质量管理
理论方法
航天产品质量问题原因分类研究
王志梅1
李
胜2
鲍智文1
杨
铭1
(1.中国航天标准化研究所,北京100071;2.中国航天科技集团公司质量技术部,北京100048)
摘要首先分析了质量问题产生的两个因素,即引入与传递;然后分别从技术与管理两个方
面对引入与传递质量问题的原因进行了深入的分类研究,针对不同产品类型又给出了不同的原因分析处理方式;最后还给出了航天产品质量问题原因定位的原则,可为全面深入分析航天产品各阶段、各环节的质量问题原因提供参考。
关键词
航天产品
质量问题
原因分类
引言
为了加强航天产品质量问题分析工作,不断提高航天产品质量,完善单位质量体系,中国航天科技集团公司(以下简称集团公司)于2008年发布了《加强航天产品质量问题分析工作的若干要求(试行)》文件。该文件从各级建立质量问题分析例会制度,围绕产品开展质量问题分析,对质量问题分析信息的管理等方面提出了具体的要求。该文件自实施以来,各院及集团公司按月、年度开展的质量问题综合分析越来越深入、越来越规范,为各级领导提供质量管理决策支持的力度也越来越大。
目前集团公司的航天产品质量问题分析重点聚焦在质量问题原因分类方面。原因分类的依据主要来自于集团公司标准《航天产品质量与可靠性信息管理要求》中的附录B原因分类表,该表中质量问题原因分为设计、工艺、操作、管理、器材、软件、设备、环境与其它共9类,9类中又分第二层与第三层原因类别。随着质量问题综合分析的深入,无论质量管理人员还是综合分析人员都感觉利用现有原因分类常常导致问题纠缠不清,因为:
都有管理原因。
2)9类中的第二层与第三层原因分类不够深
入、细致、全面,很多问题不容易归类。
3)质量问题的引入、传递与触发不分,质量
问题的前因分析体现的不够,致使问题分析的不深入,分析结果对于质量管理决策常有“隔靴搔痒”之嫌。
本文针对以上问题,通过分析航天产品研制过程中质量问题的引入与传递因素,将分别从技术与管理两个方面对引入与传递质量问题的原因进行分类研究,针对不同的产品类型也给出了不同的原因分析处理方式,为了便于分析人员确定质量问题原因,最后还给出了在归零过程中定位航天产品质量问题原因的原则,可为全面深入分析航天产品各阶段、各环节的质量问题原因提供参考。
1研制过程中质量问题的引入与传递
航天产品发生质量问题是有“前因后果”的。
“前因”是指在产品研制过程中由于一些错误的、不规范的行为,不符合要求的设备或环境等因素(包括技术与管理两方面的因素),在某个阶段引入了导致后续发生质量问题的隐患,并且这些隐患有可能层层闯关,没有及时被发现、被清除,以至于隐患被触发。
“后果”是产品发生了质量问题,问
1)9类原因分类依据不清,既不在一个层次
上,相互之间又有些交叉。比如器材与软件属于产品,设计、工艺、操作属于工作流程,所有问题又
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题被发现。在质量问题的“前因”中,存在3个因素,即:问题的引入、问题的传递与问题的触发。分析质量问题原因时,理应从这3个方面分别分析,才能从各个环节找到改善管理、提高技术水平的针对性措施。
基于以上“前因”中的3个因素,在航天产品质量问题原因信息中应考虑问题引入阶段、问题引入原因、问题传递阶段、问题传递原因、问题发现阶段等因素。问题的引入阶段、传递阶段与发现阶段可能不一致,原因也应从技术和管理上分别分析,其关系见图1。
避免或控制质量问题的发生与传递,也能为采取针对性管理措施提供较为深入的参考依据。
2)通过比对问题引入阶段与发现阶段之间的
时间差,可统计分析某类质量问题被放过的深层次原因,从而可实现尽早发现质量问题,尽早解决问题的目的。
3)有些问题的引入与传递,既有管理方面的
原因,也有技术方面的原因,将其分开有利于分清责任,从多侧面查找质量问题的根源。
2质量问题原因信息分类
质量问题原因信息可分解为:问题引入阶段、
问题引入技术原因、问题引入管理原因、问题传递阶段、问题传递技术原因、问题传递管理原因、问题发现阶段等信息单元。
问题引入阶段包括:任务要求、方案设计、工艺设计、生产加工、试验、总装、运输、贮存、使用等。
图1
航天产品质量问题的引入与传递
问题传递阶段包括:审查、检验、试验(包括综合试验、联调、联试、匹配试验、发射场/靶场试验)、测试(含AIT)、评审验收等。
将质量问题原因信息分解的好处在于:
1)在问题引入阶段可直接分析问题产生的根
本原因;在问题被放过直到问题被触发发现的这段期间可分析问题被放过的原因。如此可从两个方面
表1
引入阶段
原因分类要求错误
任务要求要求矛盾
要求不清楚、不明确设计差错试验不充分可靠性设计欠缺接口不协调
方案设计
2.1问题引入技术原因
按照引入阶段对质量问题引入技术原因进行分
类,如表1所示。
质量问题引入技术原因分类
说
明
指任务书或合同文件等人为标识差错,属于低层次错误指要求本身相互矛盾、不合理
指要求描述不清、不全或容易引起歧义
指设计图样、技术文件等人为标识差错,属于低层次问题
指有要求和标准,但未按规定要求充分试验或测试覆盖性不足而导致问题发生指未按规定规范或要求开展可靠性设计,如降额不足或分析工作不到位等指总体与分系统、分系统之间、设备单机之间、软件与硬件之间的接口设计问题设计中的其它技术原因,如:
缺少预研基础,现有技术水平无法实现
●新技术认识不足,关键技术未吃透,技术路线不合理●产品特性不掌握,所用新产品欠妥●产品工作环境条件不掌握,考虑不足
●试验方法未掌握或没有有效的验证方法等
●指标要求过高,
技术未吃透
工艺设计差错
工艺设计工艺不细不全
工艺技术未吃透工艺能力不足
指因工艺设计人员疏忽大意造成的流程颠倒、逻辑矛盾、工艺设计文件人为标识差错等低层次问题
指由于工艺流程未细化,或没有明确的规定,一般技工难于理解和把握而造成质量问题的情况
指由于应用不成熟的新工艺,新工艺没得到实践充分验证而造成质量问题的情况指现有的设备或条件未能达到要求的工艺水平
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续表1
引入阶段
原因分类违章作业误操作
生产加工
操作不到位设备陈旧落后设备老化设备校验不到位
试验总装运输贮存使用其他
试验方法不当装配差错包装不当不规范使用
指由于违反作业流程导致质量问题,如:●颠倒工序、野蛮作业
●漏流程(漏焊、漏检、漏验、漏审)等
指由于不小心、不仔细导致磕、碰、摔或接反、焊错等应该能够避免但未能避免的操作失误,属于“低级错误”
●虽然按规程进行操作,
说明
但由于操作人员技术水平不够,未达到较高的工艺标准,达不到要求
●因操作力度不够,如没拧紧螺丝、密封圈涂胶不均等造成质量问题的情况
指生产、检验、试验等设备水平不先进,达不到新工艺、高标准检验、强化试验的要求指设备因使用时间较长,一些加工参数误差过大,精度缺失指设备未及时检验,造成误差累积,从而导致质量问题
指试验方法不科学或不满足要求,试验环境条件不合适等直接引发产品质量问题的情况指人为的接反、接错,安装不牢固等指包装技术、方法不当等
指违反使用要求的行为导致产品出现质量问题不属于以上类别的情况
贮存环境不符合要求指因贮存环境不当致使在贮存期内的产品出现失效或性能严重退化的情况
2.2问题传递技术原因
按照问题传递阶段对质量问题传递的技术原因
后加字母“X”,如“工艺设计X”表示外协产品由于工艺原因导致产品出现质量问题;外购产品的质量问题原因后加字母“G”,如“生产加工G”表示外购产品由于生产加工原因导致产品出现质量问题。
表3
一级原因
具体原因
进行分类,如表2所示。
表2
审查检验
问题不同传递阶段的技术原因说明
指审查不认真
检验设备器具有问题、检验方法不当
问题传递阶段质量问题的管理原因分类
说
明
指因规章制度或管理规范缺项造成质量问题的情况,如:●岗位责任制欠缺
●可靠性、工艺、元器件等产品保证要求缺项
●关键项目、关键环节控制要求欠缺
●风险识别管理要求欠缺
●技术状态与问题归零管理要求缺项
●设计、工艺、试验规范要求缺项●监督、检查、审查要求欠缺●数据包管理要求缺项
●软件工程化管理要求欠缺
●质量、安全、岗位应知应会等教育培训要求欠缺
●外协外构监管制度缺项●信息管理要求缺项●6S管理要求缺项●精细化管理欠缺等
指在已有各项管理规章制度、管理规范的情况下,由于规章制度规范要求不细造成质量问题的情况
●指制度规章、
二级原因
试验(包括综合试验、试验方法不恰当,试验环境不联调、联试、匹配试当,试验条件不够,试验项目验、发射场/靶场试验)不全,未做实验测试(含AIT)验收
测试项目不全,测试覆盖性不足等
验收方法不当、把关不严等
2.3问题引入与传递管理原因
航天产品的质量问题引入或传递的管理原因分
类均可使用表3的内容。
无章可循
制度缺项
2.4几类特殊产品的原因分析
软件、元器件、原材料、标准件在宇航产品中
占有非常重要的地位,一直以来在质量管理中较受关注,而且这几类基础性产品的研制过程、选用程序都相对独立。分析这些产品发生质量问题的原因时,既可使用以上的原因分类,也可以单独进行原因分析,例如表4。
对于外协、外购产品的质量问题原因分析,可视同航天其它研制产品,但为了区分责任,同时也为了便于统计,可采用质量问题原因后加后缀字母的方式进行处理:外协产品的质量问题原因
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规章不合理
要求不细
标准规范要求违
要求不科学反科学规律,或存在错误
●标准不适用或有效性不够标准规范要求不
一致、不协调
要求不协调
●规章制度、标准规范要求不清楚,存在二义性或歧义
●指规章制度、
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续表3
一级原因
二级原因
说
明
指员工由于自身原因造成一些不应该出现的“低级错误”,比如:●元器件、原材料等进错、拿错●文件标识错
●线路接反、插头插错●漏焊、漏粘
●不小心导致的磕碰等
3质量问题原因定位原则
在航天产品质量问题归零过程中,定位质量问
题原因时,应遵循以下原则:
粗心大意
1)先从技术方面查找原因,然后再从管理方
面查找原因。
2)按照从前到后的顺序查找原因大类:即先
设计,后工艺、操作,先无章可循,后规章不合理、执行不到位的顺序;在每个大类中,小类原因也按照从前向后的顺序定位原因,如在设计类中,按照先设计差错,后试验不充分、可靠性设计欠缺的顺序定位具体原因。
指虽有培训制度要求,但培训的
培训不到位内容、深度与力度不够,培训流
于形式,造成员工岗位能力不足指员工虽然接受了培训,但因接
应知应会不
受能力不佳,仍旧不掌握应知应
掌握
会的岗位知识现场混乱
指6S执行不到位,如工作区域标识不清楚,东西摆放不整齐,工作现场清洁度不够等
执行不到位
4结论
对航天产品质量问题原因进行多角度描述,拓
指由于管理人员指挥或监督把关的问题造成质量问题的情况,如:
指挥失当,●工作安排不当或现场指挥失误
●审签、把关不严把关不严
●外协外构监管不严●技术状态控制不严等信息不全
指由于信息记录不全,信息传递不完整、不及时造成质量问题的情况
指故意违反研制程序造成质量问题,需要追究责任的情况
宽质量问题信息分析范围,规范其原因信息的分类与取值内容,对质量问题分析工作将有较大促进作用。分析人员充分利用有限的质量问题信息,全面分析航天产品研制过程各阶段、各环节中的深层次隐患,为在研制过程中尽量做到少引入问题,引入问题后不传递,切断问题传播、传递甚至放大的途径,提供有价值的指导信息。这既利于问题的彻底解决,又便于针对具体问题“对症下药”,还可为质量管理决策制定精细化管理措施提供有力的参考依据。
违章违纪其他
表4
产品
原因分类
需求不明确软件差错
软件
接口设计不当测试不充分
特殊产品质量问题原因分类
说明
指需求描述不清、需求不完备等
指软件设计差错或编码差错,如算法错、条件转移错、计算精度不够、时序错等情况;或者由于软件版本失控,用错版本造成质量问题等
指应用软件与系统软件之间、软件各模块之间的接口设计不当造成质量问题的情况指由于测试覆盖性不足,未能及时发现软件差错而导致质量问题的情况
元器件的基本性能大部分时间满足要求,但不稳定,出现参数漂移和超差;或同批次元器件产品的参数特性散布过大
指储存超期,或正常使用过程中因疲劳、氧化、老化、腐蚀等情况导致元器件性能退化小概率事件,无法找出技术原因的偶然因素导致的元器件失效,大部分为筛选不严格而未排除的元器件早期失效
强度、硬度、韧性、密度等特性参数超出选用指标范畴反复使用(折叠、冲击等)造成材料性能退化
指储存超期,或贮存、运输环境问题造成材料腐蚀、氧化强度不足,尺寸不合格等(装机时已出现)反复使用造成性能退化
储存超期,或贮存、运输等环境问题造成腐蚀、氧化,引起性能退化
软件容错、防错设计不足指造成软件健壮性不足的设计问题参数不稳定
元器件性能退化
偶然失效特性超差
原材料疲劳
老化(腐蚀、氧化)特性超差
标准件疲劳
老化(腐蚀、氧化)
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