航天研究室量化控制方法研究與實(shí)踐

楊慧　楊敏　翟磊

摘要：量化控制是航天一院在2012年提出的一項(xiàng)最重要的質(zhì)量管理措施。本文首先對(duì)量化控制的定義進(jìn)行了解釋?zhuān)@接口指標(biāo)測(cè)試、試驗(yàn)結(jié)果分析和技術(shù)狀態(tài)更改等方面，開(kāi)展了覆蓋“測(cè)試量化、分析量化、流程量化”的多維度量化控制方法研究與實(shí)踐工作，重點(diǎn)針對(duì)系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)更改影響分析以及軟件技術(shù)狀態(tài)更改影響分析的影響域量化控制方法進(jìn)行了初步探索。

關(guān)鍵詞：量化控制；設(shè)計(jì)量化控制；過(guò)程量化控制；試驗(yàn)量化控制；技術(shù)狀態(tài)更改

1 前言

“深入推進(jìn)精細(xì)化質(zhì)量管理，強(qiáng)化全員零缺陷質(zhì)量意識(shí)，實(shí)施型號(hào)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性量化控制”是航天一院重點(diǎn)提出的質(zhì)量工作要點(diǎn)。量化控制是落實(shí)“第一次就把事情做對(duì)”“實(shí)現(xiàn)零缺陷質(zhì)量管理”以及“把工作做細(xì)”的重要方式和基礎(chǔ)，是質(zhì)量工作要求落實(shí)的重中之重。本文針對(duì)如何有效落實(shí)量化控制的工作要求，有效提升量化控制工作的深度與廣度，圍繞“測(cè)試量化、分析量化、流程量化”開(kāi)展研究與實(shí)踐工作。

2 主要工作內(nèi)容

2.1 量化控制的定義

“量化”就是指目標(biāo)或任務(wù)具體明確，可以清晰度量。在《航天型號(hào)量化控制手冊(cè)》的序言中對(duì)量化控制的內(nèi)容進(jìn)行了具體解釋?zhuān)骸傲炕刂茝乃枷敕椒ㄉ现v是不斷循環(huán)的分析和綜合的過(guò)程，經(jīng)過(guò)分析和綜合，能夠正確地把握總體，把握局部，把握局部之間、總體和局部之間準(zhǔn)確的聯(lián)系，從而確保實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)。量化控制是建立在對(duì)型號(hào)研制系統(tǒng)工程規(guī)律正確認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，所實(shí)施的明確具體量化要求、實(shí)施過(guò)程量化記錄、開(kāi)展量化分析評(píng)價(jià)，形成量化反饋的持續(xù)改進(jìn)的工作機(jī)制。量化控制要做到需求量化、流程量化、工作要求量化、過(guò)程記錄及數(shù)據(jù)管理量化，最終落實(shí)到表格化確認(rèn)，開(kāi)展量化評(píng)價(jià)，形成反饋和數(shù)據(jù)包。量化控制要做到對(duì)型號(hào)研制流程、技術(shù)或設(shè)計(jì)流程的再認(rèn)識(shí)，是對(duì)型號(hào)質(zhì)量與可靠性工作要求的再認(rèn)識(shí)，是表格化控制的再完善，同時(shí)，也是對(duì)數(shù)據(jù)包的再認(rèn)識(shí)?！?/p>

量化控制與我們的日常工作不是割裂獨(dú)立的，而是融入我們工作中的每個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)工作流程中開(kāi)展量化控制，把抽象的轉(zhuǎn)化為可量化的，把粗放的、只可意會(huì)不可言傳的中國(guó)模糊文化的工作方式轉(zhuǎn)化為目標(biāo)具體、過(guò)程清晰、結(jié)果明確的量化管理工作方式。

2.2 量化控制措施實(shí)踐

針對(duì)全過(guò)程量化控制的要求，航天一院研究室重點(diǎn)圍繞接口指標(biāo)測(cè)試、測(cè)試結(jié)果分析和技術(shù)狀態(tài)更改域分析等方面，開(kāi)展了覆蓋“測(cè)試量化、分析量化、流程量化”的多維度量化控制方法研究與實(shí)踐工作。

2.2.1 接口指標(biāo)測(cè)試量化控制

以測(cè)試過(guò)程的細(xì)化、量化為突破口，以某型號(hào)某系統(tǒng)為試點(diǎn)首次提出了接口量化指標(biāo)測(cè)試，完成了系統(tǒng)內(nèi)、系統(tǒng)間的關(guān)鍵量化測(cè)試參數(shù)的梳理，編制了《某系統(tǒng)綜合試驗(yàn)量化指標(biāo)測(cè)試大綱》，并在綜合試驗(yàn)中對(duì)箭上單機(jī)設(shè)備間接口、箭地接口、與外系統(tǒng)接口、與安全機(jī)構(gòu)接口電壓、電流、脈沖寬度以及時(shí)序間隔等指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性，對(duì)指標(biāo)余量進(jìn)行了定量測(cè)量，形成箭上系統(tǒng)接口定量測(cè)試數(shù)據(jù)共5大類(lèi)51項(xiàng)。量化測(cè)試使我們掌握了系統(tǒng)接口的關(guān)鍵指標(biāo)及邊界，形成分系統(tǒng)層次的定量測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的百分之百覆蓋驗(yàn)證起到了有效的支撐。通過(guò)量化測(cè)試對(duì)某型號(hào)某系統(tǒng)的關(guān)鍵接口參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)梳理及摸底測(cè)試，突出對(duì)結(jié)果的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，從之前的設(shè)計(jì)保證提升為更真實(shí)的試驗(yàn)驗(yàn)證保證，消除了性能驗(yàn)證盲區(qū)，落實(shí)了量化測(cè)試的工作要求。在此基礎(chǔ)上，編制了研究室級(jí)試驗(yàn)量化控制規(guī)范，所負(fù)責(zé)系統(tǒng)均形成了分系統(tǒng)綜合試驗(yàn)量化控制實(shí)施要求并編制了量化測(cè)試試驗(yàn)大綱和細(xì)則。

2.2.2 測(cè)試數(shù)據(jù)分析量化控制

“麥當(dāng)勞的生產(chǎn)方式無(wú)論何時(shí)、無(wú)論何地、無(wú)論何人來(lái)操作，產(chǎn)品無(wú)差異，因?yàn)槲覀冇袊?yán)格的量化操作手冊(cè)”——麥當(dāng)勞前董事長(zhǎng)兼CEO吉姆·坎塔盧波。測(cè)試判讀的表格化、規(guī)范化可以使測(cè)試結(jié)果分析的流程量化、評(píng)價(jià)量化，相當(dāng)于建立了標(biāo)準(zhǔn)的操作手冊(cè)，不依賴(lài)于測(cè)試判讀人員的經(jīng)驗(yàn)和能力來(lái)確保對(duì)測(cè)試結(jié)果分析的質(zhì)量控制。

針對(duì)某系統(tǒng)測(cè)試狀態(tài)多（從分系統(tǒng)到總檢查共16類(lèi)）、數(shù)據(jù)數(shù)量多（僅遙測(cè)數(shù)據(jù)就超過(guò)140個(gè)）、種類(lèi)多（遙測(cè)、地測(cè)、時(shí)序等6類(lèi)不同類(lèi)型）的特點(diǎn)，為了提高判讀效率，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行了深入改進(jìn)，建立了20大類(lèi)、超過(guò)80種的規(guī)范化測(cè)試判讀表格，通過(guò)創(chuàng)建關(guān)聯(lián)判據(jù)和數(shù)據(jù)包絡(luò)形成了一套覆蓋全測(cè)試流程的測(cè)試判讀規(guī)范，確保測(cè)試人員在數(shù)據(jù)判讀過(guò)程中有規(guī)可循、有據(jù)可依，顯著提高了數(shù)據(jù)判讀質(zhì)量和效率，有效提升了過(guò)程量化記錄及量化分析評(píng)價(jià)水平，使分系統(tǒng)判讀時(shí)間縮短3/4，為快速測(cè)試、快速判讀打下了基礎(chǔ)。

依靠人工判讀易出現(xiàn)誤判、漏判的現(xiàn)象，為了能從根本上提高測(cè)試數(shù)據(jù)的信息應(yīng)用處理水平，完成基于測(cè)試數(shù)據(jù)融合分析技術(shù)的數(shù)據(jù)管理與輔助分析通用平臺(tái)的設(shè)計(jì)工作，解決測(cè)試數(shù)據(jù)“橫向、縱向”兩個(gè)維度的對(duì)比分析，橫向可有效對(duì)同源測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整合、快速分析，縱向可自動(dòng)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行包絡(luò)分析，以有效提升測(cè)試效率并使分析更加全面、細(xì)致。

2.2.3 技術(shù)狀態(tài)更改流程量化控制

（1）系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)更改的影響域分析量化控制

系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)控制要嚴(yán)格按照技術(shù)狀態(tài)更改五條原則來(lái)進(jìn)行，但是對(duì)于要求的理解和分析精細(xì)度不同。要達(dá)到量化控制的要求需要提煉出共性的技術(shù)狀態(tài)更改要求，將技術(shù)狀態(tài)更改從措施、影響分析到落實(shí)確認(rèn)的整個(gè)流程量化。結(jié)合前一階段的工作體會(huì)，將系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)更改流程量化為52個(gè)要素或者關(guān)鍵點(diǎn)，將技術(shù)狀態(tài)更改流程以表格化的要求體現(xiàn)，如表1所示。

（2）軟件更改影響域分析量化控制

為了進(jìn)一步提高軟件更改域分析的力度和精細(xì)度，充分識(shí)別每項(xiàng)代碼變化對(duì)軟件內(nèi)部各模塊在功能、調(diào)用關(guān)系、執(zhí)行順序、性能等方面的影響，進(jìn)一步分析局部更改對(duì)軟件整體功能的影響，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求以及實(shí)際應(yīng)用情況，從軟硬件接口、中斷、功能、性能等9個(gè)方面對(duì)軟件更改域進(jìn)行分析，影響分析要求詳見(jiàn)表2。

2.3 下一階段工作展望

2.3.1 明確目標(biāo)，統(tǒng)一規(guī)劃

開(kāi)展量化控制要從型號(hào)、專(zhuān)業(yè)兩方面統(tǒng)一目標(biāo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一落實(shí)，否則由于每個(gè)人自身對(duì)量化控制的理解不同，提出的措施不同，最后落實(shí)的效果肯定也參差不齊。首先形成《研究室型號(hào)產(chǎn)品量化控制實(shí)施要求》，結(jié)合研究室專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，從設(shè)計(jì)、跟產(chǎn)、驗(yàn)收、綜合試驗(yàn)、匹配及總裝測(cè)試、飛行試驗(yàn)等方面，針對(duì)研究室各專(zhuān)業(yè)、各系統(tǒng)型號(hào)的產(chǎn)品特點(diǎn)，形成規(guī)范化、有效的產(chǎn)品質(zhì)量量化控制要求。

2.3.2 突出重點(diǎn)，措施針對(duì)

針對(duì)研究室工作開(kāi)展的量化控制措施應(yīng)該結(jié)合自身工作特點(diǎn)和面臨的形勢(shì)出發(fā)，突出重點(diǎn)，不能隨波逐流。在前一階段型號(hào)主推的量化控制措施主要有箭上設(shè)備的單點(diǎn)識(shí)別與量化控制，以及結(jié)構(gòu)件量化力矩安裝，而研究室的工作主要集中于電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因此不能直接照搬他人經(jīng)驗(yàn)，需要結(jié)合自身系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出更有針對(duì)性的量化控制措施。

2.3.3 及時(shí)總結(jié)，持續(xù)改進(jìn)

量化控制是一個(gè)持續(xù)推進(jìn)、持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程，前一階段處于一個(gè)逐步摸索和學(xué)習(xí)的過(guò)程中，之前提出的思路不一定合理、措施不一定到位、效果不一定達(dá)到預(yù)期。因此，我們需要在實(shí)踐過(guò)程中定期檢查和回頭看，對(duì)前一階段的工作要及時(shí)總結(jié)，對(duì)措施落實(shí)的效果進(jìn)行評(píng)估，形成量化反饋的持續(xù)改進(jìn)工作機(jī)制。

3 取得的成果和創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 量化測(cè)試制度化

通過(guò)量化測(cè)試對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵接口參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，解決分系統(tǒng)測(cè)試性能指標(biāo)的測(cè)試覆蓋性不足的問(wèn)題，消除性能驗(yàn)證盲區(qū)，形成分系統(tǒng)接口定量測(cè)試規(guī)范要求。研究室以某系統(tǒng)綜合試驗(yàn)量化測(cè)試規(guī)范為基礎(chǔ)，逐步建立了研究室內(nèi)的7個(gè)分系統(tǒng)覆蓋20余個(gè)型號(hào)研制的量化測(cè)試規(guī)范體系，編制了研究室級(jí)綜合試驗(yàn)量化指標(biāo)測(cè)試控制要求，有力地指導(dǎo)了研究室分系統(tǒng)層次的量化測(cè)試制度實(shí)踐工作，對(duì)提升型號(hào)測(cè)試質(zhì)量做出了積極探索。

3.2 判讀管理規(guī)范化

通過(guò)創(chuàng)建關(guān)聯(lián)判據(jù)和數(shù)據(jù)包絡(luò)形成了一套覆蓋全測(cè)試流程的測(cè)試判讀規(guī)范，確保測(cè)試人員在數(shù)據(jù)判讀過(guò)程中有規(guī)可循、有據(jù)可依，顯著提高了數(shù)據(jù)判讀質(zhì)量和效率，有效提升了過(guò)程量化記錄及量化分析評(píng)價(jià)水平，為快速測(cè)試、快速判讀打下了基礎(chǔ)。通過(guò)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的量化判讀要求，有利于設(shè)計(jì)人員快速掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為量化測(cè)試打下良好的基礎(chǔ)，規(guī)范判讀管理。

3.3 數(shù)據(jù)分析處理智能化

通過(guò)服務(wù)于型號(hào)應(yīng)用的工具平臺(tái)建設(shè)，不僅提升了研究室的測(cè)試分析、評(píng)估能力，還可以起到支撐型號(hào)研制和專(zhuān)業(yè)發(fā)展工作的作用，最終實(shí)現(xiàn)“工具建設(shè)支撐能力提升，能力提升支撐專(zhuān)業(yè)發(fā)展，專(zhuān)業(yè)發(fā)展?fàn)恳ぞ呓ㄔO(shè)”的良性閉環(huán)機(jī)制。

3.4 技術(shù)狀態(tài)控制流程要素化

將技術(shù)狀態(tài)更改從措施、影響分析到落實(shí)確認(rèn)開(kāi)展流程量化控制，將系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)更改流程量化為關(guān)鍵控制要素，并以表格化的要求體現(xiàn)，有效提升了技術(shù)狀態(tài)更改域分析的充分性。通過(guò)對(duì)工作流程的量化控制體現(xiàn)了精細(xì)化管理的要求，通過(guò)完善、細(xì)化管理要求來(lái)規(guī)范研制工作。

4 應(yīng)用成效

針對(duì)分系統(tǒng)測(cè)試以功能測(cè)試為主，性能指標(biāo)測(cè)試覆蓋性不足的問(wèn)題，為了全面掌握系統(tǒng)接口指標(biāo)的設(shè)計(jì)裕度，提出了分系統(tǒng)綜合試驗(yàn)階段的接口量化測(cè)試試驗(yàn)方法，形成了量化測(cè)試試驗(yàn)大綱，并在研究室內(nèi)各型號(hào)推廣。通過(guò)量化測(cè)試對(duì)某系統(tǒng)的關(guān)鍵接口參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)梳理及摸底測(cè)試，突出對(duì)結(jié)果的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，從之前的設(shè)計(jì)保證提升為更真實(shí)的試驗(yàn)驗(yàn)證保證，落實(shí)了量化測(cè)試的工作要求。在此基礎(chǔ)上，研究室編制了室級(jí)試驗(yàn)量化控制規(guī)范，所負(fù)責(zé)系統(tǒng)均形成了分系統(tǒng)綜合試驗(yàn)量化控制實(shí)施要求。

針對(duì)某系統(tǒng)測(cè)試狀態(tài)多、測(cè)試數(shù)據(jù)數(shù)量多、測(cè)試數(shù)據(jù)種類(lèi)多的特點(diǎn)，為了提高數(shù)據(jù)判讀的效率，首次系統(tǒng)建立了20大類(lèi)、超過(guò)80種的規(guī)范化測(cè)試判讀表格，對(duì)判讀過(guò)程中需要的判據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)包絡(luò)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)置，形成了一套完整覆蓋單元測(cè)試、分系統(tǒng)測(cè)試、出廠測(cè)試、靶場(chǎng)測(cè)試的分系統(tǒng)測(cè)試判讀規(guī)范，為快速測(cè)試、快速判讀打下基礎(chǔ)。

為提高測(cè)試數(shù)據(jù)的信息應(yīng)用處理水平，完成基于測(cè)試數(shù)據(jù)融合分析技術(shù)的數(shù)據(jù)管理與輔助分析通用平臺(tái)的設(shè)計(jì)工作，解決測(cè)試數(shù)據(jù)“橫向、縱向”兩個(gè)維度的對(duì)比分析，有效提升測(cè)試效率并使分析更加全面、細(xì)致。此平臺(tái)已在某型號(hào)某系統(tǒng)測(cè)試中開(kāi)展應(yīng)用。

在某型號(hào)三類(lèi)技術(shù)狀態(tài)變化中，某系統(tǒng)面臨著箭上故障判據(jù)和箭上A級(jí)軟件的復(fù)雜邏輯變化，應(yīng)用控制方法提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，避免了技術(shù)狀態(tài)更改不全面帶來(lái)的隱患，確保了更改方案設(shè)計(jì)及測(cè)試驗(yàn)證工作的正確性。形成室級(jí)文件《研究室技術(shù)狀態(tài)更改量化控制實(shí)施要求》，對(duì)室級(jí)技術(shù)狀態(tài)更改要求進(jìn)行了進(jìn)一步規(guī)范，為技術(shù)狀態(tài)更改域分析方法做出了有效探索。

5 結(jié)束語(yǔ)

量化控制工作是提升產(chǎn)品質(zhì)量的重要方式，是在今后工作中必須一直堅(jiān)持的工作方法。后續(xù)將在前期量化控制工作成果和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上解放思想、持續(xù)改進(jìn)，從研制流程的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，根據(jù)型號(hào)和產(chǎn)品的特點(diǎn)有針對(duì)性地提出合理有效的量化控制措施，進(jìn)一步扎實(shí)落實(shí)量化控制工作，以取得更加顯著的效果。