航天产品生产制造风险要素的梳理

◎中国航天标准化研究所 周凯 贾纯锋 孙薇

航天产品生产制造风险要素的梳理

◎中国航天标准化研究所 周凯 贾纯锋 孙薇

目前，随着航天技术应用产业的拓展以及国家战略战术武器发展的需要，航天型号研制、发射任务大幅增加，研制生产任务日益繁重，由此加大了航天型号产品研制过程中精细化管理的难度，增加了质量风险。首先，随着型号研制生产任务的增加，不少单位扩大了生产规模，增加了新进人员，但企业加速成长的同时也伴随着人员的快速流动，这势必会造成产品质量的大幅波动。其次，随着型号研制技术要求的提高，各单位引进了不少新的加工、测试设备，但有些单位的设备维护能力不足，加之部分设备要直接从国外引进，造成生产延误，部分单位甚至出现新设备成为摆设的情况。再者，由于国内相关领域工业基础相对薄弱，部分关键电子元器件、复合材料甚至整机需要从国外引进，导致物料供应管理难度加大，使供应管理具有较大风险。此外，由于部分型号产品在产品工艺设计过程中缺乏可生产性验证、把关不严等，造成生产加工困难，生产能力下降，甚至报废、失效等情况多发。

因此，如何有效管控生产制造过程中的风险成为型号“两总”和产品研制单位亟待解决的问题，有必要开展航天产品生产制造风险要素的梳理，以便进一步开展风险的识别和评价工作。在此，笔者基于长期的生产一线工作经验和对国外相关资料的研究分析，梳理出生产过程中的风险要素主要包括人员、设备与物资、能力与资金、管理等，从提高可操作性的角度出发，基于这些要素进一步深化分解出不同的子要素。

一、人员因素

人员（含工程人员和生产制造人员）作为生产活动的操作者、实施者，在很大程度上影响着产品的实现过程。人员风险主要体现在人员技能、人员就位与流动情况、对特定人员的依赖等方面。

人员技能。其在对设备的操作、维护能力、测试与检验能力、工装设计能力、故障定位与处置能力等方面影响着产品生产过程。因此，人员技能是否满足生产制造的需要以及人员培训与考核情况是否到位是需要重点关注的内容。

人员就位与流动情况。企业生产规模扩大、社会整体大环境影响等因素造成了目前各单位人员扩充较快、人员流动大幅增加等情况出现。人员流动会带来经验流失和产品加工质量不稳定，而不断进行的新人培训、技能提升过程等则会造成生产进度的延误、成本的增加。

对特定人员的依赖。在任何一家企业中都存在着骨干、精英人员，他们在知识、技能和工作能力方面具有较为突出的表现，通常被安排在关键岗位上发挥着重要的作用，所以如果对这些特定人员的需求达到无法替代的程度，则可能产生单点失效风险。

二、设备与物资因素

1．工装与设备

随着生产加工能力的提高，数控加工设备、特种焊接设备、精密检测设备等新型设备的使用范围在不断扩大，使用强度在不断提高，所以对设备的操作、维护、支撑和管理显得越来越重要。

工装对于提高工艺加工的便利性、准确性、一致性同样具有重要的作用，工装的设计水平、维护情况是生产制造风险评价中的重要因素。随着产品结构多样性、复杂性的不断增加，以及加工便利性要求的提高，对工艺装备的需求和技术指标的要求也在不断提高。从某种程度上讲，工装的配套水平和设计水平的高低直接反映了单位生产能力与技术保障水平。

另外，对于部分设备、仪器仪表、工装需要有相应的配套资源作为保障，如场地、洁净水、不间断电源或滤波电源、压缩空气、温湿度、静电防护等要求。

2．物料

物料包括原材料、元器件、部组件和子系统，对物料的风险评估可从物料的成熟水平及可用性、供应链管理等方面着手。

物料的成熟水平。随着技术的进步、产品的更新换代，航天型号中新物料的应用在不断扩展，但新物料在应用于型号之前，最好经过其它相关型号的飞行验证，对于没有经过飞行验证的，应进行充分的地面试验验证，并对飞行环境风险进行评估。

供应链管理。其是企业管理的重要环节，在航天型号管理中具有突出地位，直接关系着产品的质量、研制进度、成本等。因此，为了控制供应链管理风险，所有物料的供应商都应在经过严格的考核认证后被列入合格供方目录，并定期进行审核及动态管理。同时，对于需要进口、单一供应商、长交货期、有毒有害、价格波动大的特殊物料要进行系统梳理，并建立安全库存或采取其它缓解措施。

三、能力与资金因素

1．设计

产品设计应充分考虑可生产性、设计变更管理等因素，其中后者是生产制造风险管控的重要环节。

设计的可生产性。产品设计以产品实现为目的，那么设计方案的可生产性差则会降低生产效率、增加制造成本，并可能影响产品质量。因此，设计方案应关注生产加工的便利性，同时充分考虑加工设备能力、人员技能水平、环境条件和工业基础等情况。

设计变更管理。当设计方案发生变更，尤其是频繁变更时，错误和疏漏发生的概率将会大幅提高，进而导致生产制造风险的增加。因此，各单位应建立完备的设计变更管理程序，包括设计变更审批与会签程序、发布与回收程序，并确保设计变更记录的可追溯性。而工艺、物资等部门应对设计方案的变更作出及时的响应和落实，以避免问题的遗漏和延误。

2．过程能力与控制

工艺过程设计和工艺方法的选择直接决定了生产加工过程的先进性与合理性。

工艺过程设计。在生产加工之前，须根据产品及部组件的结构特点、加工便利性需要等，对产品加工的步骤、程序进行合理的规划。规划过程中还应考虑产能和效率、关键特性检验、设备能力等因素，并确保各工序尽可能保持平衡。

工艺方法的选择。所有工艺加工方法应能满足设计指标要求，具有良好的可重复性、可检查性，并充分考虑操作人员的健康与安全，如对于有潜在危险的工序应采取防呆措施等。同时，工艺方法应具有良好的可操作性，避免出现明显的加工瓶颈，如需选用禁限用工艺，应通过既定的审批程序。

3．资金和成本

资金（预算）是产品制造的重要约束因素，资金是否充足决定了工艺加工方法、设备、物料等的选择，直接影响着生产线的形态。一般来说，资金充足的情况下生产线可以引入自动化加工设备、精密测试仪器等；资金相对紧张的情况下，生产线更多地体现出劳动密集的特点。

成本是产品制造过程中需重点关注的一项要素，成本风险与质量风险、进度风险构成了产品制造的3项主要风险。随着市场化水平的不断提高和竞争的加剧，成本控制的重要性也已日益凸显。

四、管理因素

1．质量管理

对于航天产品而言，质量是摆在第一位的，各项工作都应在首先确保质量的前提下开展，而质量管理工作也应贯穿于产品实现的全过程。因此，在产品生产过程中应明确物料检验方法、检验要求（包括抽样数量、检验条件等）和接收标准，加强来料质量控制，防止将来料的质量问题带入到产品中；产品制造过程中应针对关键特性设置关键检验点，明确检验方法、检验要求和接收标准；加强出厂产品质量控制，完善出厂前检验、检测数据记录和研制情况记录；对于制造过程中和出厂后出现的质量问题，应按照质量问题“双归零”的相关程序方法及时处理，在查明问题的根源后实施有针对性的解决措施，并“举一反三”。

2．生产管理

生产管理要素主要包括生产现场管理、生产计划管理和持续改进3个子要素。

生产现场管理。生产现场应推行6S管理，保持作业环境整洁，维持良好的秩序。具体包括：物料摆放和传递整齐有序，不合格品区分/处理得当，设备/仪器/厂房设施的相关标识明显，安全管理和教育常态化等。

生产计划管理。良好的计划管理是缓解、消除进度延误风险的有效手段。计划制定过程中，应对任务需求进行预测，以便实施组批生产；计划应考虑经济批量，以提高计划执行的效率和效益；在计划执行过程中应设定若干关键节点，加强过程节点的检查、考核，对潜在的进度延误风险进行评估、分析，及时制定缓解措施，对于可能出现的进度延误制定应急措施。

五、取得的效果

通过对航天产品生产制造风险要素进行梳理，进一步加强了对风险要素的识别，取得了显著的经济效益，主要体现在以下几个方面：

一是强化生产制造过程风险控制，提高型号交付水平。在各个研制阶段系统梳理制造风险，加强制造风险控制，可有效解决型号交付延迟、成本超支、质量多发等问题。

二是构建精细化管理标准，加强企业自身能力建设。通过对制造技术与风险、供应链、生产设施、材料和人员等风险要素进行梳理分析，可将风险管控及早引入并贯穿于产品研制全过程，大幅降低与企业收益密切相关的制造风险；可以完善制造管理体系，有效促进自身规范化建设，提升业务能力。

三是结合当前航天外协产品质量问题多发，交付进度拖延等问题，可以将生产过程风险要素的梳理引入到外协单位，通过对外协产品制造各环节、多要素情况的系统掌握，全面提高外协产品受控水平。▲