质量检验在航天产品质量控制过程中的作用

◎北京振兴计量测试研究所 赵金毅 张怡娟 侯文华

航天产品由众多分系统、子系统、零部件、元器件和软件组成的复杂产品，具有技术先进、结构和接口关系复杂等特点。因此，其生产过程质量控制十分复杂，稍有疏忽可能造成产品全系统的质量问题，有些质量问题是不可逆的。中外航天史上，因小小的元器件、零部件质量问题而引发的重大质量事故乃至灾难性事故屡见不鲜。由此可见，完善和加强航天产品生产过程的质量控制是十分必要的，直接关系到生命和财产的安全，甚至国家的声誉。

一、质量检验与航天产品质量控制的关系

航天产品由元器件、原材料、外协零部件生产加工到最后的总装调试，生产工序多，流程复杂，涉及到电气装配、机械加工等多种生产工艺；生产模式一般是研制与生产并行，技术状态控制难度大，由此带来生产管理难度大。在这种生产模式下，要想保证航天产品的质量，就必须采取系统性的质量保证措施。

通常情况下，航天企业依据GJB9001B或ISO9001建立质量管理体系，采取多种控制方式，使得航天产品生产全过程得到有效控制，这其中包括产品质量检验这一重要环节。

质量检验是评价航天产品质量符合性以及质量管理体系有效性的基础；在航天产品由元器件、原材料加工成为成品的过程中，质量检验还起到了把关、预防、持续改进以及实现可追溯性等极其重要的作用。

航天产品的质量检验工序一般设置在生产工序的节点处及出厂交付前，其作用就是依据产品技术标准和检验规范对产品的符合性进行评估，以验证上道工序生产出的产品质量符合性，杜绝不合格品流入下道生产工序。产品质量检验按照生产过程不同的阶段和检验对象划分，包括外购、外协进货检验、生产工序（过程）检验、最终（成品）检验、成品入库包装及出厂检验等，详见图1。

质量检验在航天产品生产过程中的质量保证作用是十分重要的。因此，航天企业应建立起完善的质量检验子系统，充分发挥质量检验的检查把关、监督和预防作用，为航天产品质量保证体系有效运行提供坚实的基础。

二、完善航天产品的质量控制

1.做好产品实现的策划

航天企业要依据GJB9001B质量管理体系要求做好产品实现的策划，制定产品质量保证大纲（质量计划）。通过策划，主要明确航天产品质量目标和要求；对航天产品的“六性”（可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性）进行识别，明确产品的要求；对航天产品的实现过程进行识别，明确过程中各部门的职责和资源配置，制定产品实现过程各阶段符合产品标准化要求、软件工程化要求、技术状态管理要求、风险管理要求的策划方案。在此基础上，还要对产品实现各阶段进行风险分析和评估，确定产品所要求的检验、验证、测量、确认等活动，设置必要的质量检验点，并配置资源（包括人员、设备、监测根据），选择检验和试验方式、方法、验收准则和确定工作量，做好产品检验记录，为产品的实现过程及满足顾客要求提供有力证据。

图1 航天产品生产流程图和质量检验控制点设置图

2.做好采购产品的检验

航天产品生产过程中需要采购大量的元器件、原材料、零部件，其中有些是标准产品，有些是按照技术协议外协加工的产品。为了确保外购的元器件、原材料、零部件质量万无一失，应设立入厂检验工序作为质量监督的一个重要控制环节。此外，采购新研制的产品也是质量检验的重点控制环节。

在长期的航天产品研制生产过程中，航天企业积累了一些好的经验，如编制航天产品元器件、原材料的优选目录，保证产品质量的供货来源。而选用目录外产品要经过严格的审批程序，必要时由质量部门组织对配套产品生产厂家进行质量调研或质量认证，以保证外购产品的质量得到更好地控制。所有航天产品使用的元器件要实行100%的检测复验，关键元器件实行100%的筛选，并通过老化试验、破坏性物理试验、超声波扫描等方式，剔除早期失效产品。另外，由于航天产品有部分元器件、原材料、仪器设备需要进口，而进口产品的质量状况并不理想，存在大量的翻新、假冒器件，因此进口产品的质量检验尤为重要。

3.做好生产过程的质量控制

为了确保航天产品生产过程受控，要按照产品实现的策划方案，在产品的适当阶段（环节）对其特性进行监视和测量，保证产品合格并符合规定要求。目前，过程质量监控在产品质量控制中的重要性普遍得到重视。依据产品实现的过程，将质量控制划分为若干阶段，对每个阶段采取不同的监控措施和技术手段。

在航天产品的设计、生产、试制、批生产等过程中，为确保产品质量，应先确定监视和测量的范围、方法、工具及标准，通过对产品质量数据的采集及分析，与产品质量标准和质量保证计划进行比对，监控产品质量偏离的程度，保证产品的关键特性处于受控状态。通过对产品质量监控数据的分析，还可以识别和寻找影响产品质量的潜在因素，指导预防措施的制定，排除影响航天产品质量的不确定性。

实施监视和测量时，首先要设置质量控制点（见图2），特别是在关键部位或对产品质量有较大影响及发现不合格项目较多的工序；配置相应的监视和测量设备；制定监视和测量作业指导书、检验规程和验收准则；质量检验人员要经过必要的岗位培训，监视和测量要有完善的质量记录，以保证产品的可追溯性。

图2 质量监视和测量的流程图

在长期的航天产品生产过程中，航天企业积累了许多有效的控制方法，如对航天产品的关键过程进行识别，设置控制点，对过程参数和产品关键或重要特性进行100%的检验，实行有效监督和控制。生产过程实行批次管理，每批产品生产实行首件鉴定，实行自检、互检和专检。对于严重不合格的产品要进行质量技术归零和管理归零处理，并举一反三防止不合格再次发生。

4.改进和加强质量检验

随着技术的不断进步，质量检验的手段和技术也在不断发展。在航天产品生产过程中涉及到的人、料、机、法、环、测等诸多要素都可能导致生产过程状态发生变化，进而影响产品的质量。为此，要针对不同的过程合理设置好产品质量检验环节，坚持严把航天产品质量检验关，通过检验技术的不断进步和检验人员素质的不断提高，确保质量检验的有效性。

航天产品的质量检验必须坚持“质量第一”的方针，严格执行产品的质量标准，生产过程采取自检、互检、专检相结合的原则，各个环节、各个层面履行好质量检验职责。为了满足航天产品高可靠性的需要，航天质量检验一般要采取首检、抽检和专检3种质量检验方式。通过多种环节的严格质量检验，确保做到“不合格的元器件、原材料和零配件绝不投入生产环节，不合格的半成品绝不流转到下道工序，不合格的零部件绝不组装成最终产品，不合格的产品不准出厂交付用户”。

目前，质量检验的自动化水平在不断提高，但质量检验能否起到应有的作用，与检验员的素质关系密切。从事航天产品质量的检验人员，应该具备高度的责任心，有一定的技术知识和产品生产经验，熟悉产品的技术要求和质量管理规定。这是对检验人员的一般要求，而通过对检验数据的统计分析，对产品质量预防和改进提出建议和措施，则是对检验人员提出了更高的要求。

5.发挥质量检验的预防和持续改进作用

信息化时代的质量检验已不单纯是事后把关的作用，同时还能预防产品质量事故的发生。航天产品质量检验防止发生质量事故的预防作用更为突出。

在航天产品的实现策划中，要制定出产品质量保证大纲，并对生产过程的各个工序能力进行测评。通过对产品质量检验获取的数据或历史数据进行分析，判断生产工序的能力是否满足产品生产条件。出现异常时，要采取相应的技术措施和配置合理的资源，满足生产合格产品的生产条件，并进行验证，确保产品合格后固化各种生产条件和工艺，保证产品质量的一致性，预防质量事故的发生。

在航天产品质量改进过程中，质量检验是制定产品质量改进方案和措施的重要依据。通过对质量检验各个环节形成的大量数据进行归集、统计和分析，可以验证质量管理体系的适宜性和有效性，为制定预防和改进措施提供依据。通过建立产品质量检验数据库保证产品质量的可追溯性。利用这些数据还可以进行产品质量趋势分析和评价，查明产品失效的机理，有针对性地提出质量改进要求及方法，避免类似问题的再次发生。通过这一措施可以及时修正质量管理体系和产品生产过程的系统偏差，有效改进航天产品的质量。

质量检验在产品的实现过程中具有重要地位，特别是对产品的质量控制有着不可替代的作用。航天产品的特殊性决定了其质量控制必须要满足产品的高可靠性、安全性以及实现过程可追溯性的要求。加强航天产品实现过程的质量检验，是满足这些要求的重要方法和手段。随着信息技术的快速发展，航天产品配套的元器件集成度越来越高，给质量检验带来了新的挑战。质量检验要在检验技术、检验设备、检验方法等方面不断改进和提高，才能适应新形势下航天企业的发展要求，为航天产品提供完善的质量保证体系。