不間斷電源研發(fā)過程的質(zhì)量控制探索

張燕春

科華數(shù)據(jù)股份有限公司，福建 廈門 361001

0 引言

不間斷電源由變流器、開關(guān)和儲能裝置組成，在交流輸入電源異常時，不間斷電源可以維持負(fù)載電力的連續(xù)性，被廣泛應(yīng)用于金融、通信、交通、工業(yè)、政府、教育、醫(yī)療、軍工等領(lǐng)域。作為電源保障設(shè)備，不間斷電源的產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。企業(yè)要想在提高客戶滿意度的同時降低質(zhì)量成本，就必須做好質(zhì)量管理工作。因此，識別不間斷電源研發(fā)過程的關(guān)鍵質(zhì)量控制要素，明確控制要求和控制方法，是保障不間斷電源新產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量的重要控制手段。

1 新產(chǎn)品研發(fā)過程質(zhì)量控制的整體思路

在體系流程方面，需要建立新產(chǎn)品研發(fā)全過程的質(zhì)量控制體系，明確各個階段的準(zhǔn)入條件和準(zhǔn)出標(biāo)準(zhǔn)；需明確各個階段中各個活動的輸入、輸出、任務(wù)內(nèi)容及執(zhí)行程序、責(zé)任人、資源需求等[1]。在流程執(zhí)行方面，需要重點抓關(guān)鍵過程，確定關(guān)鍵過程控制要素，關(guān)注關(guān)鍵過程執(zhí)行的有效性，做好過程質(zhì)量預(yù)警和控制。在目標(biāo)管理方面，需建立質(zhì)量基線，確定質(zhì)量目標(biāo)，控制質(zhì)量趨勢符合性，分析偏離原因，及時采取糾正措施[2]。某不間斷電源企業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā)流程包括概念及計劃、開發(fā)、驗證及發(fā)布四個階段，文章以該流程為例具體闡述不間斷電源新產(chǎn)品研發(fā)各個階段的質(zhì)量控制重點。

2 概念及計劃階段的質(zhì)量控制

2.1 項目立項的質(zhì)量控制

在不間斷電源項目立項階段，需要明確項目背景、項目研發(fā)范圍、項目目標(biāo)（包含產(chǎn)品功能指標(biāo)、項目進(jìn)度目標(biāo)、項目成本目標(biāo)、項目質(zhì)量目標(biāo)等）、項目團(tuán)隊組成、項目風(fēng)險評估等內(nèi)容[3]，采取如下質(zhì)量控制措施。

（1）確保項目經(jīng)理的資質(zhì)。進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)工作時應(yīng)選定合適的項目經(jīng)理，重點關(guān)注項目經(jīng)理的以下能力。①技術(shù)能力：可以選擇同類產(chǎn)品或類似產(chǎn)品的主軟硬件專業(yè)人員；②項目管理能力：為項目開展過程中的團(tuán)隊管理、進(jìn)度管理、資源協(xié)調(diào)、風(fēng)險管理做準(zhǔn)備；③流程執(zhí)行能力：項目經(jīng)理需要掌握新產(chǎn)品的研發(fā)流程，熟悉各項目節(jié)點的輸入輸出要求，以及各個活動節(jié)點的控制側(cè)重點。

（2）明確項目的研發(fā)范圍、設(shè)定好項目目標(biāo)。研發(fā)范圍和項目目標(biāo)的確立直接關(guān)系整個項目的進(jìn)度計劃和資源分配。

（3）提前做好項目風(fēng)險的識別、評估，并做好風(fēng)險管理預(yù)案，如新產(chǎn)品的技術(shù)風(fēng)險或管理風(fēng)險預(yù)案，避免因某一技術(shù)瓶頸，或設(shè)備資源、人員能力等因素，影響整個項目的研發(fā)進(jìn)度和質(zhì)量。

2.2 需求研發(fā)及方案設(shè)計的質(zhì)量控制

方案設(shè)計需輸出不間斷電源的技術(shù)規(guī)格書和技術(shù)方案兩個核心綱領(lǐng)性文件。

（1）技術(shù)規(guī)格書。不間斷電源技術(shù)規(guī)格書的編制需要重點關(guān)注以下兩個要點。①產(chǎn)品需求的解讀和轉(zhuǎn)換。需要解讀產(chǎn)品的需求背景、產(chǎn)品應(yīng)用的主要市場及客戶群、產(chǎn)品的具體應(yīng)用場景和應(yīng)用環(huán)境。產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格應(yīng)能夠滿足立項時定義的功能指標(biāo)要求。②產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)法律法規(guī)要求的解讀及轉(zhuǎn)換。產(chǎn)品需求規(guī)格書和客戶的技術(shù)協(xié)議等必須是正式的有效版本，需要經(jīng)過市場端或客戶端的簽署或蓋章。

（2）技術(shù)方案。不間斷電源技術(shù)方案的編制可結(jié)合競品分析情況，總結(jié)新產(chǎn)品的優(yōu)劣勢，選擇合適的技術(shù)路線。需明確主硬件拓?fù)浼爸麝P(guān)鍵功率器件的選型；明確軟件主控制芯片、程序框架及主算法的選型；明確結(jié)構(gòu)系統(tǒng)布局方案和風(fēng)道設(shè)計方案。除了考慮產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的實現(xiàn)和產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)要求，還需要考慮產(chǎn)品的安全性、可靠性、可生產(chǎn)性、可維護(hù)性、可測試性及環(huán)境適應(yīng)性等。

要滿足上述要求，僅依靠某個項目團(tuán)隊是不夠的，需要進(jìn)行技術(shù)規(guī)格書和技術(shù)方案的評審。應(yīng)邀請合適的評審人員參與評審，評審團(tuán)隊?wèi)?yīng)包含產(chǎn)品的需求方、硬件專家、軟件專家、結(jié)構(gòu)專家、測試專家、制造代表、售后代表等。工作人員需要關(guān)注技術(shù)規(guī)格書和技術(shù)方案是否滿足評審的準(zhǔn)入條件，提前準(zhǔn)備相關(guān)輸入資料（包含項目背景資料、項目需求資料、競品分析情況及完整的技術(shù)規(guī)格書和技術(shù)方案）。必要時，工作人員可提前將評審資料提供給評審組進(jìn)行預(yù)評審，以保證評審的充分性和有效性。在評審過程，工作人員應(yīng)該認(rèn)真聽取評審組的意見，及時跟進(jìn)處理評審問題，進(jìn)一步完善技術(shù)規(guī)格書和技術(shù)方案。

最終輸出的技術(shù)規(guī)格書和技術(shù)方案需要歸檔，避免后續(xù)項目開展過程中獲取非受控版本，避免因技術(shù)指標(biāo)的缺失、差異或技術(shù)方案的調(diào)整影響產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量。

3 開發(fā)階段的質(zhì)量控制

3.1 遵循新產(chǎn)品的開發(fā)流程

根據(jù)ISO9000國際質(zhì)量管理體系的要求，遵循新產(chǎn)品的開發(fā)流程是開發(fā)階段質(zhì)量控制的基本要求。新產(chǎn)品的開發(fā)流程一般是參考行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)的經(jīng)驗、行業(yè)的體系模型，結(jié)合企業(yè)自身的企業(yè)文化、產(chǎn)品特點及多年的開發(fā)經(jīng)驗制定的，遵循開發(fā)流程可保證開發(fā)過程基本可控。

在新產(chǎn)品開發(fā)流程中應(yīng)定義新產(chǎn)品開發(fā)過程中需要執(zhí)行的活動任務(wù)，明確各個活動執(zhí)行的輸入要求、任務(wù)內(nèi)容和執(zhí)行程序、責(zé)任人、資源需求和活動的交付要求。在關(guān)鍵的活動節(jié)點需要設(shè)置QA人員（質(zhì)量管理人員），嚴(yán)格控制關(guān)鍵開發(fā)活動的輸入輸出，以及過程執(zhí)行的合規(guī)性，出現(xiàn)偏差及時進(jìn)行質(zhì)量預(yù)警，以保證開發(fā)活動的開展質(zhì)量。

3.2 設(shè)置必要的技術(shù)評審

在不間斷電源的研發(fā)過程中，需要設(shè)置技術(shù)評審，主要包含硬件設(shè)計評審、軟件設(shè)計評審、結(jié)構(gòu)設(shè)計評審、測試方案評審、結(jié)構(gòu)工藝評審、安規(guī)評審、測試評審等。企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身特點、產(chǎn)品特點，根據(jù)評審類型，建立匹配的技術(shù)評審機制。評審機制應(yīng)明確評審的準(zhǔn)入條件、評審組成人員的資質(zhì)要求、評審的內(nèi)容及要素、評審的結(jié)論判定標(biāo)準(zhǔn)及評審的問題閉環(huán)管理要求。針對技術(shù)評審組成員，需做好技術(shù)專家的選拔和專家資源池的建立，針對不同產(chǎn)品的特點、不同的技術(shù)路線，匹配不同的技術(shù)專家。

3.3 控制新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用

一般情況下，企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品是為了得到有競爭力的產(chǎn)品快速占領(lǐng)市場。為了保障不間斷電源的可靠性，需要控制新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用。在電路和軟件控制方面，采用經(jīng)過市場驗證的成熟的電路拓?fù)浜蛙浖刂扑惴ǎ辉谄骷矫?，采用行業(yè)主流供應(yīng)方的通用器件；在工藝方面，采用經(jīng)過多方可靠性研究驗證的工藝。如果必須采用新技術(shù)、新材料或新工藝，需進(jìn)行合理的分析計算和測試驗證，并安排技術(shù)專家參與論證及技術(shù)評審。評估的維度應(yīng)包含原理性的分析和計算、設(shè)計的配套要求、制程能力的匹配、實際運行的驗證、長期可靠性的驗證及失效的分析和驗證等。只有經(jīng)過充分的評估論證，明確質(zhì)量有保障、風(fēng)險可控，新技術(shù)、新材料、新工藝等才可以應(yīng)用在新產(chǎn)品中。

3.4 做好可制造性、可維修性、環(huán)境適應(yīng)性的評估

在可制造性方面，要考慮制程能力的滿足情況，提前做好生產(chǎn)工裝、設(shè)備的策劃；要考慮設(shè)計防呆，減少人為因素影響。在可維修性方面，需考慮生產(chǎn)、市場和維護(hù)的時效性和成本。在環(huán)境適應(yīng)性方面，需要提前確認(rèn)產(chǎn)品的應(yīng)用場景，做好“三防”設(shè)計，即防水、防塵和防摔。對此，在提升設(shè)計人員能力的同時，可在對應(yīng)的技術(shù)評審中加入對應(yīng)的評審要素，并邀請對應(yīng)領(lǐng)域的技術(shù)代表參與評審。

3.5 做好問題管理

不間斷電源開發(fā)過程的問題管理主要關(guān)注問題閉環(huán)的時效性、有效性及問題趨勢的合理性。

（1）問題閉環(huán)的時效性。應(yīng)定義各個活動節(jié)點問題的解決時間節(jié)點要求，并按照既定的時間節(jié)點要求完成問題閉環(huán)，避免因問題未及時處理影響產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量。

（2）問題閉環(huán)的有效性?？刂拼_認(rèn)問題閉環(huán)的人員的資質(zhì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計問題需由結(jié)構(gòu)主管確認(rèn)，硬件設(shè)計問題需由硬件設(shè)計主管確認(rèn)，或者由問題提出人確認(rèn)，項目經(jīng)理需要把關(guān)問題方案及解決情況；需要控制閉環(huán)的佐證資料，確認(rèn)設(shè)計方案或圖紙是否已更改、是否已重新測試驗證，工藝文件是否已做修訂等，明確更改和已有的控制手段后，方能關(guān)閉問題。

（3）問題趨勢的合理性。分析總結(jié)歷史項目開發(fā)過程中樣機設(shè)計、樣機測試、生產(chǎn)樣機設(shè)計、生產(chǎn)樣機測試、技術(shù)評審等環(huán)節(jié)問題的類型、數(shù)量、等級，制定項目的質(zhì)量基線。在新項目立項時，可結(jié)合項目特點及質(zhì)量基線，制定項目的質(zhì)量目標(biāo)。在項目開發(fā)過程中，適時統(tǒng)計、監(jiān)測開發(fā)質(zhì)量，確認(rèn)是否偏離質(zhì)量目標(biāo)，并判斷問題數(shù)量是否呈有效收斂趨勢，以輔助判斷開發(fā)過程質(zhì)量控制的有效性。若出現(xiàn)異常，可進(jìn)一步分析，并及時采取糾正措施。

4 驗證階段的質(zhì)量控制

驗證階段包括小批量生產(chǎn)、可靠性驗證、定型測試三個流程。

（1）小批量生產(chǎn)。小批量生產(chǎn)前，應(yīng)關(guān)注小批量生產(chǎn)的準(zhǔn)入條件，關(guān)注生產(chǎn)工藝文件是否經(jīng)過驗證、能否指導(dǎo)生產(chǎn)作業(yè)；關(guān)注生產(chǎn)工裝設(shè)備是否經(jīng)過驗證、能否滿足批量生產(chǎn)的要求；在物料方面，關(guān)注是否經(jīng)過認(rèn)證；在生產(chǎn)人員、調(diào)試人員、檢驗人員方面，關(guān)注是否經(jīng)過培訓(xùn)，是否做好產(chǎn)品的培訓(xùn)、生產(chǎn)工藝的解讀、儀器設(shè)備操作規(guī)程的培訓(xùn)，確認(rèn)人員資質(zhì)滿足要求。同時，要特別關(guān)注新工藝、關(guān)鍵工藝和特殊工藝的識別、驗證，以及具體的控制要求和控制手段，確保驗證到位。在小批量生產(chǎn)過程中，需確認(rèn)小批量驗證內(nèi)容能否覆蓋項目范圍，避免因部分產(chǎn)品未驗證或驗證不完整導(dǎo)致批量質(zhì)量問題；需做好驗證過程跟進(jìn)和驗證問題的收集。小批量生產(chǎn)后，要確認(rèn)工藝、工裝驗收情況，小批量生產(chǎn)問題閉環(huán)情況，以及新產(chǎn)品驗證及制程能力的實際情況。

（2）可靠性驗證。在新產(chǎn)品的可靠性驗證中，需確認(rèn)可靠性方案是否準(zhǔn)確，是否經(jīng)過項目經(jīng)理、技術(shù)專家的評審確認(rèn)。在可靠性方案中，需模擬客戶的實際應(yīng)用工況進(jìn)行相關(guān)的驗證，因為不間斷電源在不同的應(yīng)用場景，會面對不同的自然環(huán)境（如腐蝕性氣體、潮濕環(huán)境、粉塵、振動等）、電網(wǎng)環(huán)境、負(fù)載環(huán)境，對產(chǎn)品的可靠性要求也不同。此外，需控制可靠性驗證的執(zhí)行情況及可靠性驗證問題的閉環(huán)情況。

（3）定型測試。在定型測試時需確認(rèn)送測產(chǎn)品的配置情況，特別是產(chǎn)品的軟件版本、硬件版本和BOM的版本。制定定型測試的方案時，除了依據(jù)對應(yīng)產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格要求，還需要結(jié)合歷史產(chǎn)品的質(zhì)量問題及產(chǎn)品的實際應(yīng)用工況，形成測試用例。測試用例中需要明確試驗條件、試驗方法及試驗的數(shù)據(jù)記錄要求。針對重要的或復(fù)雜的試驗項目，還需要列出詳細(xì)的試驗步驟、試驗儀器設(shè)備要求等。

5 發(fā)布階段的質(zhì)量控制

（1）問題管理。在問題管理中，可結(jié)合問題的嚴(yán)重程度或重要程度進(jìn)行分級管理，針對不同等級的問題，需建立明確的管理機制。針對重要問題，需要分析其根本原因，并針對原因采取相應(yīng)措施，避免類似的問題重復(fù)發(fā)生；針對一般問題，需要關(guān)注處理時效，關(guān)注問題趨勢或者指標(biāo)趨勢，分析趨勢異常，識別共性問題，進(jìn)行專項改進(jìn)。

（2）變更管理。需要明確變更的原因、目的、方案、影響，明確變更是否做了充分的驗證、變更處置范圍是否合理、處置方案是否可執(zhí)行。只有明確這些要素，并完成相應(yīng)的驗證和評審后，才能發(fā)起變更，從而避免因變更方案不正確或變更范圍不全造成產(chǎn)品質(zhì)量問題。

6 結(jié)束語

在新產(chǎn)品研發(fā)過程，企業(yè)要抓關(guān)鍵活動的輸入、輸出及執(zhí)行，適時監(jiān)測質(zhì)量目標(biāo)達(dá)成情況，及時糾偏，事中做好攔截和控制；在項目驗收及生命周期管理過程中，企業(yè)要對項目研發(fā)過程、生產(chǎn)過程、市場應(yīng)用過程的問題進(jìn)行分析和改進(jìn)，并將經(jīng)驗或教訓(xùn)歸入相關(guān)體系流程，避免后續(xù)出現(xiàn)類似問題。