基于5M1E的航天器AIT过程共性质量问题管理

翟 怡，孙 威，冯 伟

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

航天器 AIT过程包括航天器的系统集成、综合测试和试验验证，是航天器研制过程中的关键环节[1]，其系统性的研制模式和特点造成了资源、技术、操作等共性质量问题的存在。本文将过程管理方法与航天器产品 AIT过程共性质量问题治理相结合，通过对引起产品质量波动的“5M1E”各项因素进行分析，对造成共性质量问题的重点薄弱环节进行了识别和治理，进而固化成果。这种管理方法能够有效地减少航天器 AIT过程中同类质量问题的重复发生，有助于提高质量管理水平，适应高密度型号研制任务的需要。

1 共性质量问题与“5M1E” 的概念

1.1 共性质量问题的定义

共性质量问题是指在一定范围内、一段时期内出现的多个具有某些共性因素且可以通过相关治理工作加以解决的质量问题。

共性因素可以是造成质量问题的原因，也可以是质量问题的表现形式。本文的质量问题是广义的质量问题，既包括各级不合格，也包括质量体系内、外审发现的不符合项，还有质量监督代表和各级分析会发现的质量隐患，以及其他与产品质量相关的事件[2]。

1.2 5M1E的概念

5M1E的理论基础来源于“全面质量管理”，是过程管理的主要方法。从微观角度看，5M1E是指引起产品质量波动的6个原因[3]：

1）操作者（Man）——操作者的质量意识、技术水平、文化素养、熟练程度和身体素质等；

2）设备（Machine）——机器设备、工具、辅助装置的精度和维护保养状况等；

3）材料（Material）——材料的化学成分、物理性能和外观质量等；

4）工艺方法（Method）——产品工艺流程、操作规程和作业文件的适宜性、正确性等；

5）测量（Measure）——产品及其实现过程的测试方法、试验手段、仪器设备的工作状态和精度等；

6）环境（Environment）——工作现场的温度、湿度、洁净度、照明、噪音和振动等[4]。

2 共性质量问题的识别与分析

2.1 AIT过程共性质量问题的识别模式

根据航天器 AIT过程的模式和特点，将不同型号、作业班组间发生的，或者同一型号、班组一段时间之内重复发生的共因或共模质量问题定义为共性质量问题。共因质量问题是指具有相同或类似原因的共性质量问题，共模质量问题是指具有相同或类似表现形式的共性质量问题。

对 AIT过程中的共性质量问题采取“由下至上”与“由上至下”相结合的识别模式。“由下至上”是指由下级单位开始识别、确定自身存在的共性质量问题并上报上级单位，上级单位在收到下级单位报告后组织专家对其进行分析、汇总，确定本级存在的共性质量问题，并向更高级单位报告的识别模式。“由上至下”是指由上级单位开始识别，确定本级及其下级存在的共性质量问题，并通知下级单位按照上级的要求开展共性质量问题治理工作的识别模式[2]。采取“由下至上”与“由上至下”相结合的识别模式，能够全面识别潜在的共性质量问题，做到问题不遗漏、不扩散。

2.2 应用“5M1E”进行AIT过程共性质量问题的分析

在航天器 AIT研制过程中，引起质量特性波动的原因可以分为偶然性原因和系统性原因。AIT过程中的共性质量问题主要是由系统性原因产生，通过加强管理是可以控制和消除的。

通过面向产品的质量分析活动，结合质量异常情况、合理化建议、质量体系内外审不符合项情况以及质量监督代表发现的质量隐患，开展航天器AIT过程共性质量问题的分析。图1为应用“5M1E”对航天器 AIT过程中共性质量问题之影响因素的分析结果。

图1 航天器产品AIT过程共性质量问题因果图Fig. 1 Causality of common quality problems in spacecraft AIT process

3 共性质量问题的治理

3.1 共性质量问题的“5M1E”治理原则

针对图1所示的共性质量问题发生的主要原因，分别从“5M1E”的6个方面着手开展治理工作。

1）由操作者因素引起的共性质量问题可以通过职业健康检查、专业技术培训、岗位能力考核、持证上岗、优化人员调配、强化质量意识和责任意识培训等达到治理效果。

2）由设备因素引起的共性质量问题可以通过地面机械支持设备设计的复核复算及定期复验，加强存放管理，空间环境模拟设备及力学试验设备的定期维护保养、安全性检查和试验工装的设计，安全防护工装的设计使用，操作工具的静电防护及定期标检等达到治理效果。

3）由材料因素引起的共性质量问题可以通过加强标准件、辅料、低值易耗品等的出入库及存放管理，对标准件和辅料的批次及有效期加以区分，规范工序齐套管理，规范氦气和液氮的采购、存放及使用等达到治理效果。

4）由工艺方法因素引起的共性质量问题可以通过完善规章制度，细化作业文件及工艺规程，加强AIT过程的量化管理，确保作业文件现行有效，完善过程记录，开展工艺试验、工艺攻关及工艺课题研究，加强协作沟通，采取信息化管理手段等达到治理效果。

5）由测量因素引起的共性质量问题可以通过加强过程检验，完善检验方法，检验工具设备的定期标检，精度测量、检漏、质量测量方法的优化及设备精度的校准等达到治理效果。

6）由环境因素引起的共性质量问题可以通过加强温度、湿度、洁净度监测，采用适宜的照明，开展多余物的防治，更换易产生污染的设备，产品运输过程中采取减振措施，强化文明生产和安全生产等达到治理效果。

3.2 建立统筹解决和分级治理的机制

根据航天器 AIT过程的组织模式，可以将共性质量问题分为研究室级和厂所级。根据共性质量问题产生的原因和治理难易程度，采取统筹解决、分级治理的办法。通过厂所级质量分析会确定共性质量问题级别。

厂所级共性质量问题由相关领导和主管机关牵头协调解决，制订改进措施和工作计划，明确相应的责任单位、工作项目、完成时间及完成形式等内容，并对治理情况进行跟踪，直至问题闭环；处室级共性质量问题由相关研究室牵头协调解决。

对于涉及技术、管理、计划、培训等多方面因素的共性质量问题，在主管机关跟踪的同时纳入科研生产计划管理，确保人员、经费及进度等得到保障和落实。

对于技术难度大的共性质量问题，需要开展工艺课题研究及工艺试验攻关，要制订详细计划，落实责任人、时间和经费等，通过工艺调度例会跟踪进展情况，同时协调解决存在的困难和发生的问题。

3.3 监督检查与成果固化

在确定共性质量问题的治理措施后，要对其治理情况进行监督检查，检查解决方案的合理性及解决措施的有效性，在治理过程中开展举一反三工作，确保 5M1E各方面存在的问题均能从根本上得到解决。

在共性质量问题治理工作完成后，要对相应的标准、规章、程序文件、作业文件及工艺规程等进行制修订，将改进措施中共性的要求落实在标准、规章、程序文件、作业文件或工艺规程中，还要搭建交流平台，促进成果共享[5]，以使共性质量问题治理的成果得到固化，提升管理和技术水平。

4 共性质量问题治理案例

1）问题的识别和分析

2008年8月至2010年9月，某空间环境模拟设备发生了3次过冷器冰堵问题。通过处室级面向产品的质量分析，发现问题产生的原因均是由于该设备的低温系统为非完全密闭的，存在湿空气进入系统液化成水的途径；当系统内水聚集至一定程度，在预冷过程中遇低温液氮凝固成冰粒，随管路液氮一道流入过冷器内，聚集后形成堵塞。经厂所级质量分析会讨论，确定该问题为厂所级技术类共性质量问题。

2）统筹解决和分级治理

针对上述过冷器冰堵问题，搭建厂所级交流平台，组织专家对开式循环的低温流程进行技术分析。同时，结合5M1E对试验流程展开综合分析，找出该问题发生的主要因素，制订了整改措施和工作计划。处室按照厂所级的要求，开展了对问题的治理，针对低温流程可能发生的故障现象进行预想，并制定相应的应急处理预案；对其他环境模拟器的过冷器发生冰堵的可能性进行了举一反三的排查，分析改进方向并采取了相应措施。

3）监督检查与成果固化

在治理过程中，同时加强了治理情况跟踪，监督检查问题的治理效果。治理情况如表1所示。为固化治理成果，制修订相应的三层次作业文件，明确空间环境模拟设备的开式循环低温流程操作规程；完善作业流程，增加对过冷器吹除检查程序；明确设备的维护保养要求，定期对过冷器内、外进行升温操作；开展作业人员岗位培训，宣贯新的作业流程及方法。

从治理工作完成至今，未再发生类似质量问题，为型号试验提供了有力保障。

表1 共性问题治理案例：过冷器冰堵Table 1 Case of dealing with a common quality problem: ice block of the subcooler

5 结束语

本文首先结合5M1E过程管理方法，对航天器AIT过程共性质量问题的识别模式，对问题发生的影响因素进行分析与识别；之后针对航天器 AIT特点，提出了统筹解决与分级治理的工作方法，并要求及时固化成果；最后，应用此过程管理方法以某空间环境模拟器过冷器冰堵的问题为例，说明如何应用此方法进行分析和治理且取得良好效果。

（References）

[1]门昱, 王璐, 陈金刚, 等. 航天器AIT数据平台的设计与应用[J]. 航天器环境工程, 2009, 26(5): 458-461 Men Yu, Wang Lu, Chen Jin’gang, et al. The design and application of a data platform in the AIT process for spacecraft[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2009,26(5): 458-461

[2]杨兆军, 鲍智文. 型号共性质量问题识别与治理机制探讨[J]. 质量与可靠性, 2011(5): 11-16

[3]王霞, 韩之俊, 王雪荣. 过程管理方法在测量试验中的应用[J]. 南京理工大学学报, 2005, 29(4): 502-504 Wang Xia, Han Zhijun, Wang Xuerong. Application of process management in metrical experiment[J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2005,29(4): 502-504

[4]韩辉. 生产过程中质量的控制[J]. 淮南职业技术学院学报, 2005, 5(4): 87-88

[5]林荣, 邵佳红, 徐翔, 等. 型号共性质量问题分析与治理机制建设[J]. 航天工业管理, 2010(7): 40-44 Lin Rong, Shao Jiahong, Xu Xiang, et al. Analysis of the common quality questions and the construction of treatment system for space project[J]. Aerospace Industry Management, 2010(7):40-44