航天型号产品关重特性控制标准研究

贾玻、孙会鹏、于越、房桂祥、周凯 /中国运载火箭技术研究院

航天型号产品技术难度大、配套关系复杂、系统间协调匹配度要求高，航天型号质量管理过程中将关键、重要产品的性能、参数和技术要求按照特性分类要求设置为关键特性、重要特性（以下简称关重特性）进行控制。关重特性的控制是航天型号管理中针对影响人身安全、系统失效或型号成败的重要措施，是将质量控制落实到设计、工艺、生产环节的重要手段。

一、关重特性控制的作用和意义

航天型号产品关重特性控制，有利于合理利用设计资源，提高产品设计质量。设计分析通常是基于技术指标分析和设计分析两个环节进行的。从关重特性定义出发，对环境、功能、持续时间、材料性能、维修性、协调性、互换性、安全、失效、寿命、裕度等方面识别出关重特性项目，合理控制项目比例，利用优势设计资源针对性地开展失效模式分析（FMEA）、功能危险性评估（FHA）、故障分析等。

航天型号产品关重特性控制，有助于生产单位合理安排工艺、检验。明确的关重特性项目，有助于生产单位了解设计意图，逐层分解特性指标至工序和过程，合理安排工艺方案、工艺装备、工具等，有助于在开展质量保障环节中划清主次，合理安排检验时机、设备，选择适合的检验方法，从人、机、料、法、环等方面综合保障特性地落实。

二、航天特性标准现状分析和问题

航天型号特性控制工作通过贯彻国军标、行业标准、企业标准等各级标准对产品的特性分类、质量控制要求进行了规范，以提高型号产品可靠性和质量管理水平。航天型号产品关重特性控制依据的标准共计7 项，见表1。其中GJB190 是关重特性的顶层标准，提出了关键特性、重要特性、关键件、重要件等概念、定义，其它6 项行业标准及企业标准是对GJB190 的逐级细化。

表1 关重特性相关标准清单

1.相关标准关重特性定义现状分析

航天型号产品关重特性定义在执行中被扩展。一方面是以GJB190 定义为主线，在行业和企业执行层面进行的扩展。如：QJ 892、Q/Y 146 等标准的定义对GJB190 关重特性定义在航天行业和企业角度对GJB190 定义的细化，适用于航天型号产品。一方面是以GJB190 定义为基础，从可靠性控制角度进行了扩展，定义了新概念。如：Q/Y 617 提出从设计、工艺以及过程控制等角度定义关键特性（即关重特性）的新概念，见表2。

表2 关重特性定义对比分析

2.相关标准对设计单位关重特性的分析控制要求

航天型号产品特性分析相关标准的分析步骤均按照技术指标分析、设计分析、选定检测单元、标准、管理要求等5 个环节开展，与GJB190 的顶层要求一致。在行业标准和企业标准中，对5 个环节进行了针对性的解读和细化，如QJ892 标准对关重特性在图纸和设计文件中的标注进行了固化，并落实在了图纸模板中；Q/Y146 标准中对关重特性的设置比例提出了控制要求，控制了关重特性控制的管理成本，提高了管理效率和针对性；Q/Y617 标准中对关重特性分析时，需着重从可靠性角度进行识别，并按照总体、分系统、单机逐层分析、识别和控制。根据航天型号产品的特点，提出了5 个环节的细化要求，增强了关重特性分析控制工作的可操作性，见表3。

表3 关重特性分析控制

3.相关标准对生产单位关重特性的分析与落实要求

航天型号产品特性对生产单位关重特性的相关要求，均必须在关键工序和关键工序质控卡中进行落实，需与GJB909 要求一致，并在行业和企业标准中进行细化。如QJ 2664 针对航天型号产品关键工序的职责、确定原则、程序、管理、质量控制要求、监督考核等均进行了细化；Q/617 结合三类关键特性与关键工序的控制要求，对落实环节的“三定”及人、机、料、法、环等方面的要求进行了细化和补充，并特别提出了3 类关键特性报告的编制和评审要求，见表4。

表4 生产单位关重特性的分析和落实

三、标准实施效果分析

根据关重特性相关标准要求，选择了姿控发动机、减压阀等典型产品对标准的定义、实施情况进行了分析。

1.多概念间嵌套不利于标准执行

关重特性、三类关键特性之间存在表5 中的对应关系，关重特性数量和项目（或参数）应与设计关键特性对应，关键工序参数项目（或参数）应与关键工艺特性对应，关键工序质控卡项目应与过程控制关键特性对应。

表5 关重特性与三类关键特性定义对应关系

选取某型号姿控发动机的关重特性分析结果进行分析，38 项设计关键特性项目应包含于56 项关重特性项目中，但对比后发现，仅有2 项设计关键特性与关重特性对应（XX-013 膜片的刻痕深度、破坏压力值），36 项不对应。由于设计关键特性项目不对应，导致工艺关键特性、过程控制关键特性内容与关键工序控制内容也不对应。

经问题回溯，发现该产品设计员在进行特性分析时，未充分理解多个标准概念间的关系，未按标准要求进行转化和对应。可见，对于同一件特性分析工作，多个标准对设计人员进行约束和管理，相同或相似概念的嵌套不利于标准的执行。

表6 姿控发动机关重特性设置数量分析

2.相同或类似产品的特性分析效果横向不一致

选取某系列阀门产品进行特性分析报告对比分析，发现相似产品且用于相似工况的特性分析结果差异较大，这反应出设计单位或研制单位对本单位产品特性分析结果控制存在不足。这主要是因为不同的研制队伍在分析评审时，人员因素干预较大的缘故。但根据型号研制质量管理需求，通用成熟产品应能够对特性分析结果保持一致性。

四、建议

1.规定实施特性分类工作的时机

项目论证初期，就可围绕军方战技指标，深度剖析、层层分解、实施特性分类工作；在项目试验鉴定之前，形成受控版的关重件清单、三类关键特性分类表及特性分析总结，作为后续特性分类工作的配套文件，此举有利于用户方和质量监督部门开展检验评定工作，全程保障航天型号产品质量。

2.细化实施特性分析工作的方式和步骤

进一步围绕军方需求，基于战技指标，形成特性分类报告和特性分类表；依据特性分类逻辑决断法确定特性类别；最终形成生产单位需要的工艺关键件清单和关键工艺、关键工序清单，并对上述文件进行有效管理和落实。

3.进一步完善三类关键特性的工作要求

进一步研究设计关键特性项目及项目间的对应关系，工艺关键特性、过程控制关键特性与关键工序对应关系；在明确三类关键特性和关重特性、关键工序定义间关系的基础上，完善相关的过程要求，增强标准的可执行性。

4.编制面向产品的关重产品特性分析和控制指南

进一步落实各单位抓产品的责任，编制面向产品（特别是影响成败的产品）的关重特性分析和控制指南，为解决特性项目识别不全面、特性描述不量化、同类特性控制要求不一致等问题提供支撑。

5.严格管控特性分类项目并实施动态管理

依据航天型号产品本身特点和不同型号的设计经验调整关键件、重要件的控制比例，关重件的数量不宜过多，亦不宜过少；通知围绕型号研制和生产情况，定期对关键件、重要件清单进行分析、评估和调整，有利于提高产品质量，降低研制和生产成本。

航天型号产品关重特性控制标准，在航天型号产品质量控制过程中发挥着重要的作用，同时也是推动航天企业创新发展、圆满完成航天发射任务的重要保障之一。