人为差错对航天型号批产的影响及其防控技术研究

王得成　刘培　范凌　马健

摘  要：随着航天产品的生产需求不断增大，人为差错对航天型号生产的影响日益凸显。它已经成为影响航天产品生产质量的重要因素之一。本文针对“人、机、管理、环境”等四方面人为差错的产生因素，分别对其防控措施进行了深入研究，并提出了在设计、生产过程中防差错技术的应用。希望本文的研究能为业内人士进行相关工作提供有益借鉴。

关键词：人为差错  航天产品  防差错技术  防控措施

中图分类号：V22                               文献标识码：A                    文章编号：1674-098x（2020）12（b）-0254-03

Abstract： With the increasing production demand of aerospace products， the impacts of human error on the aerospace model production is increasingly prominent. It has become one of the important factors influencing the quality of aerospace products. In this paper， aiming at the factors causing human error in the four aspects of "human， machine， management， environment"， the prevention and control measures are studied in depth， and the application of error prevention technology in the design and production process is proposed. It is hoped that the research in this article can provide useful reference for the industry insiders to carry out related work.

Key Words： Human error; Aerospace products; Error prevention technology; Prevention and control measures

近年來，随着航天产品的批量生产，质量问题发生概率明显提高。其中低层次质量问题占据较大比例。大量质量故障实例的深刻分析已证明，人为差错原因占70%。在型号批量生产中，人为差错引发的低层次事故将导致型号产品的批次性质量问题、产品延期交付等。因此，航天产品质量故障的主要矛盾在于提高人的可靠性，以消除人为差错。

1  人为差错对型号批产的危害

目前，航天型号生产有如下特点：（1）产品技术状态复杂，产品之间技术状态存在差异，生产流程不尽相同;（2）阶段性小批量生产，大规模量产设备无法使用，现有工具设备通用性不强;（3）多型号穿插生产，操作人员状态转换频繁;（4）生产进度紧张，各型号之间缺乏统筹安排;（5）人员连续作业，缺乏周期性休整。

针对航天产品批产的特点，人为差错造成型号批产质量问题按发生范围可分为个体产品质量问题和批次性产品质量问题。按发生阶段可分为单机生产阶段质量问题、总装总测阶段质量问题和飞行检验阶段质量问题。人为差错造成的产品质量问题对型号批产的危害如表1所示。

综上所述，在型号批产过程中，人为差错造成的质量问题不仅涉及个体产品，同样涉及批次性产品。直接影响着型号批次性生产质量的认定与产品的交付。将造成巨大经济损失，甚至危及人身安全。

2  人为差错产生的原因

在现有批产模式下，人员操作充斥着大量生产环节。认识人的差错因素就是要重视在工作和生活环境中，人与设备、环境的关系及与他人的关系[1]。

人为差错往往是多种因素累加到一起产生的不良后果。根据航天型号多年来的生产情况，人为差错发生主要有人、机、管理、环境等四方面因素造成，具体内容如下：

（1）人员原因：首先是生理因素，长期的高强度生产，人员疲劳、紧张、疾病等造成注意力不集中;其次是心理因素，长期的生产过程中，产生习惯心理、抱怨心理、侥幸心理等，导致工作精力分散、判断能力下降[2];最后是个体因素，技能不足，相关人员不理解规程的具体内容，或不具备按规程执行的技能。

（2）工具设备原因：首先是工具设备存在设计不足，人机工程设计具有缺陷性。在操作过程中，易发生混用、错用事件;其次是人员使用因素，工具设备自身精度不高，受操作人员技能影响较大，需要靠人员技能、经验辅助判断检测结果，或设备自身输出错误结果，影响人员判断。

（3）管理原因：首先是规章因素，技术文件不规范，缺乏人为差错防控措施，检查制度不完善。对关键项目忽略，如易错、难操作项目等;其次是协调因素，航天型号批产过程中，人员、设备、场地环境的协调至关重要，任何环节协调不到位将影响型号生产流程，生产过程的不流畅将直接影响人员对产品的操作质量;最后是组织因素，在人员、设备、场地环境三方面，选用不得当、配套不完整、秩序混乱等因素，均造成人为差错发生概率提升。

（4）环境原因：首先是工作环境因素，场地的空间、照明、噪音、振动、温度、湿度等对人员与产品造成不良影响;其次是生活环境因素，生活区域的噪音、交通等对人员的精神状况造成不良影响;最后是人际关系因素，操作者与同事、家人、社会人员的关系，将间接影响操作者的情绪与认知能力，导致在生产过程中做出错误判断。

3  人为差错防控技术研究

人为差错的发生主要有人、机、管理、环境等四方面因素造成。而人为差错是否发生取决于三个环节：一是外部输入给人员的信息是否正确;二是人员对信息的认知是否准确;三是人员是否能对所认知的信息做出正确的处理。（下文简称“三环节”）因此，上述“机、管理、环境”三方面因素均通过“人”因素作用在“三环节”上，影响着型号生产中人员行为。人为差错成因关系如图1所示。本节针对型号在生产过程中人为差错的成因关系，对人为差错的防控措施与研究进行介绍。

3.1 针对人、机、管理、环境的预防措施

要减少人为差错发生概率，需针对其成因关系，从四方面入手制定防控措施。

（1）针对人员的生理因素、心理因素、个体因素。首先，根据人员年龄、身体素质合理安排生产周期;其次，加强人员培训，提高业务水平和综合素质，严格考核，持证上岗;最后，加强人员思想认识教育，消除逆反、抱怨心理。

（2）针对工具设备设计不足、使用不便等因素。首先，把防差错设计纳入设备的总体设计中，从源头上消除或控制人为差错的发生;其次，针对生产检测过程中易出错项目，采取辅助性防差错手段，设置强制检验点，由设计人员加以确认。

（3）针对管理因素，首先加强技术文件规范性，设置相关标识，明确易错、难操作项目，提高人员注意。其次合理规划人员、设备、场地环境的关系，加强生产流程流畅性;最后规范人员配置、配套关系、现场秩序的管理，为型号生产提供有力保障。

（4）针对环境因素。首先，建立绿色健康生产环境，对操作人员采取适当防护措施，消除环境中不良因素对人身体健康的影响;其次，丰富人员业余生活，组织相关娱乐、健身活動，缓解身心压力。

3.2 防差错技术的应用

1961年，日本质量专家、丰田体系创建人Shigeo Shingo提了出防差错技术。主要理念是，通过应用防差错技术，有效避免大量重复的人为纠错工作，防止人员长时间注意力高度集中而发生疲劳，最终导致产品缺陷的产生[3]。

近些年，随着航天事业发展而不断增大的量产需求，在型号生产实践中，人为差错的发生概率有所增加。因此，防差错技术在型号批产中的应用势在必行[4]。其具体在设计、生产过程的应用如下：

（1）防差错设计的应用[5]。在型号设计研制阶段，充分考虑生产过程中人为差错风险。一是加强零件通用性设计，将多品种、小批量生产的设计模式转变为大批量单一生产，有效降低加工、装配差错;二是零件差异性夸大设计，在位置相同型号不同的安装位置，设计不同安装方式，同时放大零件的差异性;三是提高零件装配唯一性设计，防止电连接器混插、错插;四是标识醒目化设计，对于航天产品，红色代表附件，不随产品飞行，因此，产品上红色物品均需在产品飞行前取下;五是生产材料可替代性设计，提高防差错技术的应用。

（2）防差错生产的应用[6]。在型号生产制造阶段，充分考虑生产过程人员因素对产品质量的影响，从管理上统一协调人、环境、工具设备三者之间的关系。其中，分时、分工位、顺序装配等就是从管理入手的防差错技术。将装配过程中易发生混装、错装的项目以分时装配、分工位装配的方法，避免易错件在同一空间、时间见面。顺序装配是指通过工艺规程明确其装配工序，以每道工序的检验验收结论作为下道工序的开始条件，严格控制装配顺序，同时对每道工序装配的零件分盒存放，装后清点，从根本杜绝错装、漏装。

4  结语

人为差错在航天型号批生产过程中影响巨大，其防控与研究又是一个漫长的过程。因此，需要科研生产人员不懈努力，从“人、机、管理、环境”四个方面入手，减少人员行为对生产质量的影响，同时应用防差错技术，探索出行之有效的防控措施，才能有效降低人为差错的发生概率。最终，进一步推动航天事业的快速发展。

参考文献

[1] 王飞.分析飞机维修中人为差错的原因分析与控制[J].数字通信世界，2018（10）：259.

[2] 张雷.减少人为差错确保维修安全[J].中国设备工程，2019（3）：32-33.

[3] 曹李君，胡冰茜.防差错技术在航空发动机设计中的应用[J].航空标准化与质量，2019（4）：19-24.

[4] 于渊，王培林，马遥，等.防差错技术在仪器舱产品中的研究与应用[J].机械工程与自动化，2020（218）：210-211.

[5] 马东阳，邓增君.面向航空发动机装配和使用过程的防错设计研究[J].装备制造技术，2019（5）：51-53.

[6] 张东，刘春立，张华，等.易混易错典型产品防差错工作实践[J].航天工业管理，2016（9）：28-31.