实施可靠性工程，确保产品质量——上海宇航系统工程研究所实践案例

上海宇航系统工程研究所(又名中国航天科技集团公司第八研究院第八O五研究所，简称八O五所)前身是国防部第五研究院第二十设计所，于1984年成立，1994年独立建制。

八O五所曾先后获得全国五一劳动奖、上海市五一劳动奖、上海市实施卓越绩效管理模式先进企业、上海市质量管理奖等荣誉。2011年和2012年，八O五所研制的对接机构圆满完成了“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”、“神舟九号”飞船交会对接任务，八O五所荣获了人力资源和社会保障部、工业和信息化部、国防科技工业局和总装备部授予的“中国载人航天工程突出贡献集体”称号。

八O五所在早期阶段开展的可靠性工作多以被动为主。进入21世纪，八O五所的可靠性工作理念由被动向主动方向转变，可靠性技术的应用也在不断扩展和深入，由过去单一的产品可靠性技术发展到“六性”（可靠性、安全性、维修性、保障性、测试性及环境适应性）技术，逐步形成“大可靠性”概念与工作思路。

现经过近十年的摸索，八O五所在宇航产品可靠性工程工作方面形成了较为系统的工作模式，并获得2012年度上海市“质量标杆”称号。下面主要从可靠性组织机构建设、可靠性工作体系建立、可靠性信息管理、可靠性改进机制这四个方面进行介绍。

1 高效严密的可靠性组织机构

自“十五”以来，航天任务急剧增长，这就使得本就具有高风险特点的航天任务更加艰巨，可靠性工作的重要性愈发突出。任务形势的不断变化促使八O五所必须研究创新一种更有效的组织架构模式。

经过不断探索，紧密结合所多领域的型号可靠性工作需求，目前八O五所形成了“单点双线”（见图1）的可靠性组织架构：以下设的环境与可靠性专业研究室为核心点，以型号任务为纵向条线及以可靠性专业建设为横向条线的双条线。

1.1 纵向以型号研制可靠性为主线

纵向型号研制可靠性的主线是指在型号研制、试验、飞行全过程中，在型号两总系统的领导下，设立从总体到分系统到单机的金字塔形可靠性组织机构，各层次间关系明确，责任界面清晰。

图1 八O五所“单点双线”组织架构及工作模式示意图

总体和各分系统分别设可靠性主任设计师、可靠性主管设计师。

——总体可靠性主任设计师负责开展型号可靠性工作策划，组织落实可靠性工作要求，分析、评估和总结可靠性工作；

——分系统可靠性主任设计师在总体可靠性主任师的指导下负责本系统的可靠性工作策划和实施工作；

——单机产品设计师在分系统可靠性主任设计师的指导下负责可靠性工作要求在单机产品研制过程中的具体落实，坚持“产品谁设计、可靠性谁负责”的原则。

在以型号为主线的可靠性工作中，型号总体可靠性设计师设在可靠性专业室，能够做到对各型号可靠性工作的全面了解，且为可靠性工作提供专业支持及支撑，实现纵向型号的可靠性工作闭环管理。

1.2 横向以专业可靠性支撑为主线

为提高航天可靠性基础技术研究和应用水平，提升型号、产品可靠性保证能力，中国航天科技集团公司第八研究院成立了三个可靠性中心，其中面向上海航天的航天运输系统、空间结构与机构相关领域的可靠性中心挂靠在八O五所，具体工作依托可靠性专业研究室。可靠性中心成员采取专职、兼职相结合的模式，其中各个专业研究室如结构、动力、电气、环境等兼职可靠性人员由各专业研究室人员担任。

表1 “三位一体”可靠性体系模式

可靠性中心的设立，进一步集中了可靠性力量和资源，该横向架构模式提供了面向不同型号、不同专业的可靠性交流平台，增加了各种形式的交流与研讨，逐步开始推进了对航天产品的跨单位、跨型号的可靠性独立评估，为纵向的型号可靠性工作开展情况进行技术检查和把关；提炼共性的型号可靠性技术需求，不断组织开展可靠性技术基础研究及型号应用工作，为型号解决可靠性工作中的技术难题提供技术支撑。真正实现了可靠性工作“从型号中来，到型号中去”、横向为纵向服务的宗旨。

2 全面规范的可靠性工作体系

八O五所可靠性工作体系经过几年的建设，可以归结为“三位一体”模式（见表1）。即进行可靠性体系三个方面的研究和一套软件平台系统的建设。

三个方面：可靠性规范体系，可靠性工作实施模板，可靠性工作实施流程。

一套软件平台系统：可靠性工作实施系统。

2.1 可靠性规范体系

可靠性技术规范体系是开展可靠性工作的基本依据，在可靠性工作中占有十分重要的地位。从现有型号各项可靠性要求的制定和落实情况分析，呈现出引用现有国军标或行业标准居多、通用性的要求居多的特点，真正反映不同领域、不同型号产品特点的可靠性技术规范和标准还比较少，且系统性不够，对各型号要求开展的可靠性工作项目尚没有形成系统的、全面的、可操作的规范性、指南性文件。基于以上考虑，八O五所针对本领域航天型号特点，对现有的可靠性规范与标准的系统性、适用性和可操作性进行了研究，建立了适合本领域的可靠性规范体系框架，对于适用性和可操作性较差的可靠性规范形成制修订计划，并逐步实施。

可靠性技术规范与标准体系的四维框架结构（见图2）。

2.2 可靠性工作实施模板

以模板的形式推进可靠性设计、分析工作的规范化，对典型的可靠性设计、分析工作，都给出详细的模板，模板多为表格形式，每个空格如何填写都有详细说明。通过表格化的形式，使设计师直接明确地理解了所进行的可靠性设计、分析工作内容、工作依据和具体操作形式。

图2 可靠性技术规范与标准体系的四维框架结构

图3 可靠性工作实施系统项目组成图

2.3 可靠性工作实施流程

可靠性工作实施流程是可靠性组织机构、可靠性规范体系、可靠性工作实施模板等可靠性工作的综合集成。可靠性工作实施流程把做什么、谁去做、如何做综合起来，明确按照什么顺序流程做，形成一套系统的、可操作的体系架构。可靠性实施工作流程是从执行的角度建立的一套体系。

2.4 可靠性工作实施系统

为更好地将可靠性工作与型号研制工作相结合，避免“两张皮”现象，在上述工作的基础上，利用信息化技术建立了一套可靠性工作实施系统（参见图3）。该系统将各项可靠性工作验成果固化、规范化，将一些人工操作工作的尽量自动化，形成具有规范性、全面性、高效性特点的可靠性集成协同工作平台。

3 系统实时的可靠性信息管理

各级产品在全寿命周期中产生的可靠性信息量非常大，包括基础信息、工作要求及方法、试验数据、质量信息等，以前上述信息均以不同形式发布、存储，收集困难，导致设计人员不能够掌握到全面、最新的信息，给设计带来了隐患，降低了工作效率。

为解决上述问题，八O五所对各类可靠性信息进行了全面收集与分类整理，并在此基础上，按照信息收集、信息分析、信息反馈与应用的信息流，利用信息化技术建立了可靠性数字信息平台，进行信息管理（参见图4）。

3.1 可靠性信息收集

可靠性信息收集是对型号研制过程中产生的信息进行识别、采集和汇总，将实际研制过程中所产生的分散的、随机的信息进行有目的、有针对性的收集，信息收集是可靠性信息管理流程中最关键的一个环节。根据航天型号研制的特殊性，对可靠性信息的收集提出了：及时、准确、完整、规范的“四要求”。

图4 可靠性信息管理流程示意图

3.2 可靠性信息分析

可靠性信息的分析是可靠性信息管理中最重要的一个环节。该环节将收集到的原始信息按照统一的方法进行分析：审查、筛选、分类、统计和评估、最终存储。通过对研制过程中可靠性信息的分析工作，得到更加实用、更加全面、更具有价值的信息资源，更好的满足型号研制需求。

3.3 可靠性信息反馈与应用

可靠性信息的反馈与应用是可靠性信息管理的最终目的，可靠性信息反馈及应用按“四化”要求开展。即标准化，要求可靠性信息的反馈采用规定的表格、形式进行反馈；规范化，规定了型号研制过程中必须要进行的可靠性信息反馈；常态化，规定了型号全过程逐层的信息反馈机制；动态化，保证了可靠性信息在研制过程中的效力。通过上述可靠性信息反馈的一系列要求，保证了可靠性信息应用的顺利实施及效果。

4 持续完备的可靠性改进机制

目前八O五所型号可靠性改进正在逐步作为一项重要机制，贯穿型号研制全过程。对于新型号该机制纳入了型号研制技术流程，对于相对成熟型号重点开展持续的可靠性增长。

以现役运载型号为例，在研制过程中持续开展了一系列可靠性改进工作：

——通过每次质量问题归零、每次飞行试验结果分析等，不断查找可靠性薄弱环节，进行改进，持续提高可靠性；

——开展批次质量总结工作，总结型号工作经验、教训，尤其是针对型号共性可靠性问题和可靠性技术应用问题等，不断开展可靠性增长研究工作；

——持续关注由于技术发展和适应发射任务而进行的产品技术状态变化，进行充分的分析论证和试验验证工作，确保技术状态更改不影响火箭飞行可靠性。

在持续改进过程中，八O五所通过分析薄弱环节、改进设计、试验验证，型号固有可靠性得到不断增长（参见图5）

“大可靠性”概念和工作思路的形成与实践有效地保障了航空产品的质量及可靠性。下一阶段八O五所还将进一步加大可靠性技术的型号应用研究工作力度；加大可靠性信息化建设，提高信息化覆盖范围，全面实现研制信息实时共享。

图5 可靠性增长机制示意图

（上海宇航系统工程研究所供稿）