航天器發(fā)射場質量確認制探索與實踐

李昊 趙欣 張廣宇 戴陽利 凌貿易 王濤 周蓉

(中國航天科技集團有限公司，北京 100048)

“十三五”以來，中國航天科技集團有限公司(以下簡稱“集團公司”)年均發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量較“十二五”期間大幅增長，高強密度研制、發(fā)射成為常態(tài)[1]，對航天器科研生產管理模式、研制過程質量管理特別是質量管理的效率和效果提出了更高的要求。

與此同時，在航天工業(yè)質量管理持續(xù)發(fā)展的總體趨勢下，國外航天公司不斷探索與航天產品特點和企業(yè)管理理念相適應的質量管理模式和方法。以空客公司為例，其將質量作為公司的競爭優(yōu)勢，建立了具有自身特色的先進質量管理體系，確立了在預防和持續(xù)改進中保證一次成功的質量管理理念，注重在航天器整個研制過程中開展質量管理工作，確保詳細及時的計劃、預防和過程控制，并注重績效評估和持續(xù)改進，從而確保提供一流質量的航天器產品[2-4]。

航天器研制過程質量管理，一個重要環(huán)節(jié)是對航天器研制各階段的質量控制情況進行評審，即航天器研制技術評審，包括設計評審、轉階段評審、出廠評審、發(fā)射場評審等。其中，發(fā)射場評審是航天器研制技術評審的重要組成部分，主要任務是對航天器在發(fā)射場執(zhí)行發(fā)射任務期間的質量狀態(tài)進行審查和確認，其決定了已完成研制、出廠運送至發(fā)射場的航天器能否順利如期發(fā)射。隨著發(fā)射任務的日益增多，如何提高發(fā)射場評審工作的效率和效果，特別是推動成熟/組批航天器的質量評審工作效率提升，成為促進航天器科研生產管理模式轉型和適應高強密度“新常態(tài)”的重要抓手。但傳統(tǒng)發(fā)射場評審模式因其有效性不高、針對性不強等突出問題，已不能完全適應形勢任務發(fā)展的需要，有必要進一步優(yōu)化改進，推動成熟航天器發(fā)射場階段評審向過程和結果確認轉型[5-7]。

1 航天器發(fā)射場質量確認制的實施背景

1.1 傳統(tǒng)發(fā)射場評審模式現(xiàn)狀

按照航天器的研制特點，傳統(tǒng)發(fā)射場質量管理主要通過評審形式，完成各項工作的質量總結。傳統(tǒng)發(fā)射場評審項目主要包括航天器發(fā)射場加注暨轉場評審、質量問題歸零和舉一反三評審、技術狀態(tài)更改控制評審等，評審內容主要包括發(fā)射場技術區(qū)工作準備、各分系統(tǒng)測試情況、關鍵環(huán)節(jié)和強制檢驗點控制情況、太陽翼和天線專項工作、技術風險分析與控制等方面。

根據(jù)評審項目特點，航天器發(fā)射場評審一般分為放行類和處置類兩類(見表1)，各有不同的評審側重點。其中，放行類評審包括加注暨轉場評審，主要是對前期研制和質量工作結果進行確認，對完成質量進行審查和評價；處置類評審包括質量問題歸零和舉一反三評審、技術狀態(tài)更改控制評審，主要是對質量問題和技術狀態(tài)更改處理過程進行確認，確保歸零的徹底性和技術狀態(tài)更改及驗證的有效性。

表1 航天器發(fā)射場評審類型Table 1 Types of technical reviews for spacecraft launch site

航天器發(fā)射場評審一般采取會議評審的方式，由被評審方向評審組織方提交評審申請，準備評審文件和備查材料；評審組織方根據(jù)被評審文件內容確定評審專家組，召開評審會議，評審專家組針對評審文件和備查材料提出意見和建議，形成評審結論。一般情況下，一顆航天器在發(fā)射場需要進行運輸、測試準備就緒、測試、單項試驗、加注演練、加注準備就緒、加注評審等20余項評審工作，每項評審都需要專門編寫工作總結報告。在發(fā)射場各個階段，針對不同工作項目還會組織專項審查，需要形成專項的總結類報告。

1.2 存在的問題

發(fā)射場階段的會議評審和專家把關在保障航天器重大質量問題歸零、技術狀態(tài)改進等方面發(fā)揮了重要作用，推動了航天器研制工作順利進行。但是隨著當前研制任務的急劇增長，僅依賴評審會議形式對工作結果進行的質量把關，已不能滿足航天器質量管控的需要，傳統(tǒng)模式逐漸暴露出評審有效性不高、針對性不強、質量責任體系不清晰、專家資源緊張等問題[8]。

1)有效性不高

評審會一般安排半天或一天，時間緊，文件內容多，提交評審的工作報告篇幅往往百頁以上甚至數(shù)百頁，備查文件達數(shù)十份，而由于專家時間有限，會前難以有足夠時間提前審閱，僅利用短時間的評審會對文件進行把關，使得大量工作內容無法細致審查和充分溝通，造成了評審有效性不足。

2)針對性不強

由于發(fā)射場階段工作流程較為成熟和程序化，工作項目在航天器出廠前的研制測試中已經基本涵蓋，在未發(fā)生重大質量問題和技術狀態(tài)變化的情況下，發(fā)射場階段的評審主要關注對工作的最終結果進行“點式”確認，對發(fā)射場工作過程的質量把關作用有限，發(fā)揮不了各領域專家的專業(yè)作用，針對性不強。

3)質量責任體系不清晰

多名評審專家在同一張簽字表簽署，并不針對某一具體方面進行確認和負責，沒有明確的責任分工和界定，一旦出現(xiàn)問題也難以追責，無法壓實其評審責任，造成評審的質量責任體系不清晰。

4)專家資源緊張

隨著高密度研制、發(fā)射成為常態(tài)，航天器發(fā)射場評審工作逐漸增多，對評審專家資源的需求也日益增多，專家隊伍難以有足夠的時間參加多個航天器的評審會，或對航天器研制全程參與把關，評審專家資源緊張，專家?guī)煅永m(xù)性不強。

2 航天器發(fā)射場質量確認制的內涵與方法

2.1 發(fā)射場質量確認制的概念與內涵

發(fā)射場質量確認制是指以航天系統(tǒng)工程思想、精細化質量管理和量化控制為指導思想，以“全流程覆蓋、全要素量化、責任體系清晰”為目標，建立“流程全覆蓋、質量要素齊全、確認目標量化、責任體系清晰、機制制度完善”的新型發(fā)射場質量管理模式。

其內涵具體包括：

(1)固化質量管理經驗。通過表格化形式固化確認項目，統(tǒng)一通用質量確認表格模板，將研制單位和專家的經驗固化到工作流程中，將多型號經驗、專家知識轉化為組織財富，確保工作一次做對做到位。

(2)前移質量工作重心。從源頭抓起，將質量確認與發(fā)射場技術流程緊密結合，將產品質量保證要求與發(fā)射場型號產品相結合，明確每項工作中對產品關鍵特性的量化控制要求，強化事前的管控，推動質量管理由事后總結向過程控制、預防控制轉變。

(3)強化質量責任落實。進一步明確發(fā)射場各項工作的質量確認要求及責任人，強化各崗位、各級質量職責的落實，壓緊壓實質量管理責任。

(4)注重管理效率提升。優(yōu)化現(xiàn)有評審程序和流程，取消總結性報告、匯報性報告及相應的評審會，轉變?yōu)橘|量工作的表格化確認和審查，減少設計師及產保人員的重復性不增值勞動，進一步提高質量管理的針對性和有效性。

2.2 發(fā)射場質量確認制的理論與方法

發(fā)射場質量確認制是以航天系統(tǒng)工程管理核心思想為指導，以航天工程精細化質量管理原則為基礎，以航天工程質量量化控制方法為依據(jù)的系統(tǒng)性創(chuàng)新實踐(如圖1所示)，其基本理念包括全流程優(yōu)化、過程精細化控制、項目管理量化。

圖1 發(fā)射場質量確認制的理論基礎Fig.1 Theoretical basis of LSQCS

1)航天系統(tǒng)工程管理核心思想

航天系統(tǒng)工程管理是研究和處理航天系統(tǒng)研制過程中跨學科集成和跨部門協(xié)作的基本理論和方法，支撐滿足全壽命周期使用要求的系統(tǒng)開發(fā)，其核心思想可以概括為綜合集成、迭代深化、總體優(yōu)化、定量控制、持續(xù)改進、快速成熟等6個方面[9-11]。

2)航天工程精細化質量管理原則

航天工程精細化質量管理強調持續(xù)提升總體設計、整體優(yōu)化、有效識別與控制技術風險及快速聚焦、放大和量化控制關鍵細節(jié)的能力，堅持預防為主、從源頭抓起和系統(tǒng)管理，實施全過程精細化質量控制，確保航天器研制及飛行任務一次成功[11]。

3)航天工程質量量化控制方法

量化控制是一種將系統(tǒng)和項目管理作為基礎的問題處理方法，重點在于結合航天器研制和生產實踐，以數(shù)據(jù)為基礎，以崗位為基本的運轉單元，借助手段和機制上的量化，不斷地分析和結合，針對關鍵的決策點及操作流程展開科學標準的系統(tǒng)化質量管理[12]。

3 航天器發(fā)射場質量確認制的體系架構

根據(jù)發(fā)射場工作流程和工作特點，基于相關理論分析和傳統(tǒng)模式問題梳理，圍繞“目標層、對象層、要素層、支撐層”4個層面，構建了航天器發(fā)射場質量確認制的體系架構(如圖2所示)。其中：

(1)“目標層”確立了實施發(fā)射場質量確認制的總體目標，即實現(xiàn)“發(fā)射場工作全過程確認及時有效”；

(2)“對象層”明確了發(fā)射場工作全過程關鍵質量控制點和質量確認時機；

(3)“要素層”包括責任主體、確認項目和確認表格，分別明確了發(fā)射場質量確認制的實施主體、具體對象和實施工具。責任主體主要包括總指揮、總設計師，各確認項目責任人和一線操作、測試人員，確認項目包括技安檢查結果、運輸結果、發(fā)射場電測結果等17項通用的發(fā)射場工作質量確認項目，根據(jù)確認項目，又進一步細分出了質量確認表和現(xiàn)場記錄表，并明確了確認工作結束后需要給出的質量確認結論；

(4)“支撐層”主要包括配套的實施方案、標準規(guī)范、管理制度、信息化手段和成果推廣機制等，是支撐發(fā)射場質量確認制持續(xù)優(yōu)化改進的重要方面。

圖2 發(fā)射場質量確認制的體系架構Fig.2 Architecture for LSQCS

4 航天器發(fā)射場質量確認制的主要做法

根據(jù)航天器發(fā)射場質量確認制的體系架構，進一步明確了質量確認制的主要做法，包括建立優(yōu)化目標、覆蓋技術流程、構建責任體系、明確確認形式、細化確認對象、固化實施流程、推動持續(xù)優(yōu)化。

1)建立優(yōu)化目標

實施發(fā)射場質量確認制的總體目標是實現(xiàn)“發(fā)射場工作全過程確認及時有效”：①強化航天器產品保證工作和質量管理活動的落實，明確各項工作的質量確認要求及責任人，確保工作一次做對做到位；②加強過程精細化控制，推動質量管理由事后總結向事前策劃和過程控制轉變；③提高質量管理效率，減少重復性質量復查；④優(yōu)化評審程序和流程，通過表格形式對質量工作進行確認，進一步提高質量管理的針對性和有效性。

2)覆蓋技術流程

結合發(fā)射場工作流程，將發(fā)射場質量確認工作分為2個階段：衛(wèi)星加注前和衛(wèi)星加注至發(fā)射前，明確發(fā)射場關鍵質量控制點和質量確認時機，確保發(fā)射場質量確認工作覆蓋發(fā)射場技術流程規(guī)定的質量控制點和全部工作內容。

3)構建責任體系

按照集團公司航天器科研生產及質量管理規(guī)定，結合發(fā)射場工作特點，建立了航天器發(fā)射場質量管理責任體系(如圖3所示)，明確了發(fā)射場質量確認工作各級責任。

圖3 發(fā)射場質量確認制的責任體系Fig.3 Responsibility system of LSQCS

(1)頂層管理層面，總指揮是本航天器質量工作的第一責任人，負責確定每項確認工作的責任人，對質量確認工作負全責?？傇O計師是本航天器技術質量的第一責任人，對質量確認的技術工作負全責。

(2)組織實施層面，各質量確認項目責任人負責組織完成各質量確認項目檢查、審核等確認工作，簽署質量確認表，對各質量確認項目負直接責任。

(3)支撐執(zhí)行層面，現(xiàn)場測試和操作崗位人員對原始記錄數(shù)據(jù)的完整性、正確性、及時性負直接責任。

4)明確確認形式

發(fā)射場質量確認工作以表格形式對質量工作進行確認，主要包含兩層次質量確認工作表格：現(xiàn)場記錄表和質量確認表，其中：

(1)現(xiàn)場記錄表作為電測、總裝、運輸、技術安全檢查等質量確認項目的原始記錄，由現(xiàn)場測試、操作和檢查人員及時填寫，對數(shù)據(jù)的完整性、準確性、真實性負責。各單位可充分借鑒現(xiàn)有的測試數(shù)據(jù)包、總裝數(shù)據(jù)包、加注數(shù)據(jù)包等形式進行表格化記錄。

(2)質量確認表由技術要求提出方進行檢查確認并簽署；必要時，可以通過前后方聯(lián)動，將測試數(shù)據(jù)、照片記錄等發(fā)送給后方進行確認；確認項目責任人依據(jù)完整的現(xiàn)場記錄表及時組織完成本項目的質量確認工作。

5)細化確認對象

根據(jù)發(fā)射場全過程技術工作，將發(fā)射場質量確認工作細化為具體的質量確認項目。這些項目嚴格按照發(fā)射場工作流程，在完整的現(xiàn)場記錄表、測試數(shù)據(jù)包等見證材料基礎上，通過質量確認表格逐項進行落實。

6)固化實施流程

明確發(fā)射場質量確認工作按照以下流程實施：

(1)航天器出廠前，制定發(fā)射場質量確認策劃，明確發(fā)射場質量確認工作項目、責任人，并納入發(fā)射場工作流程。

(2)航天器進場后，按計劃開展工作，根據(jù)質量確認策劃，及時完成各階段質量確認項目，形成簽署完整的質量確認表。

(3)加注轉場前，形成簽署完整的加注質量確認結論，經任務指揮部認可后進入下階段工作。

(4)轉場至發(fā)射前，按照策劃中規(guī)定的質量確認項目，以及發(fā)射場操作規(guī)程實施質量檢查確認。

7)推動持續(xù)優(yōu)化

在推動質量確認制試點實施的基礎上，應當建立健全發(fā)射場質量確認制的相關管理制度，固化形成發(fā)射場質量確認制的標準規(guī)范，并積極采用信息化手段提高質量確認工作效率，強化發(fā)射場質量確認工作的支撐保障。

按照“先試點后推廣”、“邊推廣邊總結”的原則，發(fā)射場質量確認工作可先經部分航天器試點后，再推廣至所有航天器施行，并持續(xù)優(yōu)化實施流程和實施效果。

5 航天器發(fā)射場質量確認制具體實踐與效果

5.1 實踐過程

某地球靜止軌道通信衛(wèi)星，因衛(wèi)星已完成研制生產待出廠，具備實施質量確認制的有利條件，率先試點了發(fā)射場質量確認工作。依據(jù)航天器發(fā)射場質量確認制的體系架構和主要做法，按照“事前策劃、納入流程、項目齊全、明確責任、記錄準確、簽署完整”的原則，結合衛(wèi)星發(fā)射場技術流程和計劃流程，該衛(wèi)星隊伍組織編制了《衛(wèi)星發(fā)射場產品保證計劃暨質量確認策劃》，共策劃了一級質量確認項目17項(見表2)，分解為二級質量確認項目171項(見表3)，按照制定的計劃安排，高效、有序完成了發(fā)射場技術區(qū)和發(fā)射區(qū)的所有質量確認工作，完整簽署了所有確認表格，確認結果顯示，衛(wèi)星各項功能正常，性能指標滿足要求。

表2 某衛(wèi)星發(fā)射場質量確認工作項目Table 2 Work items for launch site quality confirmation of a satellite

表3 某衛(wèi)星發(fā)射場技安檢查結果確認表Table 3 Confirmation table of launch site technical safety inspection results of a satellite

5.2 實施效果

1)評審工作效率和效益進一步提高

據(jù)統(tǒng)計，通過表格化確認，某衛(wèi)星發(fā)射場階段總結類報告數(shù)量減少了1/2，會議次數(shù)減少了1/2，同時取消了以往50人以上規(guī)模的衛(wèi)星加注暨轉場質量評審會，改為質量確認審查，其報告頁數(shù)由300多頁減少為不到30頁，評審工作效率和效益大為提高。

2)過程質量控制及時性、有效性顯著提升

將質量確認與現(xiàn)有發(fā)射場技術流程的質量控制點相結合，形成了新的質量控制有效抓手，將質量控制從聚焦于結果的“點式”確認轉變?yōu)槿^程質量確認和全要素產品確認，使質量確認工作重心前移，確保了過程和結果質量控制的及時性和有效性。

3)質量確認責任主體更加明確

通過事前策劃、過程監(jiān)督、逐級確認，將各級技術人員、相關主管人員、航天器總指揮、總設計師責任分層落實，質量責任明確、具體，發(fā)射場質量責任體系得到了進一步完善，工作過程和結果的質量控制責任得到了進一步壓準壓實。

4)有力推動了航天器研制質量管理模式創(chuàng)新

通過衛(wèi)星發(fā)射場質量確認制試點，建立了全流程質量管理、全要素產品確認和全覆蓋質量責任的新型航天器研制質量控制模式，優(yōu)化了發(fā)射場質量評審方式，并以發(fā)射場階段工作為切入點進行了實踐應用。

6 結束語

面對高強密度研制發(fā)射任務需求，為提高研制質量和效率，本文提出了航天器發(fā)射場質量確認制管理模式，將傳統(tǒng)的事后總結處置的質量管理，轉變?yōu)樘崆安邉?，通過逐項落實工作任務、實施精細化的過程控制，提早發(fā)現(xiàn)風險、提早處置化解的工作模式，推動了質量工作重心前移和全流程、全要素質量管控。實踐證明，該模式推動了型號研制質量管理理念和方法的創(chuàng)新，取得了良好的實踐效果，將對宇航型號研制管理優(yōu)化發(fā)揮積極的牽引示范作用。后續(xù)需要在實踐中不斷總結和完善，也需要加快電子數(shù)據(jù)包等信息化手段的建設應用，進一步提升質量確認工作效率，推動質量確認制的全面推廣實施。