新一代运载火箭产品质量保证新模式探索

朱亚蓉、桑猛、刘东平、夏磊、刘洋 /天津航天长征火箭制造有限公司

党的十九大报告明确提出了建设航天强国和质量强国的目标，为航天企业的发展与质量工作指明了方向，也对航天质量管理工作提出了更高的要求。新一代运载火箭是以高可靠、高安全、无毒、无污染为目标打造的数字化火箭，承担着空间站工程、探月工程等重大专项工程的发射任务，是我国由航天大国向航天强国迈进的重要支撑和显著标志。运载火箭的研制生产是一项庞大的系统工程，生产制造环节涉及的专业范围广、全流程制造周期长、质量管控难度大。新形势下型号任务的成功考验的不仅仅是一个产品、一个部段、一发火箭的质量控制，更重要的是要有稳定、可靠、可持续改进的质量保证体系，以有效保证生产制造全过程质量受控。

一、工作思路

为了适应新时代航天产品对质量工作的要求，确保新一代运载火箭发射任务持续成功，天津航天长征火箭制造有限公司在航天型号产品传统质量保证模式的基础上，立足运载火箭箭体结构的生产、装配及总装总测环节，以数据集成利用为手段，达到提升基础质量管理控制的目标。按照“管理体系化、工作流程化、实施定量化、支撑信息化”的原则，在型号产品生产流程中面向产品抓问题、面向流程抓要素、面向组织抓保障，从问题纠正、流程优化、责任落实等方面不断优化改进质量保证体系，建立健全质量保证队伍，提升型号质量管理水平，形成航天型号产品的长效质量保证新模式。产品质量保证新模式的工作思路如图1 所示。

一是识别关键控制要素，强化型号产品研制生产过程控制。从产品特点、流程要素及组织管理中提取产品实现的关键要素，运用精细化、量化控制方法实施管控，在产品实现全流程中将重点、要素、问题进行有机关联，做实、做细各项控制要求并不断总结、提炼，为基础质量管理水平的提升提供素材及经验，打造可靠、有效的产品质量保证体系。

二是深化数据集成利用，强化数据驱动对型号产品质量的量化控制。从设计源头出发，对产品性能数据、工艺过程参数、工装设备数据等进行系统整理、收集、分析，通过信息化手段进行充分有效的利用，使数据集成利用贯穿于产品生产始终，为型号产品生产过程控制提供数据支撑。

图1 质量保证新模式工作思路

三是加强基础质量管理建设，强化质量管理体系的核心指导作用。质量管理体系要求是产品实现的基本要求，体系的运行也是不断完善的过程，从型号产品质量管控中归纳、总结出控制要点，不断完善质量管理体系，持续提升质量管理体系的有效性；同时，通过标准规范的建立、质量专业队伍的发展及质量文化的宣传教育等，不断提升型号产品质量基础保障能力。

二、产品质量保证控制过程

1.型号产品研制生产过程专项质量管控

以往的型号产品研制生产过程是从原材料质量控制、技术状态管理、生产准备管理与控制、生产过程控制等全流程各个环节进行质量管控，控制项目及要求全面且细致，在此质量管理模式下，型号产品的生产质量受控。面对新形势下高标准、严要求的新一代运载火箭，质量管控要聚焦过程风险识别与控制，突出型号特点，结合型号生产过程中的典型问题，从产品特性、风险点、过程控制等方面识别质量保证要素，并制定相应的控制措施。生产过程专项质量保障控制项目如图2 所示。

（1）聚焦特性开展专项确认

以航天产品常见病、多发病为切入点，立足产品特性，在产品实现策划阶段进行重要程度的识别及分析，识别出禁限用工艺、不可检不可测、易错难操作、成败型操作、极性安装、涉及分离及飞行中有动作等关键项目，进而在产品实现过程中重点控制，明确工艺控制要求、检验及旁证要点，保证风险可控；同时，为了确保措施落实有效，在全箭测试前对完成情况再次检查确认，归纳总结经验教训，改进工艺控制措施，实现产品特性识别、控制、分析及改进的良性循环。

（2）聚焦风险识别关键控制要素

风险识别及控制应贯穿产品实现全过程，从产品实现策划阶段开始对产品技术、质量、生产、经费、成本、人力资源、能力配备等各个方面开展风险辨识及分析，制定控制措施，对生产过程进行严格控制，及时有效化解风险，在产品实现后对过程控制情况进行检查、评估，改进控制措施，持续提升产品实现过程的风险防控能力。

立足产品生产过程中发生（发现）的典型问题、常见病、多发病，识别出贮箱锁底焊缝焊接质量风险、贮箱箱底法兰盘形位尺寸控制风险、贮箱箱内零件点焊焊缝质量风险、焊丝等关键辅料使用风险、导管样件使用风险、导管酸洗质量控制风险、数控加工程序管控风险、大部段产品吊装风险、箭体多余物防控风险、阀门生产质量控制风险、导管及蓄压器产品生产质量控制风险、“逆流程”风险、总装对接防“咬死”风险及控制、大部段对接操作风险等20 余项风险点，均制定了控制措施，经生产验证措施有效，固化形成工艺规范，严格把控工艺状态更改，关注新工艺、新环境、新设备、新岗位、新人员检查确认情况，消除已知风险，通过有效的风险防控措施，实现未识别风险危害可控。

图2 生产过程专项质量控制项目

（3）聚焦过程实现关键过程重点控制

产品实现过程包含原材料质量控制、技术状态管理、生产准备管理、文件与资料管理、产品标识和批次管理、关键过程控制、工序过程控制、质量信息管理等全流程各个环节，通过对过程的重要程度、复杂程度、难易程度及受控程度等进行识别，将关键过程、特殊过程、外包过程、放行过程、技术状态更改过程、制品处理过程等作为重点控制项目，在生产过程中设置工序控制要点及检查要求，同时在型号出厂前再次开展专项复查确认，保证产品实现过程质量受控。

2.推动数据集成利用，提升质量管控的精准性

数据是产品实现过程的基本组成，来源于工艺实现过程、流转过程、设备（工装）使用过程及测量过程等全流程，通过这些数据的收集、分析及利用，更精准地把控质量控制要素，持续改进质量管理模式，提升质量管理水平。

数据按照使用阶段可分为输入数据、过程数据及输出数据。输入数据为工艺试验阶段或首件产品加工前的试验数据，是产品实现的基础数据；过程数据为产品的核心数据，是对输入数据的应用、调整及优化，过程数据的精准控制既是产品质量的保证，又是持续保证质量的根本；输出数据为成品的检测数据，作为检验产品质量的最终依据，既可以验证产品质量满足设计要求的程度，又能为输入数据及过程数据的优化提供支撑。

运载火箭产品实现全流程涉及机械加工、钣金成形、焊接装配、铆接装配、表面处理、总装测试各个环节，数据种类多、数据量庞大，人工记录费时费力，高强度工作量容易使数据收集及分析成为机械式、重复性工作。因此，要实现数据的集成利用必须采用信息化手段，从数据项目的确定、数据的提取、分析等方面实现模块化、标准化、自动化，分阶段实施，从关重产品、特殊过程、易错环节等入手，建立规范，逐步拓展，最终实现型号全生命周期的数据收集、分析及利用。

为了保证产品可靠性，积累产品过程及结果数据形成数据库，重点对生产过程产生的数据开展包络分析，关注不包络项目，分析不包络产生的原因，研究产品质量趋势，制定纠正措施；对质量问题进行系统管理，开展问题定位及原因分析，深挖问题背后的技术原因和管理原因，开展共性问题治理，完善管理流程，杜绝重复性、低层次问题的发生。

3.持续改进质量管理体系，强化质量保证队伍建设

质量管理体系的有效性和适宜性是保证产品实现过程受控的基础，运载火箭型号的发展及航天精细化质量管理要求对产品质量保证提出了更高的需求，聚焦特性、风险、过程的控制内容及要求均转化为质量管理体系的一部分，使管理流程规范化、标准化，持续改进型号质量管理模式。

产品实现过程是一个动态变化的过程，核心是过程方法，过程方法的实质是预测、预防及持续改进。产品实现的各个环节都是由人、设备、方法、制度等组合变化，有变化即有风险，因此要树立基于风险的思维，采取针对性措施应对过程变化，持续改进质量管理体系，应对新型号、新形势、新标准带来的变化，充分利用产品数据库，精细化过程管理，从而实现质量管理体系的有效、高效运行。

根据运载火箭型号任务的特点和需求，从质量体系建设、运行及维护、质量综合管理、型号质量管理、供应商管理、产品检验等方面培养专业人才，建立质量师队伍，涵盖型号生产质量管理各个环节，保证人员配置及业务能力满足型号研制需求，提升型号队伍的质量保证能力。

运载火箭产品质量保证模式要适应航天型号的发展及航天质量管理的新要求，天津航天长征火箭制造有限公司在传统质量管理方法的基础上，充分借鉴国内外先进经验，以数据为基础，抓重点、抓要素、抓问题，注重体系建设与人才队伍建设，以“三个面向”为切入点，以压准压实各级责任为重点，摸索出适用于新一代运载火箭产品质量保证的新模式，不断提升质量管理能力，为新一代运载火箭的发展奠定坚实的基础。▲