航天供应链质量与可靠性数据包管理及其信息系统设计与实现

朱江、宁敏、樊子源、方娟、郑栋

北京航天晨信科技有限责任公司火箭军装备部驻 北京地区第七军事代表室

供应链产品在航天型号研制生产中占有重要的地位，航天系统抓总型号以及协作配套型号任务的供应链企业有成千上万家，其中任何一家供应链的产品出现质量问题，都有可能影响航天任务的成功完成。如何有效提高航天供应链产品的质量和可靠性，一直是航天质量管理关注的重点和难点。新型冠状病毒疫情给供应链质量管理带来新的挑战，各地区疫情防控政策导致传统的供应链过程监产、产品下厂验收等质量控制手段出现不同程度的延迟，甚至取消，供应链质量管控的风险逐渐增加。如何适应新的外界形势变化，既保证航天供应链产品质量，又将疫情对供应链产品质量管控的影响降到最低，成为新的研究课题。笔者深入研究航天供应链质量与可靠性数据包管理，通过构建供应链质量与可靠性数据包信息系统，实现供应链质量控制重心前移，变抓结果为抓过程，变现场控制为异地协同管理，确保及时发现和解决质量问题。

推进产品质量与可靠性数据包应用，一是让型号研制生产过程更多地基于数据信息进行展示，并在产品研制全生命周期实施数据管理，使质量管理由定性向定量管理转变，逐步实现精细化量化质量管控，保证交付产品的质量，最终提升产品保证能力；二是用于产品验收和出厂评审时，查验产品研制生产过程中的全部原始资料，确保交付产品各项指标满足要求；三是在开展问题归零时，能够快速进行质量复查，解决难以追溯的相关质量数据、归零周期耗时长等问题；四是型号与可靠性质量记录中包含大量的质量数据信息，具有较高的统计和分析价值，通过建立质量与可靠性数据包可以深入开展数据分析和挖掘工作。

一、以协同质量管理为特色的航天供应链管理

随着社会经济的高速发展和国防装备建设的迫切需要，在实施航天型号大批量生产和高密度发射任务过程中，企业由于资源不足，为维持组织核心竞争能力，将非核心业务委派给外部的专业公司，集中资源于其核心竞争力（如产品设计和开发能力），以改进产品和服务品质，满足顾客需要。即利用企业外部的资源为企业内部的生产和经营服务，降低营运成本和经营风险。

外协（外包）的优点主要体现在：避免组织过度膨胀，增加管理成本；资源集中于企业核心竞争力，实现降本增效；突破既有能力和资源限制，扩展商业关系，分散风险，改善利益相关者的关系；增加客户满意度；企业运作更灵活、更有活力，提升组织生存力。

航天供应链质量管理的关键是将航天质量意识、价值观和标准规范等渗透到系统内各个配套单位，使整个供应链对航天质量文化具有相同的认同感和荣誉感。供应链成员单位不是简单的产品配套关系，而是同舟共济和互利互惠的伙伴关系，并形成广泛的沟通渠道，使得质量管理的所有信息充分共享，支撑质量管理的协同。跨成员单位的质量与可靠性数据包的建立就是航天供应链协同质量管理的一种重要形式，成为供应链产品研制过程控制、质量改进、产品接收和后续使用维护的依据。

二、航天供应链质量与可靠性数据包的建立

1.目的

推进产品质量与可靠性数据包应用，一是让型号研制生产过程更多地基于数据信息进行展示，并在产品研制全生命周期实施数据管理，使质量管理由定性向定量管理转变，逐步实现精细化量化质量管控，保证交付产品的质量，最终提升产品保证能力；二是用于产品验收和出厂评审时，查验产品研制生产过程中的全部原始资料，确保交付产品各项指标满足要求；三是在开展问题归零时，能够快速进行质量复查，解决难以追溯的相关质量数据、归零周期耗时长等问题；四是型号与可靠性质量记录中包含大量的质量数据信息，具有较高的统计和分析价值，通过建立质量与可靠性数据包可以深入开展数据分析和挖掘工作。

2.内容与要求

航天产品质量与可靠性数据包，是指航天产品在研制生产环节中形成的、和产品质量与可靠性有关的数据证实性材料，能为评价产品功能、性能以及质量与可靠性特性提供客观证据，用于规范产品研制、生产过程和交付验收，开展质量复查、质量确认、质量问题归零、技术状态管理等有关工作。

航天产品质量与可靠性数据包项目及其内容涵盖产品在设计、制造、组装、调试、试验、检验、返工、返修等工作环节中形成的文档、记录（含照片、视频）等各类质量与可靠性信息。主要包括：

（1）产品设计文件、工艺文件、检验和测试文件、试验文件；

（2）产品保证类文件、质量改进和综合管理类文件；

（3）产品设计、生产、试验（含大型地面试验、飞行试验）全过程实施质量控制（含关键控制点、检验点）的记录，包括对产品的关键工序、特殊过程等进行多媒体记录，对重要单机的组装测试、系统/分系统的综合试验、联调考核等地面大型试验等进行多媒体记录；

（4）发生质量问题和质量改进情况，产品技术状态偏离、变更的相关记录；

（5）提交各类评审、审查会议的文档，评审、审查工作中提出的待办事项在落实过程中形成的与产品相关的文档；

（6）产品交付后提供使用、装配的相关文件和资料，在归零和返工、返修过程中形成的与产品相关信息。

航天产品质量与可靠性数据包采取自上而下统筹策划、自下而上建立的方式，分级管理，逐步实施。依据型号产品层次与组成，以有产品代号的整机（组合）产品为基本单元，每个实物产品对应一套产品数据包清单。

航天产品质量与可靠性数据包包含从设计到交付全过程的质量数据。在型号研制生产的各个阶段都应建立产品质量与可靠性数据包，根据不同阶段的特点，内容可以有所侧重。在产品研制的各阶段，应侧重产品的设计文档、技术状态控制文档、测试试验文档、软件信息、关键项目控制文档等的收集管理；在产品批产阶段，应侧重关键项目控制文档、物资文档、生产过程文档、外协外包文档、多媒体记录等的收集管理。

航天产品质量与可靠性数据包涉及的文档类别主要包括记录、清单、文件3 类，各相关单位可根据承研产品的特点或任务分工进行删减或补充，并经总体单位认可后形成本单位产品的质量与可靠性数据包清单。

3.航天全级次供应链质量与可靠性数据包的实施

质量与可靠性数据包在航天全级次供应链实施的主要步骤如下：

（1）供应链总体单位制定产品质量与可靠性数据包实施细则及相关规定；

（2）供应链总体单位将产品质量与可靠性数据包的要求纳入到供应链外协（外包）合同；

（3）供应链总体单位将产品质量与可靠性数据包实施细则及相关规定传递给一级供应链单位，组织一级供应链单位落实产品质量与可靠性数据包实施要求，并对实施情况进行监督、检查；

（4）一级供应链单位是外协（外包）产品质量与可靠性数据包实施的责任主体，负责外协（外包）产品质量与可靠性数据包信息的采集、整理、归档工作，以及对其下级次供应链产品质量与可靠性数据包信息的采集、审查、归档工作，对其负责数据包的正确性、完整性和可追溯性负责；

（5）在产品交付时，供应链各级次总体单位对产品质量与可靠性数据包清单中的内容进行审查，审查合格后将本级次产品质量与可靠性数据包（通常指交付数据包）随产品一起交付上一级供应链单位，直至供应链总体单位。

三、航天供应链质量与可靠性数据包运行中的不足与对策

1.质量与可靠性数据包完整性不足

近年来，质量与可靠性数据包在航天科研院所实施过程中取得了一定进展，部分航天产品建立了产品质量与可靠性数据包的实施要求，但是在实施过程中存在供应链单位覆盖不全，未能全部覆盖产品级、分系统级、系统级的产品；仅在一级次供方落实了质量与可靠性数据包要求，供应链全级次的穿透性不足；另外还存在收集回来的产品质量与可靠性数据包信息与要求在内容完整性上存在缺失等问题。

2.质量与可靠性数据包提供的实效性不足

当前，航天院所收集和整理质量与可靠性数据包的时间节点主要在产品验收环节，用于检查产品研制过程和检验结果的符合性，在产品研制过程中收集质量与可靠性数据包的时效性不强，质量控制重心前移体现的不够，发现问题后往往只能采取一些事后补救措施。

3.质量与可靠性数据包的电子化、信息化和网络化不足

目前，大多数航天科研院所收集质量与可靠性数据包的形式和手段主要为纸质文件或word文件，未能充分利用计算机和信息化手段，手段方法较为落后，导致科研单位对质量与可靠性数据包收集和整理的意愿不强，效率低下。

4.质量与可靠性数据包的各类质量信息挖掘和利用不足

大多数航天科研院所对于质量与可靠性数据包中的各类记录信息基本以word 文档或电子表格等文件形式进行保存，不利于数据分析和挖掘的开展，一是表格中数据没有结构化，人员需要逐一打开文件，形成新的报表后再进行数据统计分析，手工操作效率低下，当数据量大时实际很难操作；二是数据统计分析难以深入，除部分求和、求占比等数据处理外，对数据包络等统计、对比量大的工作，现有方法很难开展，不能为上级和型号提供直接和直观的辅助决策；三是质量数据不能显性化展示，无法对一类数据进行快速的合并、展示；四是质量数据的追溯性不强，在进行质量问题归零、举一反三时，非结构化数据不利于发现潜在的相关数据。

大多数航天科研院所对于质量与可靠性数据包中的各类记录信息基本以word 文档或电子表格等文件形式进行保存，不利于数据分析和挖掘的开展，一是表格中数据没有结构化，人员需要逐一打开文件，形成新的报表后再进行数据统计分析，手工操作效率低下，当数据量大时实际很难操作；二是数据统计分析难以深入，除部分求和、求占比等数据处理外，对数据包络等统计、对比量大的工作，现有方法很难开展，不能为上级和型号提供直接和直观的辅助决策；三是质量数据不能显性化展示，无法对一类数据进行快速的合并、展示；四是质量数据的追溯性不强，在进行质量问题归零、举一反三时，非结构化数据不利于发现潜在的相关数据。

5.对策措施

一是建立面向供应链的质量与可靠性数据包系统，可以规范质量与可靠性数据包数据模板，提高数据包内容的完整性，最大程度地保证数据包的准确性和一致性，降低供应链单位编制数据包文件的随意性。二是质量与可靠性数据包系统以安装包的形成下发供应链各成员单位，系统安装方便简单，可以根据研制进展，随时发起质量与可靠性数据包的填报任务，供应链各成员单位可以在产品研制过程中随时填写，通过局域网、互联网或者以刻录光盘的形式及时发送上级供应链单位用于过程监控，也避免了在产品验收阶段集中编制导致数据包质量难以保证的问题。三是应用供应链的质量与可靠性数据包系统收集的数据包文件均为结构化数据文件或非格式化的成文信息，相对于纸质数据包文件更便于管理和利用。四是信息系统可以提供丰富的质量大数据挖掘和数据包络分析功能，为航天产品质量管理、改进与决策提供支持。五是通过质量与可靠性数据包系统可以随时收集分布在全国各地的供应商产品质量信息和多媒体记录，一定程度上弥补了无法开展下厂监制和产品验收带来的管理风险。

四、面向供应链的质量与可靠性数据包系统总体架构设计

考虑到系统安全特性，数据包系统由外协厂家的单机版和航天院所联网版2 个部分组成，均按照B/S 架构设计。联网版主要面向航天院所项目主管人员，提供直观的型号产品质量与可靠性数据包制定、下达与跟踪，及型号质量与可靠性数据、供应商信息的统计分析；单机版主要面向外协单位填报产品质量与可靠性数据包数据。系统业务架构如图1 所示。

图1 航天产品质量与可靠性数据包系统业务架构图

数据包系统的联网版及单机版均采用B/S 架构，采用开源稳定的企业级J2EE 架构进行开发和应用发布，并支持当前主流浏览器。系统技术架构如图2 所示。

图2 航天产品质量与可靠性数据包系统技术架构图

1.外协厂家注册管理

该模块支持供方注册准入管理和供方名录信息管理功能，功能结构如图3 所示。

图3 供方信息管理功能结构图

外协厂家注册。外协业务员通过外协管控系统实行注册准入，供方注册准入管理支持单条添加供应商注册信息、批量导入供应商注册、以及供应商删除等功能；准入时支持审批流程以及审批过程监控功能。

外协厂家名录。支持供方查询、供方明细导出、过期资质提醒以及供方信息变更功能，其中，供方信息变更功能支持审批流程和审批过程监控功能。

2.项目质量模板管理

支持基础数据和元数据的配置，包括项目分类模板、项目质量模板。

项目分类模板管理。可按照项目分类对不同类型的外协进度模板进行管理，支持模板的历史版本管理。

项目质量模板管理。可按照项目分类对不同类型的质量模板进行管理，支持模板的历史版本管理。

3.供方质量数据统计

该模块支持供方任务进度统计、质量数据齐套率统计、外协任务完成率统计等。例如，统计验收阶段供方提供的质量数据齐套率（要求提供的数量和实际提供的数量比），支持导出。

五、质量与可靠性数据包系统在供应链管理中的实践与应用

1.全级次供应链质量与可靠性数据包系统应用流程

全级次供应链质量与可靠性数据管理流程如下：

（1）供应链总体单位制定总体、分系统、产品质量与可靠性数据包，通过质量与可靠性数据包系统以任务的形式向下级供应链单位分发传递数据包的编制要求；

（2）各级次供应链单位通过质量与可靠性数据包系统接收数据包填报任务，并按照“一产品一细则一个数据包”的要求填报产品质量与可靠性数据包数据，同时将编制要求传递至下级供应链单位，在收集完整本级及以下各层级产品质量与可靠性数据包后，将数据包整体打包发布并交付上级供应链单位直至供应链总体单位。交付数据包打包封装技术流程见图4。

图4 交付数据包打包封装技术流程

供应链总体单位质量与可靠性数据包管理流程如图5 所示。供应链单位质量与可靠性数据包管理流程如图6 所示。

图5 供应链总体单位质量数据包管理流程

图6 供应链单位质量数据包管理流程

2.质量与可靠性数据包系统应用

产品质量与可靠性数据包系统建设的最终目的是便于更好的应用质量与可靠性数据包中的各类数据。除了满足基本的质量复查、产品验收等环节支撑对各类产品质量与可靠性数据的查证外，还应在信息系统支持下开展质量问题追溯、结构化数据分类汇总和成功子样数据包络分析等方面的应用。

（1）质量问题追溯

基于结构化的数据包具有可追溯性，每一个工作项目和表格记录在数据包中均有唯一性标能够追溯到零部件、组件在产品上的安装位置信息。质量与可靠性数据包系统质量异常追溯流程如图7 所示。

图7 质量与可靠性数据包系统支持下的质量问题追溯流程图

（2）结构化数据分类查询汇总

质量与可靠性数据包系统具备多维度查询、合并展示、对比展示等功能。例如，查询并汇总历次飞行成功产品的关键特性参数实测值，并结合成功的地面测试结果形成参数成功数据包络线，可更新产品可靠性评估的结果。

通过实施产品质量与可靠性数据包系统，达到产品质量与可靠性数据包深化应用的目识，便于检索和查找；通过应用数据包中物资配套文档、生产过程文档和产品质量履历文档，能够追溯到产品零部件、组件采购、生产、检验、试验、装配和测试活动有关人员和设备等各类信息，向前能进一步追溯到元器件和原材料厂家的有关信息，向后展示某型号飞行试验产品全部质量问题清单、装机元器件器清单、元器件超目录清单和技术状态变化清单等，可以通过信息系统实现从系统—分系统—整机产品等多维度一键查询。

（3）数据包络分析

对于飞行试验产品，统计的，让产品的研制生产交付过程用数据说话，强化供应链全链条“零缺陷”质量意识，使质量管理工作由定性管理向定量管理、由线下现场管理向线上协同管理转变，逐步提升质量治理能力和产品质量竞争力。▲