（上海航天动力技术研究所，上海，201109）

面向航天产品制造过程的质量管理方法研究

尹大鹏

（上海航天动力技术研究所，上海，201109）

本文结合航天产品质量管理特点，介绍一种面向航天产品制造过程的质量管理工具模型，实现以产品为导向的制造质量控制，并通过该模型实现质量管理工作由结果控制向生产过程控制,由技术指标控制向生产工艺参数控制的转变，从而提升科研院所质量管控能力。

航天产品；制造过程；质量管理

伴随着我国航天事业的快速发展，航天型号研制、发射任务大幅增加，研制生产任务日益繁重，加大了航天型号产品研制过程实施精细化质量管理的难度，增加了型号研制风险。同时，航天产品是小子样研制和小批量生产，随着研制任务的增加和研制周期的缩短，呈现多型号交叉，设计与制造并行等特点，航天科研院所如何按时保质完成快速增长的科研生产任务，成为航天产品制造面临的严峻挑战。

1 航天产品质量管理的特点

质量管理是航天产品研制生产过程的重要组成部分，并且不同于普通民品的生产过程[1]，航天产品的研制过程给质量控制与管理提出了更高的要求，主要体现在以下三个方面：首先、航天产品质量管理需要满足高可靠性、高安全性的要求。由于航天产品的特殊性，加工和装配精度要求高，不仅需要在规定条件下和规定时间内完成规定功能，还需要满足安全性的要求。其次、航天产品质量管理需要满足可追溯性的要求。确保航天产品原材料或零部组件的来源、产品的加工历史、产品配送运输和所在位置。最后、航天产品生产质量问题不确定因素多。由于航天产品生产加工和装配过程复杂、工序环节多，引起质量问题的因素很多，需要全方位的掌握产品质量信息进行质量问题的监控[2]。

2 航天产品制造过程质量控制模型

面向航天产品的制造质量控制则指在生产加工过程中，除了满足产品的基本质量要求外，还应最大限度地满足顾客对产品的质量需求或期望程度，即把顾客需求作为零部件制造质量控制依据的重要组成部分，因为顾客不会对零件提出要求，只会对产品提出总体质量需求。只有把顾客对产品的总体质量需求，按照产品的结构配置逐层细化分解到每一个零部件，并以这些细化了的具体质量需求作为零部件制造质量的控制依据和标准，才可能使这些由零部件组合后的成品，最终满足顾客需求。航天科研院所制造过程的质量控制是面向航天产品加工周期的过程式质量管理，因此，质量控制应体现和贯穿于航天产品生产加工过程中的每个质量功能环节。图1是用语义数据模型化技术IDEF(integration definition method[3])构建的面向航天产品的制造质量控制工具模型的流程图，该流程实现的主要功能如下。

图1 航天产品制造过程质量控制模型流程图

2.1 产品质量信息管理

质量数据是指科研院所研制生产活动中产生的所有与质量管理有关的信息，以及在活动过程中生成的大量信息。按照质量信息产生的方式和来源，质量数据可以分为静态质量数据和动态质量数据两类。静态数据是指一些描述性信息，其数据量与时间的变化相对无关，不随时间的增加而增加，但与实体的增减变化有关，随业务流程的改变而改变，包括各种档案数据、参数数据、编码数据等，如质检员工资料、操作员工资料、质检设备资料、产品检测规程和方法等。动态质量数据是指来源于产品加工过程中，随产品工序的累加而不断生成和增加。除了具有信息的共同特征外，动态质量信息还具有分散性、随机性、复杂多样性等特征，主要包括现场采集的质量检验数据、质检人员对工序是否合格的判断数据、工序不合格所产生的不合格状况数据、零件报废数据等。航天产品实现加工过程中质量检验记录的录入、修改、保存和报告，在将这些质量数据信息整理、分类和规范后，生成每个零部件统一格式的、唯一的检验记录表格，以便对该零部件检验工作的全过程进行跟踪管理，确保该零部件的可追溯性。

2.2 关键质量特性判定

航天产品关键特性数据主要包括产品设计、制造过程产生的设计、工艺和过程控制三类的关键特性。产品质量在很大程度上决定于零部件的制造质量，在生产实践中，通常是通过控制零件关键工序的加工质量来确保产品质量的，所以，确定其关键质量特性指标是达到控制产品质量的前提和基石。设计人员运用航天产品关重特性分类分析标准确定设计关键特性，工艺人员依据设计关键特性确定工艺关键特性、过程控制关键特性，编制关键工序明细表、关键工序控制卡来实施产品关键特性的质量控制。航天产品制造验收规范、产品图样及工艺规程等技术文件确定的关键特性检测项目和验收标准，是判定该工序产品是否合格的准则，判定合格的零件会流向下一道工序，不合格的零件就会立即启动不合格品的处理程序，以尽可能减少零件加工中的延误时间。

2.3 工序产品监视测量

应用统计分析方法从大量的、模糊的、随机的生产数据和质量数据中，提取隐含在其中的潜在有用信息和知识，进而构建整个产品制造过程的质量监控体系。采集航天产品加工过程中的质量数据，对采集来的基础质量数据进行分析，会发现这些数据能反映出航天产品共性的有规律性的加工状况。通过对航天产品关键或重要质量特性进行稳定性监控，对工序加工状况进行实时的监测和分析，将事后检验的质量管理方式变为事前的预防和控制。这种控制主要体现在对动态确定的关键质量特性参数进行实时的SPC控制算法，监控工序加工的波动状况，并提出预警，达到事前预防的目的。SPC工具本身并不能控制零件的加工质量，但可以将原始的质量数据转变为可供采取质量控制的有用信息和依据[3]。一个具体的统计分析是建立在多个局部量上的，不同的关键工序采用不同的统计分析方法，不同的统计分析方法采用不同的计算模型，而它们的基础数值，即采集的质量信息是相同的。通过统计控制合理地安排与组织数据，在相同的原始数据上能够建立多角度的分析，迅速生成多方面的调查结果，最终把最底部的现场加工和检测信息，集成为供质量管理人员控制生产的决策信息[4]。由此可见，关键质量特性指的准确选取，保证了制造质量控制的有效性。

2.4 不合格品的处理

航天产品加工过程中若出现不合格情况，将启动“不合格品审理”程序，并按照科研院所质量体系运行审理流程，依次发送到各个职能部门，等待审理，进行原因分析并制定出纠正措施。在航天产品的整个生产过程内，不合格品的处理都会在适宜的条件下被触发，直至零件加工完毕，触发条件失效，该过程的所有记录作为质量文档保存，与产品其他信息之间实现共享与集成。

2.5 质量监督检查职能

科研院所质量部门可以在其权限范围内对航天产品所有的质量信息进行浏览，对产品制造质量控制全过程的综合情况进行跟踪，并实施相应责任范围内的检查职能，监督责任部门及时完成纠正措施的落实。

3 结语

航天型号研制生产在突破和掌握主要关键技术，进入研制、生产和试验阶段后，最重要和最核心的工作就是保证产品质量。面向航天产品制造过程的质量控制工具模型研究的目的是，实现航天产品制造过程的质量管理和监控的计算机化、信息化，实现航天产品在线监测，促进质量管理由结果控制变为生产过程控制,由技术指标控制变为工艺参数控制，持续提供满足顾客需求的高质量高可靠性航天产品，顺利完成各类科研生产任务。

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[1] 张根保. 现代质量工程[M]. 北京：机械工业出版社, 2000:19-24.

[2] 高文俊,王海龙,王冰冰,等.航天产品制造过程质量管理系统的研究[J]. 航天制造技术,2007(10):43-47.

[3] GRANT E L, LEAVENWORTH R S．Statistical quality control[M]．Beijing：Tsinghua University Press, 2002．

[4] LI Gang, WANG Xiao, CAI Lan．ES--based statistical quality intelligent control[J]．Journal of Jiangsu University of Science and Technology(Natural Science), 2000, 21(2)：44-48.