基于5M1E的航天器AIT過(guò)程共性質(zhì)量問(wèn)題管理

翟 怡，孫 威，馮 偉

（北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所，北京 100094）

0 引言

航天器 AIT過(guò)程包括航天器的系統(tǒng)集成、綜合測(cè)試和試驗(yàn)驗(yàn)證，是航天器研制過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]，其系統(tǒng)性的研制模式和特點(diǎn)造成了資源、技術(shù)、操作等共性質(zhì)量問(wèn)題的存在。本文將過(guò)程管理方法與航天器產(chǎn)品 AIT過(guò)程共性質(zhì)量問(wèn)題治理相結(jié)合，通過(guò)對(duì)引起產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的“5M1E”各項(xiàng)因素進(jìn)行分析，對(duì)造成共性質(zhì)量問(wèn)題的重點(diǎn)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了識(shí)別和治理，進(jìn)而固化成果。這種管理方法能夠有效地減少航天器 AIT過(guò)程中同類質(zhì)量問(wèn)題的重復(fù)發(fā)生，有助于提高質(zhì)量管理水平，適應(yīng)高密度型號(hào)研制任務(wù)的需要。

1 共性質(zhì)量問(wèn)題與“5M1E” 的概念

1.1 共性質(zhì)量問(wèn)題的定義

共性質(zhì)量問(wèn)題是指在一定范圍內(nèi)、一段時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)的多個(gè)具有某些共性因素且可以通過(guò)相關(guān)治理工作加以解決的質(zhì)量問(wèn)題。

共性因素可以是造成質(zhì)量問(wèn)題的原因，也可以是質(zhì)量問(wèn)題的表現(xiàn)形式。本文的質(zhì)量問(wèn)題是廣義的質(zhì)量問(wèn)題，既包括各級(jí)不合格，也包括質(zhì)量體系內(nèi)、外審發(fā)現(xiàn)的不符合項(xiàng)，還有質(zhì)量監(jiān)督代表和各級(jí)分析會(huì)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量隱患，以及其他與產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的事件[2]。

1.2 5M1E的概念

5M1E的理論基礎(chǔ)來(lái)源于“全面質(zhì)量管理”，是過(guò)程管理的主要方法。從微觀角度看，5M1E是指引起產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的6個(gè)原因[3]：

1）操作者（Man）——操作者的質(zhì)量意識(shí)、技術(shù)水平、文化素養(yǎng)、熟練程度和身體素質(zhì)等；

2）設(shè)備（Machine）——機(jī)器設(shè)備、工具、輔助裝置的精度和維護(hù)保養(yǎng)狀況等；

3）材料（Material）——材料的化學(xué)成分、物理性能和外觀質(zhì)量等；

4）工藝方法（Method）——產(chǎn)品工藝流程、操作規(guī)程和作業(yè)文件的適宜性、正確性等；

5）測(cè)量（Measure）——產(chǎn)品及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程的測(cè)試方法、試驗(yàn)手段、儀器設(shè)備的工作狀態(tài)和精度等；

6）環(huán)境（Environment）——工作現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、潔凈度、照明、噪音和振動(dòng)等[4]。

2 共性質(zhì)量問(wèn)題的識(shí)別與分析

2.1 AIT過(guò)程共性質(zhì)量問(wèn)題的識(shí)別模式

根據(jù)航天器 AIT過(guò)程的模式和特點(diǎn)，將不同型號(hào)、作業(yè)班組間發(fā)生的，或者同一型號(hào)、班組一段時(shí)間之內(nèi)重復(fù)發(fā)生的共因或共模質(zhì)量問(wèn)題定義為共性質(zhì)量問(wèn)題。共因質(zhì)量問(wèn)題是指具有相同或類似原因的共性質(zhì)量問(wèn)題，共模質(zhì)量問(wèn)題是指具有相同或類似表現(xiàn)形式的共性質(zhì)量問(wèn)題。

對(duì) AIT過(guò)程中的共性質(zhì)量問(wèn)題采取“由下至上”與“由上至下”相結(jié)合的識(shí)別模式?！坝上轮辽稀笔侵赣上录?jí)單位開(kāi)始識(shí)別、確定自身存在的共性質(zhì)量問(wèn)題并上報(bào)上級(jí)單位，上級(jí)單位在收到下級(jí)單位報(bào)告后組織專家對(duì)其進(jìn)行分析、匯總，確定本級(jí)存在的共性質(zhì)量問(wèn)題，并向更高級(jí)單位報(bào)告的識(shí)別模式?！坝缮现料隆笔侵赣缮霞?jí)單位開(kāi)始識(shí)別，確定本級(jí)及其下級(jí)存在的共性質(zhì)量問(wèn)題，并通知下級(jí)單位按照上級(jí)的要求開(kāi)展共性質(zhì)量問(wèn)題治理工作的識(shí)別模式[2]。采取“由下至上”與“由上至下”相結(jié)合的識(shí)別模式，能夠全面識(shí)別潛在的共性質(zhì)量問(wèn)題，做到問(wèn)題不遺漏、不擴(kuò)散。

2.2 應(yīng)用“5M1E”進(jìn)行AIT過(guò)程共性質(zhì)量問(wèn)題的分析

在航天器 AIT研制過(guò)程中，引起質(zhì)量特性波動(dòng)的原因可以分為偶然性原因和系統(tǒng)性原因。AIT過(guò)程中的共性質(zhì)量問(wèn)題主要是由系統(tǒng)性原因產(chǎn)生，通過(guò)加強(qiáng)管理是可以控制和消除的。

通過(guò)面向產(chǎn)品的質(zhì)量分析活動(dòng)，結(jié)合質(zhì)量異常情況、合理化建議、質(zhì)量體系內(nèi)外審不符合項(xiàng)情況以及質(zhì)量監(jiān)督代表發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量隱患，開(kāi)展航天器AIT過(guò)程共性質(zhì)量問(wèn)題的分析。圖1為應(yīng)用“5M1E”對(duì)航天器 AIT過(guò)程中共性質(zhì)量問(wèn)題之影響因素的分析結(jié)果。

圖1 航天器產(chǎn)品AIT過(guò)程共性質(zhì)量問(wèn)題因果圖Fig. 1 Causality of common quality problems in spacecraft AIT process

3 共性質(zhì)量問(wèn)題的治理

3.1 共性質(zhì)量問(wèn)題的“5M1E”治理原則

針對(duì)圖1所示的共性質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生的主要原因，分別從“5M1E”的6個(gè)方面著手開(kāi)展治理工作。

1）由操作者因素引起的共性質(zhì)量問(wèn)題可以通過(guò)職業(yè)健康檢查、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、崗位能力考核、持證上崗、優(yōu)化人員調(diào)配、強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任意識(shí)培訓(xùn)等達(dá)到治理效果。

2）由設(shè)備因素引起的共性質(zhì)量問(wèn)題可以通過(guò)地面機(jī)械支持設(shè)備設(shè)計(jì)的復(fù)核復(fù)算及定期復(fù)驗(yàn)，加強(qiáng)存放管理，空間環(huán)境模擬設(shè)備及力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備的定期維護(hù)保養(yǎng)、安全性檢查和試驗(yàn)工裝的設(shè)計(jì)，安全防護(hù)工裝的設(shè)計(jì)使用，操作工具的靜電防護(hù)及定期標(biāo)檢等達(dá)到治理效果。

3）由材料因素引起的共性質(zhì)量問(wèn)題可以通過(guò)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)件、輔料、低值易耗品等的出入庫(kù)及存放管理，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件和輔料的批次及有效期加以區(qū)分，規(guī)范工序齊套管理，規(guī)范氦氣和液氮的采購(gòu)、存放及使用等達(dá)到治理效果。

4）由工藝方法因素引起的共性質(zhì)量問(wèn)題可以通過(guò)完善規(guī)章制度，細(xì)化作業(yè)文件及工藝規(guī)程，加強(qiáng)AIT過(guò)程的量化管理，確保作業(yè)文件現(xiàn)行有效，完善過(guò)程記錄，開(kāi)展工藝試驗(yàn)、工藝攻關(guān)及工藝課題研究，加強(qiáng)協(xié)作溝通，采取信息化管理手段等達(dá)到治理效果。

5）由測(cè)量因素引起的共性質(zhì)量問(wèn)題可以通過(guò)加強(qiáng)過(guò)程檢驗(yàn)，完善檢驗(yàn)方法，檢驗(yàn)工具設(shè)備的定期標(biāo)檢，精度測(cè)量、檢漏、質(zhì)量測(cè)量方法的優(yōu)化及設(shè)備精度的校準(zhǔn)等達(dá)到治理效果。

6）由環(huán)境因素引起的共性質(zhì)量問(wèn)題可以通過(guò)加強(qiáng)溫度、濕度、潔凈度監(jiān)測(cè)，采用適宜的照明，開(kāi)展多余物的防治，更換易產(chǎn)生污染的設(shè)備，產(chǎn)品運(yùn)輸過(guò)程中采取減振措施，強(qiáng)化文明生產(chǎn)和安全生產(chǎn)等達(dá)到治理效果。

3.2 建立統(tǒng)籌解決和分級(jí)治理的機(jī)制

根據(jù)航天器 AIT過(guò)程的組織模式，可以將共性質(zhì)量問(wèn)題分為研究室級(jí)和廠所級(jí)。根據(jù)共性質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因和治理難易程度，采取統(tǒng)籌解決、分級(jí)治理的辦法。通過(guò)廠所級(jí)質(zhì)量分析會(huì)確定共性質(zhì)量問(wèn)題級(jí)別。

廠所級(jí)共性質(zhì)量問(wèn)題由相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和主管機(jī)關(guān)牽頭協(xié)調(diào)解決，制訂改進(jìn)措施和工作計(jì)劃，明確相應(yīng)的責(zé)任單位、工作項(xiàng)目、完成時(shí)間及完成形式等內(nèi)容，并對(duì)治理情況進(jìn)行跟蹤，直至問(wèn)題閉環(huán)；處室級(jí)共性質(zhì)量問(wèn)題由相關(guān)研究室牽頭協(xié)調(diào)解決。

對(duì)于涉及技術(shù)、管理、計(jì)劃、培訓(xùn)等多方面因素的共性質(zhì)量問(wèn)題，在主管機(jī)關(guān)跟蹤的同時(shí)納入科研生產(chǎn)計(jì)劃管理，確保人員、經(jīng)費(fèi)及進(jìn)度等得到保障和落實(shí)。

對(duì)于技術(shù)難度大的共性質(zhì)量問(wèn)題，需要開(kāi)展工藝課題研究及工藝試驗(yàn)攻關(guān)，要制訂詳細(xì)計(jì)劃，落實(shí)責(zé)任人、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)等，通過(guò)工藝調(diào)度例會(huì)跟蹤進(jìn)展情況，同時(shí)協(xié)調(diào)解決存在的困難和發(fā)生的問(wèn)題。

3.3 監(jiān)督檢查與成果固化

在確定共性質(zhì)量問(wèn)題的治理措施后，要對(duì)其治理情況進(jìn)行監(jiān)督檢查，檢查解決方案的合理性及解決措施的有效性，在治理過(guò)程中開(kāi)展舉一反三工作，確保 5M1E各方面存在的問(wèn)題均能從根本上得到解決。

在共性質(zhì)量問(wèn)題治理工作完成后，要對(duì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章、程序文件、作業(yè)文件及工藝規(guī)程等進(jìn)行制修訂，將改進(jìn)措施中共性的要求落實(shí)在標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章、程序文件、作業(yè)文件或工藝規(guī)程中，還要搭建交流平臺(tái)，促進(jìn)成果共享[5]，以使共性質(zhì)量問(wèn)題治理的成果得到固化，提升管理和技術(shù)水平。

4 共性質(zhì)量問(wèn)題治理案例

1）問(wèn)題的識(shí)別和分析

2008年8月至2010年9月，某空間環(huán)境模擬設(shè)備發(fā)生了3次過(guò)冷器冰堵問(wèn)題。通過(guò)處室級(jí)面向產(chǎn)品的質(zhì)量分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題產(chǎn)生的原因均是由于該設(shè)備的低溫系統(tǒng)為非完全密閉的，存在濕空氣進(jìn)入系統(tǒng)液化成水的途徑；當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)水聚集至一定程度，在預(yù)冷過(guò)程中遇低溫液氮凝固成冰粒，隨管路液氮一道流入過(guò)冷器內(nèi)，聚集后形成堵塞。經(jīng)廠所級(jí)質(zhì)量分析會(huì)討論，確定該問(wèn)題為廠所級(jí)技術(shù)類共性質(zhì)量問(wèn)題。

2）統(tǒng)籌解決和分級(jí)治理

針對(duì)上述過(guò)冷器冰堵問(wèn)題，搭建廠所級(jí)交流平臺(tái)，組織專家對(duì)開(kāi)式循環(huán)的低溫流程進(jìn)行技術(shù)分析。同時(shí)，結(jié)合5M1E對(duì)試驗(yàn)流程展開(kāi)綜合分析，找出該問(wèn)題發(fā)生的主要因素，制訂了整改措施和工作計(jì)劃。處室按照廠所級(jí)的要求，開(kāi)展了對(duì)問(wèn)題的治理，針對(duì)低溫流程可能發(fā)生的故障現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)想，并制定相應(yīng)的應(yīng)急處理預(yù)案；對(duì)其他環(huán)境模擬器的過(guò)冷器發(fā)生冰堵的可能性進(jìn)行了舉一反三的排查，分析改進(jìn)方向并采取了相應(yīng)措施。

3）監(jiān)督檢查與成果固化

在治理過(guò)程中，同時(shí)加強(qiáng)了治理情況跟蹤，監(jiān)督檢查問(wèn)題的治理效果。治理情況如表1所示。為固化治理成果，制修訂相應(yīng)的三層次作業(yè)文件，明確空間環(huán)境模擬設(shè)備的開(kāi)式循環(huán)低溫流程操作規(guī)程；完善作業(yè)流程，增加對(duì)過(guò)冷器吹除檢查程序；明確設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)要求，定期對(duì)過(guò)冷器內(nèi)、外進(jìn)行升溫操作；開(kāi)展作業(yè)人員崗位培訓(xùn)，宣貫新的作業(yè)流程及方法。

從治理工作完成至今，未再發(fā)生類似質(zhì)量問(wèn)題，為型號(hào)試驗(yàn)提供了有力保障。

表1 共性問(wèn)題治理案例：過(guò)冷器冰堵Table 1 Case of dealing with a common quality problem: ice block of the subcooler

5 結(jié)束語(yǔ)

本文首先結(jié)合5M1E過(guò)程管理方法，對(duì)航天器AIT過(guò)程共性質(zhì)量問(wèn)題的識(shí)別模式，對(duì)問(wèn)題發(fā)生的影響因素進(jìn)行分析與識(shí)別；之后針對(duì)航天器 AIT特點(diǎn)，提出了統(tǒng)籌解決與分級(jí)治理的工作方法，并要求及時(shí)固化成果；最后，應(yīng)用此過(guò)程管理方法以某空間環(huán)境模擬器過(guò)冷器冰堵的問(wèn)題為例，說(shuō)明如何應(yīng)用此方法進(jìn)行分析和治理且取得良好效果。

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