宇航產(chǎn)品星級生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理最佳實踐

田立成、張彪、張佰森、李永春、馬鑫、者鵬 /蘭州空間技術物理研究所

近年來，以高質(zhì)量、高效率、高效益為發(fā)展目標，蘭州空間技術物理研究所實施宇航產(chǎn)品設計與生產(chǎn)分離戰(zhàn)略，以產(chǎn)品化、信息化、專業(yè)化為抓手，推進以產(chǎn)品管理為核心的科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級，進一步強化生產(chǎn)現(xiàn)場的規(guī)范化管理，依據(jù)GB/T29590 企業(yè)現(xiàn)場管理準則和生產(chǎn)現(xiàn)場管理星級評價手冊，研究所宇航產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場實施了星級管理戰(zhàn)略，以KANO 模型、質(zhì)量功能展開（QFD）方法完善了生產(chǎn)現(xiàn)場目標管理體系，建立了設計、生產(chǎn)、檢測、改進全過程風險預防一次做對模型，生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理持續(xù)改進，生產(chǎn)現(xiàn)場體系較好滿足了設計與生產(chǎn)分離情況下研究所實施的以產(chǎn)品管理為核心的科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級的需要，生產(chǎn)現(xiàn)場人、機、料、法、環(huán)、測等環(huán)節(jié)管控步入正軌，研究所宇航產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場獲評國家五星級生產(chǎn)現(xiàn)場。

一、生產(chǎn)現(xiàn)場目標管理體系

1.生產(chǎn)現(xiàn)場顧客需求分析

生產(chǎn)現(xiàn)場主要面向研究所各產(chǎn)品設計單位提供產(chǎn)品的電子裝聯(lián)和機裝生產(chǎn)，為了精準識別各產(chǎn)品設計單位對產(chǎn)品生產(chǎn)制造的要求，設計調(diào)查問卷并開展多種形式的現(xiàn)場座談交流，以更加精準地識別和把握不同產(chǎn)品設計單位對產(chǎn)品生產(chǎn)制造的心理需求與預期。采取KJ 法對以不同形式搜集的顧客一次水平需求、二次水平需求和三次水平需求進行需求結構化整理，從而進一步對研究所、產(chǎn)品設計單位、員工、外協(xié)供方及社會五大相關方的顧客需求進行分類分析以更加精準有效地制定生產(chǎn)現(xiàn)場管理目標。

應用描述顧客滿意度和產(chǎn)品質(zhì)量相互關系的KANO 模型（見圖1）有效地對搜集到的顧客需求進行系統(tǒng)分析，按一定原則將不同顧客需求進行分類，以顧客滿意度為依據(jù)，把顧客需求分為基本需求、期望型需求及魅力型需求，以便更加細致地識別顧客需求?；拘枨笫钱a(chǎn)品必須具備的基本功能或服務，是不需要顧客表達出來的理所當然的期望，它的滿足或超額滿足對顧客滿意度貢獻不大，但如果不具備，顧客將非常不滿意。期望型需求即顧客滿意度與此需求的實現(xiàn)程度成正比。魅力型需求是顧客意想不到的產(chǎn)品特征得到了滿足，如果產(chǎn)品中沒有這類屬性，顧客不會不滿意，但如果具備，顧客將非常滿意，這類屬性使產(chǎn)品對顧客有更強的吸引力。在此基礎上，通過QFD 將顧客需求信息合理有效地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品生產(chǎn)階段的技術目標和作業(yè)控制規(guī)程，最終形成生產(chǎn)現(xiàn)場的管理指標。

圖1 KANO模型

2.生產(chǎn)現(xiàn)場KPI 管理體系

采用態(tài)勢分析法（SWOT 分析法）對研究所面臨的內(nèi)部優(yōu)勢與劣勢、外部機遇與威脅進行系統(tǒng)分析，構建SWOT 交叉分析矩陣如表1 所示，基于SWOT 分析原理提出SO、WO、ST、WT 等4 種組合形態(tài)或戰(zhàn)略，SO 為開拓型戰(zhàn)略，旨在最大程度地發(fā)揮研究所生產(chǎn)現(xiàn)場內(nèi)部優(yōu)勢的同時搶抓外部發(fā)展機遇，利用有利因素發(fā)揮最大化效能；WO 為爭取型戰(zhàn)略，通過爭取外部發(fā)展機遇彌補生產(chǎn)現(xiàn)場的自身短板；ST 為抗爭型戰(zhàn)略，通過生產(chǎn)現(xiàn)場的內(nèi)部優(yōu)勢規(guī)避外部威脅，達到揚長避短的目的；WT 為防御型戰(zhàn)略，旨在通過抓住主要矛盾來最大限度地規(guī)避生產(chǎn)現(xiàn)場自身劣勢和外部威脅，實現(xiàn)阻滯因素的最小化。根據(jù)實際內(nèi)涵對交叉分析矩陣中SO1-SO3、WO1-WO3、ST1-ST3、WT1-WT3包括的要素進行歸納概括，結合研究所生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)展現(xiàn)狀，提出生產(chǎn)現(xiàn)場堅持工藝技術創(chuàng)新、精益質(zhì)量過程控制、數(shù)字質(zhì)量平臺建設等發(fā)展戰(zhàn)略，細化制定生產(chǎn)現(xiàn)場年度工作目標，形成生產(chǎn)現(xiàn)場年度工作策劃重點推進，將生產(chǎn)現(xiàn)場管理目標和重點管理活動分解到現(xiàn)場每個班組，并制定多維度的考核辦法以最終確保現(xiàn)場管理戰(zhàn)略要求的落地。將生產(chǎn)現(xiàn)場班組目標進行多維度分解，形成了從生產(chǎn)現(xiàn)場班組到崗位人員的細化考核方案，通過對過程工作計劃、工作質(zhì)量等指標的監(jiān)測開展過程評估與考核，確保生產(chǎn)現(xiàn)場全年指標的順利實現(xiàn)。

表1 研究所生產(chǎn)現(xiàn)場SWOT交叉分析矩陣表

通過顧客相關方需求調(diào)查，KANO 模型分析及QFD 分析，從產(chǎn)品工藝要求、生產(chǎn)要求2 個層次構建零部件級產(chǎn)品的QFD展開分析模型，形成生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)品技術和生產(chǎn)過程要求的技術指標，最終將顧客相關方需求轉(zhuǎn)化為明確的現(xiàn)場管理KPT 體系，保證星級現(xiàn)場建設實現(xiàn)“質(zhì)量、效率、效益的全面提升”，保證生產(chǎn)計劃完成率、質(zhì)量指標如不允許出現(xiàn)低層次質(zhì)量問題、數(shù)字質(zhì)量平臺如CAPP 工藝結構化率100%等，通過生產(chǎn)現(xiàn)場管理KPI 體系的制定與過程推進實施，最終實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)能規(guī)模提升，產(chǎn)品質(zhì)量受控，現(xiàn)場管理信息化和智能化，生產(chǎn)效率高，工業(yè)技術先進，員工技能水平高。

二、生產(chǎn)現(xiàn)場全過程風險預防一次做對模型

針對宇航產(chǎn)品單件研制、高可靠、高價值、在軌不可維修等特點，研究所生產(chǎn)現(xiàn)場建立了全過程風險預防一次做對質(zhì)量控制模型，從宇航產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、檢測、改進4 個方面，通過風險管控、過程檢查、質(zhì)量問題閉環(huán)追蹤及生產(chǎn)總結等措施，確保生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可控。

1.設計一次做對

在宇航產(chǎn)品設計過程中，應用失效模式與影響分析（FMEA）、產(chǎn)品特性分析、禁限用工藝檢查等方法開展系統(tǒng)的技術風險識別與控制，形成設計一次做對模型，如圖2 所示。在產(chǎn)品設計過程中，設計師通過應用設計失效模式及后果分析（DFMEA）方法工具對產(chǎn)品設計階段存在的風險進行有效識別，開展產(chǎn)品特性分析，對產(chǎn)品的可制造性開展設計，通過仿真驗證設計的正確性，形成產(chǎn)品設計方案。產(chǎn)品工藝設計師參與早期產(chǎn)品設計，工藝師與設計師有效協(xié)同，制定產(chǎn)品可制造性評審要素表，對產(chǎn)品的可制造性進行提前審查，同時制定形成產(chǎn)品設計方案與工藝設計方案的評審要素。設計方案階段，工藝與設計并行，在設計方案策劃過程中工藝師有效參與溝通并提出生產(chǎn)過程存在的風險，在設計仿真過程中工藝師參與溝通并確認復核仿真結果，并對工藝生產(chǎn)流程、可操作性、經(jīng)濟性、可維修性提出改進意見。

圖2 設計一次做對模型

工藝師通過應用過程失效模式及后果分析（PFMEA）方法工具識別產(chǎn)品生產(chǎn)過程中存在的風險，對構成產(chǎn)品的零部組件與生產(chǎn)制造過程中的各工序工步逐一進行全面和系統(tǒng)的分析，找出所有潛在的失效模式，并分析可能存在的潛在失效起因、機理和潛在失效后果，采取必要的措施來清除風險或使其減少或降低至可接受的程度，將重大風險轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)階段的產(chǎn)品保證要素進行控制，通過工藝文件、現(xiàn)場管理規(guī)章制度與警示等固化控制措施，形成產(chǎn)品工藝設計方案，最終提高產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。針對工藝難點、復雜工藝技術提出工藝方案，通過進行各項工藝試驗、工藝鑒定、工藝攻關等驗證，確保工藝方案可執(zhí)行。在工藝設計階段，產(chǎn)品保證、檢驗及操作人員通過設計輸入工藝性審查、關重特性分析、產(chǎn)保要素審查、工藝清單審核、禁限用工藝檢查等措施，確保工藝設計的一次做對。產(chǎn)品工藝與設計的有效協(xié)同如圖3 所示。在工藝設計評審過程中制定評審要素，操作、檢驗、產(chǎn)保等參與工藝設計評審，根據(jù)工藝設計評審要素對工藝進行評審以保證工藝設計的一次做對。

圖3 產(chǎn)品工藝與設計的有效協(xié)同

2.生產(chǎn)一次做對

在現(xiàn)場產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，應用防錯技術、生產(chǎn)階段產(chǎn)品保證、關鍵過程管理、質(zhì)疑單、實物產(chǎn)品質(zhì)量檢查等方法，對產(chǎn)品生產(chǎn)過程人、機、料、法、環(huán)、測等進行全面管理，確保生產(chǎn)一次做對，生產(chǎn)一次做對模型如圖4 所示。通過MFMEA 方法工具有效識別設備存在的風險，通過組織技術交底、案例分析、關鍵過程確認、要素提示等防錯技術，避免人為因素導致生產(chǎn)問題。關鍵工序?qū)嵤叭ā奔炊ㄈ?、定方法、定設備，產(chǎn)保工程師對關鍵過程實施過程進行確認，確保關鍵過程的正確性。操作人員對不能準確指導操作的工藝文件等存疑時，填寫技術質(zhì)疑單，通過質(zhì)疑機制進行閉環(huán)，確保不帶隱患操作。在操作自檢、檢驗專檢基礎上，產(chǎn)保工程師組織設計、工藝、用戶等對關鍵特性、產(chǎn)保要素進行現(xiàn)場再確認，確保不放過任何一個疑點。在產(chǎn)品固封前、合蓋前設置檢查確認點，明確檢查項目，確認產(chǎn)品實物符合要求，在產(chǎn)品交付時設置數(shù)據(jù)包檢查點，明確檢查項目，確保數(shù)據(jù)包正確、完整。采用AOI 光學自動檢測設備、X 光檢測設備等實施工序檢驗，確保不讓有質(zhì)量缺陷的產(chǎn)品流轉(zhuǎn)到下道工序。

圖4 生產(chǎn)一次做對模型

3.檢測一次做對

通過來料入所復驗、過程檢驗、單板調(diào)測、整機聯(lián)測、出所測試等多個環(huán)節(jié)，及時發(fā)現(xiàn)、處理不合格產(chǎn)品并制定預防措施，確保不將不合格品交付給最終用戶。檢測一次做對模型如圖5 所示。結構件、磁性件、印制板加工等過程委托外協(xié)單位，入所投入生產(chǎn)前需進行檢驗，印制板表貼、初裝，整機初裝、調(diào)試后返修/落焊、整機總裝等全流程全工序一步一檢，確保萬無一失。通過單板調(diào)測、整機聯(lián)試、出所測試等多環(huán)節(jié)把關，確保交付產(chǎn)品性能指標滿足要求。產(chǎn)品實行100%檢驗，一般檢驗點由檢驗員實施，關鍵/強制檢驗點由產(chǎn)保工程師組織產(chǎn)品檢驗人員、工藝設計師、設計師（或顧客）共同實施。通過在生產(chǎn)檢驗過程中配置AOI 光學自動檢測設備、電源自動檢測系統(tǒng)等自動檢測設備、磁性件自動測試系統(tǒng)及元器件極性自動檢驗等，有效提升檢驗測試效率及準確性。

圖5 檢測一次做對模型

4.改進一次做對

針對生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，開展不合格審理、質(zhì)疑單、A3 報告、質(zhì)量分析會等形式的質(zhì)量活動，做到原因清楚、責任明確、措施落實，生產(chǎn)現(xiàn)場改進一次做對模型如圖6 所示。將生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)生過的問題進行匯總整理，形成生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量案例庫，對生產(chǎn)現(xiàn)場的員工開展培訓教育，避免問題的再發(fā)生。通過制定詳細的不合格品控制程序，進行不合格品控制。堅持不合格品控制原則，確保原因不清楚不放過、責任不清楚不放過、糾正措施不落實不放過。在生產(chǎn)現(xiàn)場通過團隊討論分析，將問題分解過程、起始狀態(tài)、目標狀態(tài)及執(zhí)行計劃填寫在A3 紙上，通過A3 報告制定生產(chǎn)現(xiàn)場的問題解決方案并形成措施和計劃。組織開展質(zhì)量控制小組活動，鼓勵全員參與，解決生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題，提煉總結活動成果，以管理制度或工藝文件的形式固化，并在所內(nèi)發(fā)布，實現(xiàn)資源共享。以面向產(chǎn)品質(zhì)量分析為抓手，推進產(chǎn)品實現(xiàn)過程薄弱環(huán)節(jié)分析與改進，生產(chǎn)現(xiàn)場定期開展質(zhì)量分析活動，識別產(chǎn)品實現(xiàn)過程的薄弱環(huán)節(jié)和現(xiàn)場共性質(zhì)量問題，采取糾正和預防措施，及時消除潛在不合格因素，確保產(chǎn)品質(zhì)量可靠，不定期與產(chǎn)品設計單位、檢測中心、外協(xié)單位開展聯(lián)合質(zhì)量分析會，實現(xiàn)持續(xù)改進共同提升。生產(chǎn)現(xiàn)場還建立了質(zhì)量問題歸零的要求與流程，發(fā)生質(zhì)量問題實行2h 快報制度，并制定生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量問題管理實施細則，嚴格按要求與流程開展質(zhì)量問題歸零，重大問題實施技術與管理雙歸零，技術上按定位準確、機理清楚、問題復現(xiàn)、措施有效、舉一反三開展歸零，管理上按過程清楚、責任明確、措施落實、嚴肅處理、完善規(guī)章開展歸零，在歸零過程中應用面向產(chǎn)品、面向流程、面向組織查找管理中存在的問題并制定改進措施，結合質(zhì)量案例庫開展全面系統(tǒng)的舉一反三，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的持續(xù)改進。生產(chǎn)現(xiàn)場建立了質(zhì)量監(jiān)督檢查機制，包括所級、部門級、生產(chǎn)現(xiàn)場班組級各層級質(zhì)量監(jiān)督檢查，采取日檢查、周通報、月總結的模式，對質(zhì)量監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn)的共性問題組織專題協(xié)調(diào)，對個性問題采取拍照、曝光、考核、整改、閉環(huán)等管理手段，降低質(zhì)量問題發(fā)生率。在產(chǎn)品生產(chǎn)結束后、交付前，組織設計、工藝、操作、檢驗、產(chǎn)保等相關人員從生產(chǎn)輸入、工藝設計、過程問題、狀態(tài)控制等方面對產(chǎn)品生產(chǎn)階段進行全面系統(tǒng)的總結。

圖6 改進一次做對模型

三、生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理實踐效果

采用KANO 模型和QFD 質(zhì)量功能展開對顧客需求進行系統(tǒng)分析并建立完整的生產(chǎn)現(xiàn)場管理體系，在現(xiàn)場建立了設計、生產(chǎn)、檢測與改進一次做對模型，經(jīng)過生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理實踐，研究所生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理進一步實現(xiàn)了精細化，有力提升了生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量管理水平。

通過利用KANO模型和QFD質(zhì)量功能展開、A3 報告、DFMEA、PFMEA、雙歸零、三個面向等先進的質(zhì)量管理方法工具，生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量管理水平得到了較大提升。通過可視化、流程化管理提升了生產(chǎn)現(xiàn)場的管理水平和生產(chǎn)效率。按照“6S”的要求進行管理和檢查，形成了良好的工作環(huán)境，生產(chǎn)現(xiàn)場做到了沒有與生產(chǎn)制造無關的物品，產(chǎn)品、工裝夾具等做到了定位定量放置、取用方便，生產(chǎn)現(xiàn)場管理要求實現(xiàn)了規(guī)章制度化，現(xiàn)場員工遵守規(guī)章制度約束形成了良好的工作習慣和團隊協(xié)作意識。

生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量管理持續(xù)改進，生產(chǎn)現(xiàn)場體系較好滿足了設計與生產(chǎn)分離情況下研究所實施的以產(chǎn)品管理為核心的科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級的需要，生產(chǎn)現(xiàn)場人、機、料、法、環(huán)、測等環(huán)節(jié)管控步入正軌。后續(xù)研究所將持續(xù)推進現(xiàn)場管理，切實做到以顧客為中心，提高效率和效能，優(yōu)化節(jié)拍、節(jié)省時間、節(jié)約資源，真正實現(xiàn)研究所的“三高”發(fā)展?！?/p>