王平 郭小星 刘博 王云燕
(1北京遥感设备研究所,北京,100854;2北京京航计算通讯研究所,北京,100074;3中国航天科工集团防御技术研究院物资供应站,北京,100854)
GB/T 23703在航天产品质量与可靠性知识管理体系构建中的应用※
王平1郭小星2刘博3王云燕1
(1北京遥感设备研究所,北京,100854;2北京京航计算通讯研究所,北京,100074;3中国航天科工集团防御技术研究院物资供应站,北京,100854)
知识管理;知识管理体系;航天产品;质量与可靠性。
“十二五”以来,航天产品呈现出极强的“三多”(多项目并举、多学科集成、多专业配套)、 “三跨” (跨地区、跨建制、跨领域)、“三新” (新特点、新技术、新体系)的特点。质量成本压力日益增大,企业创新发展,转型提升的要求不断加强,国防科工局更是提出了信息化时代基于先进技术的质量精细化管理的研究方向。提升质量与可靠性管理水平,实现企业质量管理水平、产品质量 (可靠性)水平的增长,已经成为当前国防科技工业中最重要的管理课题。
与此同时,在工业信息化快速发展的大环境中,航天企业在企业管理和产品的研发生产上不断向智慧型、学习型企业转型。在转型的过程中,知识作为核心生产要素,对航天企业管理和产品升级换代的影响作用越来越大,知识已逐渐成为航天企业竞争优势和产品质量与可靠性把控的关键因素,对知识的有效管理是一个航天企业取得成功和可持续发展的关键。
为促进企业的知识管理,从2010年到2014年,国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会先后发布了GB/T 23703.1~23703.8《知识管理》,涵盖了知识管理的框架、术语、组织文化、实施指南、知识活动、评价、知识分类通用要求、知识管理系统功能构建,为全面提升知识管理奠定了基础。在新形势下航天产品研制面临性能要求高、研制周期短、质量与可靠性要求高等挑战,深入研究GB/T 23703的有关条款,积极开展以航天产品为核心的航天产品质量与可靠性信息知识管理体系的构建及应用实施研究是非常必要的。
在GB/T 23703.2—2010《知识管理 第二部分:术语》中,对知识 (Knowledge)进行了明确的定义:通过学习、实践或探索所获得的认知、判断或技能。
知识可以是显性的,也可以隐性的;可以是组织的,也可以是个人的。知识可包括事实知识、原理知识、技能知识和人际知识。知识是经过 “编辑”的信息,在具有意义的背景环境与分析处理后,能为组织带来真正的价值,它是隐含在专利技术、成功产品与有效策略后的知识力量。而组织知识的集合 (累积的经验、员工、管理技能、作业方式、科技应用、策略伙伴与供应商的关系、顾客及市场情报)就是它的智慧资本。
知识管理这一概念最初出现于20世纪七、八十年代,伴随着网络知识经济的发展而诞生。1979年,Horton从资源演化的角度提出了知识管理的概念。之后,学界对知识管理开展了持续而深入的研究。专家们普遍认为,知识管理具有4种基本功能:外部化、内部化、中介化和认知化,分别表示从外部获取知识并进行分类和组织、内部知识转移、为知识寻求者提供知识来源以及将上述3种功能所获得的知识加以应用。知识管理可以理解为运用集体智慧,提供组织的应变能力和创新能力。
航天产品质量与可靠性知识管理是对类型庞杂的航天产品质量与可靠性数据,运用知识管理、大数据等技术手段进行梳理、归类、挖掘,以形成有用的 “知识”。航天产品质量与可靠性知识管理需要贯穿于整个航天产品的生命周期过程的各个阶段,为其它型号研制工作提供目标和修正参数,使各项工作围绕质量与可靠性工作密切协作彼此协调地有序进行。
按照GB/T 23703.7—2014《知识管理 第 7部分:知识分类的通用要求》,结合航天企业管理特点,航天产品质量与可靠性知识体系采用三维度体系结构,即:产品维、类型维和岗位维,体系结构,如图1所示。
在航天产品质量与可靠性知识体系结构下,各个维度还可继续细化为多个维度。 “类型维”可以细化为3个维度:2个概念维 (显性/隐性、内部/外部)和1个价值维 (核心知识、重要知识、一般知识); “产品维”可以细化为3个维度:项目维、组织维和等级维; “岗位维”可以细化为3个维度:型号维 、专业维和等级维。航天产品质量与可靠性知识体系是构建其知识管理体系的基础,通过各专业知识体系的不断建立、整合和关联,为质量与可靠性知识管理体系的构建提供比较成熟的技术支撑和实施基础。
航天产品质量与可靠性知识管理体系是对质量与可靠性专业范围内,围绕型号任务需求对质量与可靠性知识进行确定、收集、评估、共享、应用和创新,是包括管理活动、技术、方法和信息系统建设等全过程在内的系统工程。
构建航天产品质量与可靠性信息知识管理体系,就是以知识管理理论和数据集成技术为基础,通过学习、归结、吸收、利用知识管理等先进理念和技术方法,开展航天产品质量与可靠性信息的综合管理,形成支撑航天产品型号研制和质量管理的知识管理框架,实现从型号研制生产全过程获取数据、提炼知识并应用于型号研制生产的持续与高效的循环运作。
研究航天产品质量与可靠性知识管理体系,首先需研究知识的创建流程以及相关要素,根据GB/T 23703.4—2014《知识管理 第4部分:知识活动》,构建典型的航天产品知识创建或数据挖掘系统过程,如图2所示。
要建立航天产品质量与可靠性知识管理体系,应了解现有知识的成熟度,梳理质量与可靠性的知识结构,构建质量与可靠性知识体系,并从知识类型、产品层次、岗位应用等多个角度和知识的来源、知识的价值、知识的应用范围、知识的应用能力等多个层次对质量与可靠性知识进行系统性分析。通过对知识成熟度和质量与可靠性知识体系的综合分析,寻找质量与可靠性知识管理的薄弱环节,最终确定质量与可靠性知识管理的研究对象和管理重点。
现实工作中我们通过标准、法规、案例形成了大量的约束、条件、要求以及各种信息,如何将这些成熟的信息转换成信息化条件下可以被识别的数据,并将数据提炼抽取成可以被重复利用的知识,这一过程在GB/T 23703.8—2014《知识管理 第8部分:知识管理系统功能构建》中被称为知识挖掘或知识创造,也就是建立知识管理体系的基础。质量与可靠性知识的成熟度模型如图3所示。
质量与可靠性知识的成熟度模型分为3个维度:认知维、系统维和逻辑维。 “认知维”通过知识的鉴别、获取、传递过程提升质量与可靠性专业的能力建设; “系统维”通过知识在型号产品生命周期中的识别、共享和应用不断提高知识的成熟度等级; “逻辑维”通过知识在应用过程中成熟度的提高而升级为知识的再创造。
从图3可以看出,从数据中提炼信息、从信息中鉴别和获取知识,是知识管理的最基本工作。而对于质量与可靠性知识而言,通过各类信息提炼相关知识同样是质量与可靠性知识的重要来源。
基于航天产品质量与可靠性知识的挖掘、分享和实践的过程特点,形成航天产品质量与可靠性知识管理模型,如图4所示。
在航天产品研制的立项论证、方案研制、工程研制、产品定型和使用维护等各个阶段都有质量数据的输入,各阶段也都产生大量由质量业务人员通过统计分析得出的质量管理知识,或者一线技术人员的经验知识。知识管理完成对这些不断产生或更新知识的归纳、整合、分类、检索等任务。上述各个阶段也都需要工程信息化系统的支持,而将知识融入这些工程信息化系统,支持工程信息化系统对型号各阶段 “智能化”的监管或干预,从而实现知识管理的评价、统计和有效应用。
按照图4模型,将质量问题知识库和物资选用知识库作为典型的知识库,并作为研究航天产品质量与可靠性知识管理和信息化平台建设的重点。
在武器系统研制的全寿命周期过程中,与质量与可靠性相关的规章制度、标准/规范、产权专利等知识和相应管理比较成熟。而其中,产品质量问题信息、物资选用控制信息是动态的、实时更新,相关知识挖掘也是需要实时开展、更新并不断优化,并及时纳入相应知识库,以保证知识库的有效性。
航天产品质量问题信息汇集了型号研制生产全过程中在设计、操作、工艺、元器件、管理等方方面面出现的错误、缺陷、漏洞、隐患,是航天产品质量的 “前车之鉴”。航天行业特色的“双五条”归零成果需要进行实时的数据分析、知识挖掘并实现与工程信息化系统的集成应用。随着元器件和原材料的更新换代以及全三维设计与制造的推进,物资优选/限选/禁选和三维模型创建等结构、电气等物资选用知识库亟待创建并与型号工程信息化系统集成,以实现 “预防为主、节点前移”的设计源头质量控制。
航天产品质量与可靠性知识体系的构建、工程 (型号)信息化集成应用研究,能够有力地提升型号研制过程质量控制能力,形成更为有效的航天产品质量与可靠性知识管理体系模型,推动型号可靠性水平的提高。
以航天科工集团公司为例,各级单位通过质量问题归零,结合型号研制生产的工程实践,形成了数量庞大的质量与可靠性知识,以此为基础构建的质量问题 (故障模式)知识库、质量问题信息库、故障模式信息库、典型质量问题案例库、总结抽象的规则信息库等知识库,很好地促进了航天产品系统质量与可靠性知识体系与工程(型号)信息化体系的融合。
为了提高质量与可靠性问题及规则信息库等知识库的利用效率,可以使用产品及零部件名称来实现知识信息的推动和设计,将组织积累的质量与可靠性问题及规则知识实时地推送给设计师。依据 “质量与可靠性问题及规则知识库系统”和系统后台,以零部件名称作为匹配逻辑,做两个系统之间的集成,集成方案如图5所示。
航天产品研制过程中涉及的物料非常多,根据物料知识的类型,航天产品研制工程中这些物料可分为两大类:①与物料本身相关的手册资料、图形符号、模型及其属性信息等;②使用单位对物料选用和管理文件的相关要求,如元器件禁限用等管理规章制度、元器件选用目录等各级标准等。前者通过设计基础资源库进行管理,而后者则通过专门的平台系统进行管理。
设计基础资源库为物料知识库提供了重要的数据基础和应用基础。设计过程中所需的各种标准件、图形符号、模板等资源,统称 “设计基础资源”,通过设计基础资源库进行统一管理,能实现资源共享和签审流程、更好地实现厂所间以及与供应商之间的合作。
设计基础资源库中的物料知识支撑了航天产品的研制过程,在信息化条件下各类技术文件、质量控制文件和过程文件等的表现形式可细化分解为三大类:图、表、文。其中,图形和表格化信息,均直接或间接来源于设计基础资源库,这就为管控提供了可能性和便捷性。
基于设计基础资源库已经具备的物料、模型等条件,通过应用质量与可靠性知识等相关限制信息和优选物料的相关信息,形成物料知识库。同时,设计开发相应的物料选用、检查、维护工具和系统,与设计环境和产品生命周期管理系统紧密集成,从而实现基于物料知识的选用管控。
航天产品在建立质量与可靠性知识管理体系的过程中,以质量管理体系建设为基础,以产品保证系列大纲为型号管理主体要求,以科学管理和专业技术相结合,质量与可靠性管理积累了大量的管理和技术经验,取得了显著成效。航天质量与可靠性管理是以 “零缺陷”为追求卓越的质量理念、以预防为主为型号产品保证指导思想的系统工程,系统预防是实现质量理念和指导思想落地的有力保障和关键环节。但是,如何实现系统预防、快速提高质量与可靠性管理以及技术能力是需要探讨和研究的。
目前,质量与可靠性知识管理体系仍然存在着薄弱环节:①老专家退休造成大量隐性经验知识流失;②知识队伍人才断层,研发管理和技术人员缺少经验;③在及时总结并重用以往的经验教训方面做得远远不够,新型号研制存在大量重复性工作和重复性质量问题;④各类研制过程信息和技术档案只是静态数据,没有提取成知识以供学习、应用和再创新;⑤专业或业务工作所需的知识缺少系统的相关性分析,不能有效地将各岗位人员所需的知识进行关联应用;⑥没有适宜的知识共享和管理工具,缺乏有效的内部沟通和相互借鉴平台。
在国家国防和经济发展的政治局势大背景下,在新材料、新技术迭代急需快速实现技术工程应用的压力中,在信息化管理和数字化制造的现代化管理和技术平台基础上,武器装备的更新换代速度加快、研制周期缩短、研制成本压缩,企业和研发队伍的系统预防能力建设愈发显得紧迫和重要,也为质量与可靠性系统工程管理提出了新的发展需求。
a)快速并持续提升型号队伍技术能力,包括:管理和整合企业内的专家智力资源,加快新员工的成长速度和缩短培养周期,持续提升企业员工创新能力和专业技术水平。
b)成熟技术和 “三化”产品应用的信息化管理急需上台阶,包括:现有产品数据管理平台对成熟技术和 “三化”产品资源库的管理功能需继续升级以支持快速设计和制造。快速设计和制造的设计资源管理应与企业科研生产管理流程高度融合,形成成熟技术应用、新旧技术换代的良性管理循环。
c)实现静态信息存储向动态知识提取和应用的创新管理,包括:由管数据和信息到管知识,整合企业内分散的知识内容、消除知识孤岛,不但要管知识的提取和共享、更要管知识灵活应用和再创造,通过知识管理形成企业研制技术体系和技术平台,为辅助研制决策奠定基础。
d)提供便捷查询和利用的关联型知识库、快速提高人员能力。应用成熟技术和 “三化”方法,实现快速设计和制造,汲取既往型号研制经验,减少研制过程质量问题,降低研制质量风险。
根据 GB/T 23703.5—2014《知识管理 第 5部分:实施指南》,航天产品质量与可靠性知识管理体系的构建实施主要从知识管理法规、知识管理队伍、服务平台建设、质量与可靠性体系建设、知识的宣贯和培训、知识的强制性传递文化等方面开展。
原总装备部于2005年联合各军兵种装备研究院所起草并发布了GJB 1686A—2005《装备质量信息管理通用要求》,并在2014年正式发布了《装备通用质量特性管理工作规定》,由此为航天产品质量与可靠性框定了外延,即贯穿型号论证、研制、试验、定型、生产、交付、使用、维修、保管、运输、退役全生命周期中的可靠性、维修性、保障性、安全性、环境适应性。
以航天科工集团公司为例,在集团公司内部,注重质量与可靠性专业队伍的建设,建立了一支熟悉和掌握质量管理的法规和要求,熟悉和掌握质量管理体系与产品保证工作内容与工作流程,熟悉和掌握质量与可靠性设计技术、试验技术的产品保证专家队伍,并以正式发文聘用的形式建立了专家组。
建立了航天信息资源与知识服务平台、标准全文数据库、工艺知识库等公开性知识服务平台,建立了设计基础资源库、 “三化”产品资源库、元器件质量管理信息系统、供应链系统、质量管理信息系统等为航天产品研发、生产服务的涉密知识服务的系统。
国防科技质量与可靠性中心编制并发布了《质量与可靠性国家军用标准汇编》。各院、所(厂)以编制、实施 “三大规范”为主开展企业标准体系建设,形成了一批具有自主知识产权的、反映院、所 (厂)特色的企业标准。
针对型号设计师、工艺师、项目管理人员等不同专业人员的特点,编写并发布了 《质量与技术基础知识手册》,明确了各类人员应了解和掌握的质量、可靠性、标准化、计量等方面的基础知识,对型号研制中需使用的共性法规,手册提出了贯彻要求。为提高设计师的设计水平和问题分析能力,编制发布了 《型号可靠性设计培训教材》等培训教材。
2000年,原国防科工委颁发了 《国防科工委关于加强国防科技工业质量工作若干问题的决定》 (科工技字 〔2000〕119号), 文件第二十五条规定:重点型号必须建立型号故障报告、分析和纠正措施系统 (FRACAS)。通过法规性文件的贯彻执行,为基于质量 (故障)的知识提供了强制性的传递模式。
根据GB/T 23703.3—2010《知识管理 第三部分:组织文化》的要求,组织文化是组织成员在探索适应外部环境和整合内部资源的过程中形成的,得到组织全体成员普遍接受,包括价值观念、行为准则、团队意识、思维方式、工作作风、心理预期和团体归属感等。
组织文化是知识管理成功与否的关键。知识管理的实施要根据具体的组织情境,采用不同的知识管理战略和工具去适应组织文化,进而在实践过程中渐进地营造基于知识的组织文化。在基于知识的组织文化中,强调通过学习来构建组织的持续竞争优势。
在航天产品质量与可靠性知识管理体系构建过程中,秉着信任、共享、开放、容错的文化理念,通过导师制、归零反思、培训交流等多种方式,创造知识型员工、协作型团队、学习型组织,激发全体成员的主动性,从源头保证航天产品的质量与可靠性。
导师制是把组织内经验丰富的老员工和没有经验的新员工配对,进行隐性知识传递,通常称为 “老带新”、 “传帮带”,导师制能降低新员工学习组织经验和惯例的难度。归零反思是指通过分析归零事件的发生过程、发生的原因以及改进措施,从中获得经验教训,让人们在过往的问题中学习。培训交流是一种结构化的方法,具有很好的开放性和透明度,通过知识的交流和互换,进一步稳固知识管理系统。
[1]吴厚庆.关于企业知识管理几个关键点的探讨 [C].中国生产力学会第十一届年会专辑.2000.
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[3]杨辉.基于实证研究的航空企业知识管理系统构建 [C].航空工业档案学会七届四次理事会暨2013年度优秀论文交流会论文集.2013.
[4]朱萍,刘伟泽,万立滨.基于实证研究的知识管理路线、方法和模型研究 [C].航空工业档案学会七届四次理事会暨2013年度优秀论文交流会论文集.2013.
文 摘:结合GB/T 23703的内容,概述知识与知识管理的一般概念,探讨航天产品质量与可靠性知识管理体系的构建模型,分析航天产品质量与可靠性知识管理体系与工程信息化集成的关系,介绍航天企业开展的与知识管理体系构建相关的组织文化,研究航天产品质量与可靠性知识管理的现状和发展要求。
※ 本文源于国防科工局技术基础 “十二五”科研项目:航天产品质量与可靠性信息知识管理体系构建及应用研究(JSZL2014204A001)。
王平 (1975年—),女,硕士,研究员,现从事航天企业标准化工作。