摘要:本文以新一代殲擊機為背景,分析了配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量監控的重要性和必要性,研究了國內外做法,以及美國國防采辦要求和相關(guān)標準?;谝酝吞柦?jīng)驗,構建了依托技術(shù)質(zhì)量審查,與里程碑評審關(guān)聯(lián),以“條目化表單”、“成熟度監控”和“前置性控制”為特點(diǎn)的量化監控模型。明確了產(chǎn)品級PDR、CDR、FRR、FCA/SVR、PCA的具體審查內容,制定近300項質(zhì)量監控項目,并已組織開(kāi)展了14輪次監控,掌控過(guò)程質(zhì)量成熟度變化;分析了10萬(wàn)余項質(zhì)量數據,推進(jìn)預防性質(zhì)量管理和供應商研制質(zhì)量評價(jià);提前發(fā)現、處置了風(fēng)險和問(wèn)題5000余項,在里程碑評審前設置“準入審查”和“預審查”,提升了評審質(zhì)量和效率。滿(mǎn)足了型號質(zhì)量保證要求,得到廣泛推廣應用。
關(guān)鍵詞:配套新成品;質(zhì)量;量化;監控;審查
引言
作為型號總質(zhì)量師單位,成都所不但要開(kāi)展飛機總體研發(fā)質(zhì)量控制,同時(shí)還要開(kāi)展對配套新成品研制的質(zhì)量綜合管理,其中一個(gè)重要方面就是新成品研制過(guò)程質(zhì)量監控。以往型號采用質(zhì)量復查、質(zhì)量檢查等方法開(kāi)展了大量工作,滿(mǎn)足了型號研制要求,積累了豐富的經(jīng)驗。面對新一代殲擊機配套新成品研制技術(shù)新、狀態(tài)繁、周期緊、問(wèn)題多、影響大的新特點(diǎn)和從“定性管理”向“定量管理”提升的新要求,需要在此基礎上,進(jìn)一步加以完善。
本文以新一代殲擊機為背景,分析了配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量監控的重要性和必要性,研究了國內外做法,以及美國國防采辦要求和相關(guān)標準?;谝酝吞柦?jīng)驗,構建了依托技術(shù)質(zhì)量審查,與里程碑評審關(guān)聯(lián),以“條目化表單”、“成熟度監控”和“前置性控制”為特點(diǎn)的量化監控模型。明確了產(chǎn)品級PDR、CDR、FRR、FCA/SVR、PCA的具體審查內容,制定近300項質(zhì)量監控項目,并已組織開(kāi)展了14輪次監控,掌控過(guò)程質(zhì)量成熟度變化;分析了10萬(wàn)余項質(zhì)量數據,推進(jìn)預防性質(zhì)量管理和供應商研制質(zhì)量評價(jià);提前發(fā)現、處置了風(fēng)險和問(wèn)題5000余項,在里程碑評審前設置“準入審查”和“預審查”,提升了評審質(zhì)量和效率。滿(mǎn)足了型號質(zhì)量保證要求,得到廣泛推廣應用。
1 問(wèn)題提出
1.1 重要性和必要性
殲擊機作為典型的航空武器裝備,具有參研單位廣、影響因素多及協(xié)作配套關(guān)系復雜等特點(diǎn)。經(jīng)統計分析,配套成品故障占飛機外場(chǎng)問(wèn)題的比例在80%左右,對整機質(zhì)量影響顯著(zhù);國際范圍內先進(jìn)殲擊機配套成品總價(jià)值占飛機總價(jià)值的比例均在70%以上,美國F-22戰機更已接近85%。同時(shí),配套新成品研制和飛機研制存在復雜的輸入輸出關(guān)系和階段轉換的條件關(guān)系,從產(chǎn)品交付和研制程序上,直接制約著(zhù)飛機研制進(jìn)度。這些都充分表明,配套新成品研制對飛機整機研制項目的質(zhì)量、成本和進(jìn)度等都有著(zhù)至關(guān)重要的影響。
新一代殲擊機研制技術(shù)跨代提升,且很多是通過(guò)研發(fā)新成品(包括軟件)來(lái)實(shí)現,導致部分成品的新技術(shù)成熟度不足即應用于工程實(shí)際。創(chuàng )新的研發(fā)管理模式,如全數字化MBD技術(shù)應用、多學(xué)科綜合循環(huán)迭代優(yōu)化、數字分析仿真驗證等,對質(zhì)量、進(jìn)度的要求更高,并分解傳遞至成品,導致配套新成品研制技術(shù)新、狀態(tài)繁、周期緊、問(wèn)題多,面臨著(zhù)技術(shù)和管理上巨大的挑戰和風(fēng)險。為提前發(fā)現研制風(fēng)險,并加以處置,需要建立配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量、成本、進(jìn)度等項目管理多方面指標,并開(kāi)展過(guò)程監控。
1.2 國內外先進(jìn)做法、要求及需要開(kāi)展的工作
在配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量監控方面,以往型號采用質(zhì)量復查、質(zhì)量檢查等方法開(kāi)展了大量工作,滿(mǎn)足了型號研制要求,積累了豐富的經(jīng)驗。面對新一代殲擊機配套新成品研制技術(shù)新、狀態(tài)繁、周期緊、問(wèn)題多、影響大的新特點(diǎn)和從“定性管理”向“定量管理”提升的新要求,需要在此基礎上,進(jìn)一步加以完善。
通過(guò)分析研究美國國防采辦生命周期活動(dòng)和流程,發(fā)現其做法是:通過(guò)一系列前置性的審查活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程監控,并與里程碑評審緊密關(guān)聯(lián),以監控審查控制評審準入。以首飛里程碑前項目監控要求(如圖1示意)為例,首先通過(guò)8個(gè)月的IPT團隊級審查,監控、確認項目成熟度,在監控審查的基礎上開(kāi)展準入審查后,專(zhuān)家組進(jìn)行2個(gè)月的預審查,梳理提出問(wèn)題,再次準入審查后進(jìn)入正式評審,確認問(wèn)題的處置情況。

圖1 美國國防采辦流程中首飛里程碑前項目監控要求
以多輪審查的形式來(lái)開(kāi)展過(guò)程質(zhì)量監控的思路值得借鑒,但是如上例的審查流程周期較長(cháng),尤其是團隊級審查和專(zhuān)家組預審查均以現場(chǎng)會(huì )議的形式進(jìn)行,在新一代殲擊機緊張的研制周期背景下無(wú)法照搬應用,需要在操作層面上,結合型號實(shí)際情況進(jìn)一步改進(jìn),如采取更為高效的監控審查形式。
另外,通過(guò)對國內外相關(guān)標準[1]、[2]、[3]、[4],包括美國國防部MIL-STD-1521B《系統、設備和軟件的技術(shù)審查和審核》、美國電子工業(yè)協(xié)會(huì )EIA IS-632《系統工程》、美國電氣電子工程師學(xué)會(huì )IEEE P1220《系統工程》以及GJB 3273《研制階段技術(shù)審查》等的研究發(fā)現,這些標準規定了一系列技術(shù)質(zhì)量審查項目(如表1),但是沒(méi)有具體規定這些審查項目的內容,也就是過(guò)程質(zhì)量監控的項目、指標,需要結合新一代殲擊機特點(diǎn)全新構建。
表1 相關(guān)標準規定的技術(shù)質(zhì)量審查項目

2 基本思路
在以往型號經(jīng)驗基礎上,結合國內外先進(jìn)做法和相關(guān)標準研究,適應新一代殲擊機技術(shù)特點(diǎn)和管理模式,完善構建依托技術(shù)質(zhì)量審查,與里程碑評審關(guān)聯(lián),以“條目化表單”、“成熟度監控”和“前置性控制”為特點(diǎn)的配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量量化監控模型。(如圖2)。
(1)條目化表單
在監控指標和要求的體現形式上,由以往清理問(wèn)題為主的復查報告模板,向監控狀態(tài)為主的審查Checklist條目化表單改進(jìn)。
(2)成熟度監控
在監控和分析工作流程上,由以往基于問(wèn)題處置跟蹤的監控,向依托多輪審查、深入過(guò)程的質(zhì)量指標狀態(tài)成熟度監控改進(jìn)。
(3)前置性控制
在監控與里程碑評審的關(guān)聯(lián)上,由以往問(wèn)題和歸零情況匯總,向基于監控控制準入并開(kāi)展預審查的前置性控制改進(jìn)。

依據項目整合管理、項目范圍管理、項目風(fēng)險管理等項目管理工作輸出的項目管理計劃、需求文件和風(fēng)險登記冊等文件,制定質(zhì)量監控指標和質(zhì)量監控審查Checklist表單,開(kāi)展質(zhì)量監控,并以量化統計分析結果指導開(kāi)展質(zhì)量改進(jìn)?;谘兄七^(guò)程質(zhì)量量化監控開(kāi)展風(fēng)險分析、變更請求、管理改進(jìn)和績(jì)效評價(jià),其結果分別為項目風(fēng)險管理,項目整合管理、項目范圍管理,項目人力資源管理、項目時(shí)間管理、項目成本管理、項目溝通管理,項目采購管理、項目干系人管理等項目管理工作提供依據和輸入。
3 具體做法
在新一代殲擊機研制之初,便將配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量量化監控工作納入型號研制質(zhì)量策劃[6],按照構建的監控模型,隨研制進(jìn)展“邊研制、邊創(chuàng )新、邊實(shí)踐”,逐漸豐富要求和落實(shí)實(shí)施。
基于裝備研制程序,在里程碑評審前依托技術(shù)質(zhì)量審查,設置質(zhì)量監控(如圖4示意),包括F階段研制質(zhì)量監控(依托初步設計審查PDR)、C階段研制質(zhì)量監控(依托C階段關(guān)鍵設計評審CDR)、首飛前研制質(zhì)量監控(依托首飛準備狀態(tài)評審FRR)、S階段研制質(zhì)量監控(依托S階段關(guān)鍵設計評審CDR)、設計鑒定前研制質(zhì)量監控(依托功能技術(shù)狀態(tài)審核FCA/系統驗證評審S(chǎng)VR)和生產(chǎn)定型前研制質(zhì)量監控(依托物理技術(shù)狀態(tài)審核PCA)等共六類(lèi)。

納入型號質(zhì)量師系統辦公室工作,開(kāi)展了對新一代殲擊機56家新成品配套單位的現場(chǎng)調研,溝通協(xié)調制定的質(zhì)量監控要求和流程。梳理了1300余項問(wèn)題,統計分析問(wèn)題的質(zhì)量影響因素,結合研制過(guò)程質(zhì)量控制要求,以此為依據構建質(zhì)量監控項目和具體表單。
3.1 條目化表單
對上述六類(lèi)配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量監控,共策劃、部署了近300項監控項目(如表2),明確了產(chǎn)品級PDR、CDR、FRR、FCA/SVR、PCA的具體審查內容,以Checklist條目化表單的形式呈現,并落實(shí)在型號專(zhuān)用文件中。具體的審查項目主要分為3類(lèi):一是聚焦工作項目,審查應完成的工作項目是否已完成;二是聚焦交付物,審查應形成的交付物是否已形成;三是聚焦合格標準,審查應達到的合格標準是否已達到,以此明確監控要求。

條目化表單的形式提高了監控要求的完整性,避免缺漏項;同時(shí)結構化的形式較以往的復查報告更加清晰、易操作,對照表單填報結果數據即可;方便對監控結果進(jìn)行量化的統計分析,提升監控效果。
3.2 成熟度監控
梳理明確具體的監控審查及數據傳遞、統計、分析的流程和方法,落實(shí)在型號專(zhuān)用管理文件中,并納入型號研發(fā)流程和質(zhì)量師系統工作計劃?,F已按照新一代殲擊機研制進(jìn)展,針對全機400余項新成品,組織開(kāi)展了14輪次的監控審查工作(如表3)。

根據研制過(guò)程質(zhì)量控制要求及歷史經(jīng)驗數據劃定成熟度等級。如首飛前研制質(zhì)量監控(首飛準備狀態(tài)評審FRR),劃定第一輪審查時(shí)指標結果低于50%為成熟度D級、50%~75%為成熟度C級、75%~90%為成熟度B級、高于90%為成熟度A級[7]。分析某一項指標實(shí)際情況處于成熟度D級,則認為此項指標按要求實(shí)現存在風(fēng)險,并啟動(dòng)相關(guān)風(fēng)險分析和處置工作,分析存在問(wèn)題,針對性采取糾正措施,并利用動(dòng)態(tài)化質(zhì)量監控驗證措施執行效果。
基于結構化的審查監控數據,還可以對某一項指標在某個(gè)時(shí)間點(diǎn),各家配套單位、每項成品的質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行監控,并完成供應商級、產(chǎn)品級的風(fēng)險和問(wèn)題的識別、分析、處置和效果評估。
3.3 前置性控制
基于配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量監控,在新成品里程碑評審前設置“準入審查”和“預審查”(如圖6示),提升里程碑評審的質(zhì)量和效率。以“準入審查”,保證評審具備基本條件。以“預審查”清理狀態(tài)、梳理問(wèn)題,正式評審中確認“預審查”提出問(wèn)題的處置情況。

4 取得效果
適應新一代殲擊機研制特點(diǎn)和要求,基于以往型號的配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量監控經(jīng)驗,結合實(shí)際技術(shù)問(wèn)題的質(zhì)量影響因素分析,按照研制過(guò)程質(zhì)量控制要求,建立了依托技術(shù)質(zhì)量審查的配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量監控的Checklist條目化表單,即明確了產(chǎn)品級PDR-CDR-FRR-FCA/SVR-PCA的具體審查內容。
明確了配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量成熟度監控,及前置性準入審查和預審查的具體流程和方法,并組織開(kāi)展實(shí)施,發(fā)現、處置問(wèn)題5000余項(如表4)。通過(guò)量化的質(zhì)量指標成熟度監控,更為清晰明了地、提早掌控研制過(guò)程實(shí)際的質(zhì)量狀態(tài),以幫助發(fā)現、處置系統性問(wèn)題和風(fēng)險,并向型號行政指揮系統、設計師系統提供決策支持,同時(shí)支撐里程碑評審質(zhì)量和效率提升。

配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量量化監控積累了10萬(wàn)余項的研制過(guò)程質(zhì)量數據,支撐型號質(zhì)量知識庫構建;保證研制過(guò)程質(zhì)量翔實(shí)、清晰、完整“可追溯”;輔以知識推送,與工作包有效關(guān)聯(lián),發(fā)揮質(zhì)量支持作用;數據智慧挖掘,預判質(zhì)量趨勢、鼓勵流程改進(jìn),推進(jìn)預防性質(zhì)量管理;為供應商研制質(zhì)量績(jì)效評價(jià)提供數據支持。
另外,通過(guò)對監控結果數據的分析,還可以推進(jìn)研制過(guò)程質(zhì)量量化監控模型和實(shí)施流程的“自我完善”,如根據監控結果,針對性完善監控項目指標,調整對某項指標的關(guān)注程度,調整成熟度等級劃分標準等。
通過(guò)配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量量化監控,在技術(shù)跨代提升、研制周期顯著(zhù)縮短的情況下,保證了新一代殲擊機過(guò)程質(zhì)量受控,滿(mǎn)足了型號質(zhì)量要求和研發(fā)系統工程對質(zhì)量保證工作的要求[8]。成果提升為所標(作業(yè)文件)7份,在梟龍雙座、翼龍II等型號研發(fā)項目質(zhì)量管理中得到推廣應用。同時(shí),集團公司組織我所牽頭,以本成果為基礎,開(kāi)展面向三型重點(diǎn)型號的質(zhì)量保證能力提升工程,正在航空工業(yè)范圍內得到推廣應用。
配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量量化監控是成都所“型號精益研發(fā)質(zhì)量保證體系”(獲中國質(zhì)量獎提名獎)核心能力的重要內容,同時(shí)支撐了《動(dòng)態(tài)化條目化的重點(diǎn)型號研制過(guò)程技術(shù)質(zhì)量審查創(chuàng )新與實(shí)踐》集團公司管理創(chuàng )新成果一等獎、《重點(diǎn)型號配套新成品研制質(zhì)量量化評價(jià)探索與實(shí)踐》中國質(zhì)量學(xué)術(shù)與創(chuàng )新論文二等獎等一系列優(yōu)秀成果和論文形成,在《中國航空報》、《中國質(zhì)量報》、四川電視臺等多家媒體得到宣傳報道,成為新一代殲擊機研發(fā)質(zhì)量管理的亮點(diǎn)。
5 發(fā)展展望
新一代殲擊機配套新成品研制過(guò)程質(zhì)量量化監控實(shí)際工作是“邊研制、邊創(chuàng )新、邊實(shí)踐”,需要進(jìn)一步將成果標準化,并向航標、國軍標提升。
另外,質(zhì)量監控數據傳遞和分析現狀是“EXCEL傳遞、統計和分析”,效率低,擬融入成都所“智慧院所”建設,實(shí)現數據多維度自動(dòng)分析和質(zhì)量成熟度趨勢智能評估,并積極謀求建立跨研制全線(xiàn)的基于QBOM質(zhì)量監控數據包的質(zhì)量量化監控信息化系統。
同時(shí),進(jìn)一步加大成果推廣應用,尤其是面向成都所總裝集成交付無(wú)人機系統項目,以成品研制過(guò)程質(zhì)量量化監控支撐型號的供應鏈管理和供應商研制質(zhì)量量化評價(jià)。
參考文獻
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