實(shí)施可靠性工程，確保產(chǎn)品質(zhì)量——上海宇航系統(tǒng)工程研究所實(shí)踐案例

上海宇航系統(tǒng)工程研究所(又名中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第八研究院第八O五研究所，簡(jiǎn)稱八O五所)前身是國(guó)防部第五研究院第二十設(shè)計(jì)所，于1984年成立，1994年獨(dú)立建制。

八O五所曾先后獲得全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)、上海市五一勞動(dòng)獎(jiǎng)、上海市實(shí)施卓越績(jī)效管理模式先進(jìn)企業(yè)、上海市質(zhì)量管理獎(jiǎng)等榮譽(yù)。2011年和2012年，八O五所研制的對(duì)接機(jī)構(gòu)圓滿完成了“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器與“神舟八號(hào)”、“神舟九號(hào)”飛船交會(huì)對(duì)接任務(wù)，八O五所榮獲了人力資源和社會(huì)保障部、工業(yè)和信息化部、國(guó)防科技工業(yè)局和總裝備部授予的“中國(guó)載人航天工程突出貢獻(xiàn)集體”稱號(hào)。

八O五所在早期階段開展的可靠性工作多以被動(dòng)為主。進(jìn)入21世紀(jì)，八O五所的可靠性工作理念由被動(dòng)向主動(dòng)方向轉(zhuǎn)變，可靠性技術(shù)的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展和深入，由過去單一的產(chǎn)品可靠性技術(shù)發(fā)展到“六性”（可靠性、安全性、維修性、保障性、測(cè)試性及環(huán)境適應(yīng)性）技術(shù)，逐步形成“大可靠性”概念與工作思路。

現(xiàn)經(jīng)過近十年的摸索，八O五所在宇航產(chǎn)品可靠性工程工作方面形成了較為系統(tǒng)的工作模式，并獲得2012年度上海市“質(zhì)量標(biāo)桿”稱號(hào)。下面主要從可靠性組織機(jī)構(gòu)建設(shè)、可靠性工作體系建立、可靠性信息管理、可靠性改進(jìn)機(jī)制這四個(gè)方面進(jìn)行介紹。

1 高效嚴(yán)密的可靠性組織機(jī)構(gòu)

自“十五”以來，航天任務(wù)急劇增長(zhǎng)，這就使得本就具有高風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)的航天任務(wù)更加艱巨，可靠性工作的重要性愈發(fā)突出。任務(wù)形勢(shì)的不斷變化促使八O五所必須研究創(chuàng)新一種更有效的組織架構(gòu)模式。

經(jīng)過不斷探索，緊密結(jié)合所多領(lǐng)域的型號(hào)可靠性工作需求，目前八O五所形成了“單點(diǎn)雙線”（見圖1）的可靠性組織架構(gòu)：以下設(shè)的環(huán)境與可靠性專業(yè)研究室為核心點(diǎn)，以型號(hào)任務(wù)為縱向條線及以可靠性專業(yè)建設(shè)為橫向條線的雙條線。

1.1 縱向以型號(hào)研制可靠性為主線

縱向型號(hào)研制可靠性的主線是指在型號(hào)研制、試驗(yàn)、飛行全過程中，在型號(hào)兩總系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)下，設(shè)立從總體到分系統(tǒng)到單機(jī)的金字塔形可靠性組織機(jī)構(gòu)，各層次間關(guān)系明確，責(zé)任界面清晰。

圖1 八O五所“單點(diǎn)雙線”組織架構(gòu)及工作模式示意圖

總體和各分系統(tǒng)分別設(shè)可靠性主任設(shè)計(jì)師、可靠性主管設(shè)計(jì)師。

——總體可靠性主任設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)開展型號(hào)可靠性工作策劃，組織落實(shí)可靠性工作要求，分析、評(píng)估和總結(jié)可靠性工作；

——分系統(tǒng)可靠性主任設(shè)計(jì)師在總體可靠性主任師的指導(dǎo)下負(fù)責(zé)本系統(tǒng)的可靠性工作策劃和實(shí)施工作；

——單機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在分系統(tǒng)可靠性主任設(shè)計(jì)師的指導(dǎo)下負(fù)責(zé)可靠性工作要求在單機(jī)產(chǎn)品研制過程中的具體落實(shí)，堅(jiān)持“產(chǎn)品誰設(shè)計(jì)、可靠性誰負(fù)責(zé)”的原則。

在以型號(hào)為主線的可靠性工作中，型號(hào)總體可靠性設(shè)計(jì)師設(shè)在可靠性專業(yè)室，能夠做到對(duì)各型號(hào)可靠性工作的全面了解，且為可靠性工作提供專業(yè)支持及支撐，實(shí)現(xiàn)縱向型號(hào)的可靠性工作閉環(huán)管理。

1.2 橫向以專業(yè)可靠性支撐為主線

為提高航天可靠性基礎(chǔ)技術(shù)研究和應(yīng)用水平，提升型號(hào)、產(chǎn)品可靠性保證能力，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第八研究院成立了三個(gè)可靠性中心，其中面向上海航天的航天運(yùn)輸系統(tǒng)、空間結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)相關(guān)領(lǐng)域的可靠性中心掛靠在八O五所，具體工作依托可靠性專業(yè)研究室?？煽啃灾行某蓡T采取專職、兼職相結(jié)合的模式，其中各個(gè)專業(yè)研究室如結(jié)構(gòu)、動(dòng)力、電氣、環(huán)境等兼職可靠性人員由各專業(yè)研究室人員擔(dān)任。

表1 “三位一體”可靠性體系模式

可靠性中心的設(shè)立，進(jìn)一步集中了可靠性力量和資源，該橫向架構(gòu)模式提供了面向不同型號(hào)、不同專業(yè)的可靠性交流平臺(tái)，增加了各種形式的交流與研討，逐步開始推進(jìn)了對(duì)航天產(chǎn)品的跨單位、跨型號(hào)的可靠性獨(dú)立評(píng)估，為縱向的型號(hào)可靠性工作開展情況進(jìn)行技術(shù)檢查和把關(guān)；提煉共性的型號(hào)可靠性技術(shù)需求，不斷組織開展可靠性技術(shù)基礎(chǔ)研究及型號(hào)應(yīng)用工作，為型號(hào)解決可靠性工作中的技術(shù)難題提供技術(shù)支撐。真正實(shí)現(xiàn)了可靠性工作“從型號(hào)中來，到型號(hào)中去”、橫向?yàn)榭v向服務(wù)的宗旨。

2 全面規(guī)范的可靠性工作體系

八O五所可靠性工作體系經(jīng)過幾年的建設(shè)，可以歸結(jié)為“三位一體”模式（見表1）。即進(jìn)行可靠性體系三個(gè)方面的研究和一套軟件平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)。

三個(gè)方面：可靠性規(guī)范體系，可靠性工作實(shí)施模板，可靠性工作實(shí)施流程。

一套軟件平臺(tái)系統(tǒng)：可靠性工作實(shí)施系統(tǒng)。

2.1 可靠性規(guī)范體系

可靠性技術(shù)規(guī)范體系是開展可靠性工作的基本依據(jù)，在可靠性工作中占有十分重要的地位。從現(xiàn)有型號(hào)各項(xiàng)可靠性要求的制定和落實(shí)情況分析，呈現(xiàn)出引用現(xiàn)有國(guó)軍標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)居多、通用性的要求居多的特點(diǎn)，真正反映不同領(lǐng)域、不同型號(hào)產(chǎn)品特點(diǎn)的可靠性技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)還比較少，且系統(tǒng)性不夠，對(duì)各型號(hào)要求開展的可靠性工作項(xiàng)目尚沒有形成系統(tǒng)的、全面的、可操作的規(guī)范性、指南性文件?；谝陨峡紤]，八O五所針對(duì)本領(lǐng)域航天型號(hào)特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的可靠性規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)性、適用性和可操作性進(jìn)行了研究，建立了適合本領(lǐng)域的可靠性規(guī)范體系框架，對(duì)于適用性和可操作性較差的可靠性規(guī)范形成制修訂計(jì)劃，并逐步實(shí)施。

可靠性技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系的四維框架結(jié)構(gòu)（見圖2）。

2.2 可靠性工作實(shí)施模板

以模板的形式推進(jìn)可靠性設(shè)計(jì)、分析工作的規(guī)范化，對(duì)典型的可靠性設(shè)計(jì)、分析工作，都給出詳細(xì)的模板，模板多為表格形式，每個(gè)空格如何填寫都有詳細(xì)說明。通過表格化的形式，使設(shè)計(jì)師直接明確地理解了所進(jìn)行的可靠性設(shè)計(jì)、分析工作內(nèi)容、工作依據(jù)和具體操作形式。

圖2 可靠性技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系的四維框架結(jié)構(gòu)

圖3 可靠性工作實(shí)施系統(tǒng)項(xiàng)目組成圖

2.3 可靠性工作實(shí)施流程

可靠性工作實(shí)施流程是可靠性組織機(jī)構(gòu)、可靠性規(guī)范體系、可靠性工作實(shí)施模板等可靠性工作的綜合集成?？煽啃怨ぷ鲗?shí)施流程把做什么、誰去做、如何做綜合起來，明確按照什么順序流程做，形成一套系統(tǒng)的、可操作的體系架構(gòu)?？煽啃詫?shí)施工作流程是從執(zhí)行的角度建立的一套體系。

2.4 可靠性工作實(shí)施系統(tǒng)

為更好地將可靠性工作與型號(hào)研制工作相結(jié)合，避免“兩張皮”現(xiàn)象，在上述工作的基礎(chǔ)上，利用信息化技術(shù)建立了一套可靠性工作實(shí)施系統(tǒng)（參見圖3）。該系統(tǒng)將各項(xiàng)可靠性工作驗(yàn)成果固化、規(guī)范化，將一些人工操作工作的盡量自動(dòng)化，形成具有規(guī)范性、全面性、高效性特點(diǎn)的可靠性集成協(xié)同工作平臺(tái)。

3 系統(tǒng)實(shí)時(shí)的可靠性信息管理

各級(jí)產(chǎn)品在全壽命周期中產(chǎn)生的可靠性信息量非常大，包括基礎(chǔ)信息、工作要求及方法、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量信息等，以前上述信息均以不同形式發(fā)布、存儲(chǔ)，收集困難，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員不能夠掌握到全面、最新的信息，給設(shè)計(jì)帶來了隱患，降低了工作效率。

為解決上述問題，八O五所對(duì)各類可靠性信息進(jìn)行了全面收集與分類整理，并在此基礎(chǔ)上，按照信息收集、信息分析、信息反饋與應(yīng)用的信息流，利用信息化技術(shù)建立了可靠性數(shù)字信息平臺(tái)，進(jìn)行信息管理（參見圖4）。

3.1 可靠性信息收集

可靠性信息收集是對(duì)型號(hào)研制過程中產(chǎn)生的信息進(jìn)行識(shí)別、采集和匯總，將實(shí)際研制過程中所產(chǎn)生的分散的、隨機(jī)的信息進(jìn)行有目的、有針對(duì)性的收集，信息收集是可靠性信息管理流程中最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)航天型號(hào)研制的特殊性，對(duì)可靠性信息的收集提出了：及時(shí)、準(zhǔn)確、完整、規(guī)范的“四要求”。

圖4 可靠性信息管理流程示意圖

3.2 可靠性信息分析

可靠性信息的分析是可靠性信息管理中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)將收集到的原始信息按照統(tǒng)一的方法進(jìn)行分析：審查、篩選、分類、統(tǒng)計(jì)和評(píng)估、最終存儲(chǔ)。通過對(duì)研制過程中可靠性信息的分析工作，得到更加實(shí)用、更加全面、更具有價(jià)值的信息資源，更好的滿足型號(hào)研制需求。

3.3 可靠性信息反饋與應(yīng)用

可靠性信息的反饋與應(yīng)用是可靠性信息管理的最終目的，可靠性信息反饋及應(yīng)用按“四化”要求開展。即標(biāo)準(zhǔn)化，要求可靠性信息的反饋采用規(guī)定的表格、形式進(jìn)行反饋；規(guī)范化，規(guī)定了型號(hào)研制過程中必須要進(jìn)行的可靠性信息反饋；常態(tài)化，規(guī)定了型號(hào)全過程逐層的信息反饋機(jī)制；動(dòng)態(tài)化，保證了可靠性信息在研制過程中的效力。通過上述可靠性信息反饋的一系列要求，保證了可靠性信息應(yīng)用的順利實(shí)施及效果。

4 持續(xù)完備的可靠性改進(jìn)機(jī)制

目前八O五所型號(hào)可靠性改進(jìn)正在逐步作為一項(xiàng)重要機(jī)制，貫穿型號(hào)研制全過程。對(duì)于新型號(hào)該機(jī)制納入了型號(hào)研制技術(shù)流程，對(duì)于相對(duì)成熟型號(hào)重點(diǎn)開展持續(xù)的可靠性增長(zhǎng)。

以現(xiàn)役運(yùn)載型號(hào)為例，在研制過程中持續(xù)開展了一系列可靠性改進(jìn)工作：

——通過每次質(zhì)量問題歸零、每次飛行試驗(yàn)結(jié)果分析等，不斷查找可靠性薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行改進(jìn)，持續(xù)提高可靠性；

——開展批次質(zhì)量總結(jié)工作，總結(jié)型號(hào)工作經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，尤其是針對(duì)型號(hào)共性可靠性問題和可靠性技術(shù)應(yīng)用問題等，不斷開展可靠性增長(zhǎng)研究工作；

——持續(xù)關(guān)注由于技術(shù)發(fā)展和適應(yīng)發(fā)射任務(wù)而進(jìn)行的產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)變化，進(jìn)行充分的分析論證和試驗(yàn)驗(yàn)證工作，確保技術(shù)狀態(tài)更改不影響火箭飛行可靠性。

在持續(xù)改進(jìn)過程中，八O五所通過分析薄弱環(huán)節(jié)、改進(jìn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證，型號(hào)固有可靠性得到不斷增長(zhǎng)（參見圖5）

“大可靠性”概念和工作思路的形成與實(shí)踐有效地保障了航空產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性。下一階段八O五所還將進(jìn)一步加大可靠性技術(shù)的型號(hào)應(yīng)用研究工作力度；加大可靠性信息化建設(shè)，提高信息化覆蓋范圍，全面實(shí)現(xiàn)研制信息實(shí)時(shí)共享。

圖5 可靠性增長(zhǎng)機(jī)制示意圖

（上海宇航系統(tǒng)工程研究所供稿）