表格樣式如圖3所示,重點考慮控制點或檢驗點的名稱、控制內(nèi)容、控制措施等內(nèi)容;由于檢驗點影響重大、造成的后果較嚴重,設計表格時,增加了檢驗方法和判定準則的設計要求,確保其過程加嚴受控。
圖3 表格設計樣式參考
編制形成的控制點和檢驗點是現(xiàn)場崗位人員的操作依據(jù),為確保文件充分、適宜,文件發(fā)布前應組織評審。通常情況下,特別是執(zhí)行新型號任務或重大專項任務前,設計人員應根據(jù)任務特點和需求,梳理設置本系統(tǒng)的控制點和檢驗點,編制明細表,經(jīng)集中評審后方可投入任務使用。執(zhí)行常態(tài)化航天發(fā)射任務,應于任務開始前,組織設計人員結合以往任務故障、技術狀態(tài)變化等情況,對控制點或檢驗點進行再梳理識別,根據(jù)需要進行修改完善,如有修改變化應再次經(jīng)過審批。
執(zhí)行高密度發(fā)射任務,由于同類型任務技術狀態(tài)變化小,設計人員可根據(jù)任務型號特點統(tǒng)一進行修改完善,并組織完成評審;評審可靈活采用會議評審、文件評審、審簽等方式,便于文件及時完成簽批投入使用。
設置的控制點和檢驗點,經(jīng)評審批準后,應在作業(yè)指導書或者操作規(guī)程中給予標識,并在任務中嚴格按照明細表組織實施。實施過程中,應持續(xù)開展“雙想”活動,緊密跟蹤其他型號出現(xiàn)的質量問題,開展舉一反三工作,若需要更改明細表時,應以技術通知單或更改單形式,重新履行簽批手續(xù),更新文件[5-6]。崗位操作人員應提前接受培訓,準確掌握控制點或檢驗點的控制內(nèi)容、控制措施、檢驗方法、判定準則等內(nèi)容,按要求操作,并做好記錄。
任務實施過程中,質量主管部門實行動態(tài)管理監(jiān)督,結合會議、檢查、評審等時機,對各單位的控制點和檢驗點實施監(jiān)督檢查,確保其實施受控。對控制點和檢驗點的最終確認實施分層級管控,各系統(tǒng)結合發(fā)射場質量確認制定表格,對控制點明細表中的控制措施進行確認;各單位或質量主管部門結合陣地級質量確認制定表格,對檢驗點明細表中的判定準則進行最終確認。
通過對控制點和檢驗點的評價和檢查,可為改進提供支持性內(nèi)容和方向。一般情況,可結合質量評審會和總結評估,根據(jù)實際運作過程所提供的記錄和任務過程中目標實現(xiàn)情況,對實施效果進行評價,重點評價明細表是否適宜和有效、是否被實施和保持以及在實現(xiàn)所要求的結果方面過程是否受控。
質量主管部門結合內(nèi)審、檢查評審、專項檢查等時機,實施檢查和考核。檢查重點包括:①機制是否建立和保持;②記錄是否齊全,數(shù)據(jù)是否有可追溯性,發(fā)生異常情況后有無分析和及時處理;③是否定期進行評價和改進等。
當出現(xiàn)異常情況時,應分析原因,判斷是因操作者違規(guī)還是因控制因素不適當、控制方法不適宜造成的,并及時采取糾正措施,變更控制措施和控制方法,使過程重新處于受控狀態(tài),并做好控制點或檢驗點的檢查、監(jiān)督和分析記錄。
按照管理流程,應根據(jù)評價和檢查結果,持續(xù)修改完善程序文件和明細表,確保機制和文書持續(xù)保持充分、適宜和有效。
某型火箭測試發(fā)射過程中,發(fā)射場組織系統(tǒng)骨干全面深入分析本系統(tǒng)特點和影響因素,基于過程方法將各系統(tǒng)測試分為4個階段:單元測試階段、分系統(tǒng)測試階段、總檢查階段和加注發(fā)射階段。對測試項目和工作內(nèi)容進行系統(tǒng)梳理和識別,找出影響質量的主導因素,依據(jù)設置原則,分層次設置了近400個控制點和檢驗點(如圖4、圖5所示),編制了明細表,明確了控制措施、控制內(nèi)容和判定準則等內(nèi)容。綜合設置情況分析,電測系統(tǒng)較平均,地面勤務系統(tǒng)偏重任務兩頭,加注相關系統(tǒng)重點關注加注階段,各系統(tǒng)比較重視發(fā)射時段,其設置結果符合系統(tǒng)和任務特點,具有較強的指導意義。
圖4 某航天發(fā)射任務各系統(tǒng)關鍵質量控制點設置分布圖
圖5 某航天發(fā)射任務各系統(tǒng)強制檢驗點設置分布圖
任務過程中,嚴格落實控制措施,通過狀態(tài)檢查確認、多媒體記錄、曲線包絡和數(shù)據(jù)判讀等多維手段對所有控制點或檢驗點進行確認,確保了航天發(fā)射任務過程和質量受控,這種發(fā)射場質量管理模式的創(chuàng)新,進一步提高了發(fā)射場質量管理水平和質量管控效益,保證了發(fā)射任務圓滿成功。
面對常態(tài)化高密度航天發(fā)射任務需求,為提升發(fā)射場質量管控效益,本文基于PDCA循環(huán)原理和過程方法,提出了發(fā)射場基于“關鍵質量控制點和強制檢驗點”的質量管控方法,分析定義了其概念和內(nèi)涵,設計了管控模式和管理流程,明確了設置原則,規(guī)范了各個流程的管理要求。實踐表明,該模式在推動發(fā)射場質量管理模式創(chuàng)新與改進、提升發(fā)射場質量管控效率和效益方面取得了良好的效果。