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程質(zhì)量監(jiān)控的重要性和必要性,研究了國內(nèi)外做法,以及美國國防采辦要求和相關(guān)標準。基于以往型號經(jīng)驗,構(gòu)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(jiān)控”和“前置性控制”為特點的量化監(jiān)控模型。明確了產(chǎn)品級PDR、CDR、FRR、FCA/SVR、PCA的具體審查內(nèi)容,制定近300項質(zhì)量監(jiān)控項目,并已組織開展了14輪次監(jiān)控,掌控過程質(zhì)量成熟度變化;分析了10萬余項質(zhì)量數(shù)據(jù),推進預(yù)防性質(zhì)量管理和供應(yīng)商研制質(zhì)量評價;提前發(fā)現(xiàn)、處置了風(fēng)險和問題5000余項,在里程碑評審前設(shè)置“準入審查”和“預(yù)審查”,提升了評審質(zhì)量和效率。滿足了型號質(zhì)量保證要求,得到廣泛推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:配套新成品;質(zhì)量;量化;監(jiān)控;審查
引言
作為型號總質(zhì)量師單位,成都所不但要開展飛機總體研發(fā)質(zhì)量控制,同時還要開展對配套新成品研制的質(zhì)量綜合管理,其中一個重要方面就是新成品研制過程質(zhì)量監(jiān)控。以往型號采用質(zhì)量復(fù)查、質(zhì)量檢查等方法開展了大量工作,滿足了型號研制要求,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、問題多、影響大的新特點和從“定性管理”向“定量管理”提升的新要求,需要在此基礎(chǔ)上,進一步加以完善。
本文以新一代殲擊機為背景,分析了配套新成品研制過程質(zhì)量監(jiān)控的重要性和必要性,研究了國內(nèi)外做法,以及美國國防采辦要求和相關(guān)標準。基于以往型號經(jīng)驗,構(gòu)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(jiān)控”和“前置性控制”為特點的量化監(jiān)控模型。明確了產(chǎn)品級PDR、CDR、FRR、FCA/SVR、PCA的具體審查內(nèi)容,制定近300項質(zhì)量監(jiān)控項目,并已組織開展了14輪次監(jiān)控,掌控過程質(zhì)量成熟度變化;分析了10萬余項質(zhì)量數(shù)據(jù),推進預(yù)防性質(zhì)量管理和供應(yīng)商研制質(zhì)量評價;提前發(fā)現(xiàn)、處置了風(fēng)險和問題5000余項,在里程碑評審前設(shè)置“準入審查”和“預(yù)審查”,提升了評審質(zhì)量和效率。滿足了型號質(zhì)量保證要求,得到廣泛推廣應(yīng)用。
1 問題提出
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(fù)雜等特點。經(jīng)統(tǒng)計分析,配套成品故障占飛機外場問題的比例在80%左右,對整機質(zhì)量影響顯著;國際范圍內(nèi)先進殲擊機配套成品總價值占飛機總價值的比例均在70%以上,美國F-22戰(zhàn)機更已接近85%。同時,配套新成品研制和飛機研制存在復(fù)雜的輸入輸出關(guān)系和階段轉(zhuǎn)換的條件關(guān)系,從產(chǎn)品交付和研制程序上,直接制約著飛機研制進度。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、成本和進度等都有著至關(guān)重要的影響。
新一代殲擊機研制技術(shù)跨代提升,且很多是通過研發(fā)新成品(包括軟件)來實現(xiàn),導(dǎo)致部分成品的新技術(shù)成熟度不足即應(yīng)用于工程實際。創(chuàng)新的研發(fā)管理模式,如全數(shù)字化MBD技術(shù)應(yīng)用、多學(xué)科綜合循環(huán)迭代優(yōu)化、數(shù)字分析仿真驗證等,對質(zhì)量、進度的要求更高,并分解傳遞至成品,導(dǎo)致配套新成品研制技術(shù)新、狀態(tài)繁、周期緊、問題多,面臨著技術(shù)和管理上巨大的挑戰(zhàn)和風(fēng)險。為提前發(fā)現(xiàn)研制風(fēng)險,并加以處置,需要建立配套新成品研制過程質(zhì)量、成本、進度等項目管理多方面指標,并開展過程監(jiān)控。
1.2 國內(nèi)外先進做法、要求及需要開展的工作
在配套新成品研制過程質(zhì)量監(jiān)控方面,以往型號采用質(zhì)量復(fù)查、質(zhì)量檢查等方法開展了大量工作,滿足了型號研制要求,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、問題多、影響大的新特點和從“定性管理”向“定量管理”提升的新要求,需要在此基礎(chǔ)上,進一步加以完善。
通過分析研究美國國防采辦生命周期活動和流程,發(fā)現(xiàn)其做法是:通過一系列前置性的審查活動開展過程監(jiān)控,并與里程碑評審緊密關(guān)聯(lián),以監(jiān)控審查控制評審準入。以首飛里程碑前項目監(jiān)控要求(如圖1示意)為例,首先通過8個月的IPT團隊級審查,監(jiān)控、確認項目成熟度,在監(jiān)控審查的基礎(chǔ)上開展準入審查后,專家組進行2個月的預(yù)審查,梳理提出問題,再次準入審查后進入正式評審,確認問題的處置情況。
圖1 美國國防采辦流程中首飛里程碑前項目監(jiān)控要求
以多輪審查的形式來開展過程質(zhì)量監(jiān)控的思路值得借鑒,但是如上例的審查流程周期較長,尤其是團隊級審查和專家組預(yù)審查均以現(xiàn)場會議的形式進行,在新一代殲擊機緊張的研制周期背景下無法照搬應(yīng)用,需要在操作層面上,結(jié)合型號實際情況進一步改進,如采取更為高效的監(jiān)控審查形式。
另外,通過對國內(nèi)外相關(guān)標準[1]、[2]、[3]、[4],包括美國國防部MIL-STD-1521B《系統(tǒng)、設(shè)備和軟件的技術(shù)審查和審核》、美國電子工業(yè)協(xié)會EIA IS-632《系統(tǒng)工程》、美國電氣電子工程師學(xué)會IEEE P1220《系統(tǒng)工程》以及GJB 3273《研制階段技術(shù)審查》等的研究發(fā)現(xiàn),這些標準規(guī)定了一系列技術(shù)質(zhì)量審查項目(如表1),但是沒有具體規(guī)定這些審查項目的內(nèi)容,也就是過程質(zhì)量監(jiān)控的項目、指標,需要結(jié)合新一代殲擊機特點全新構(gòu)建。
表1 相關(guān)標準規(guī)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(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)外先進做法和相關(guān)標準研究,適應(yīng)新一代殲擊機技術(shù)特點和管理模式,完善構(gòu)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(jiān)控”和“前置性控制”為特點的配套新成品研制過程質(zhì)量量化監(jiān)控模型。(如圖2)。
(1)條目化表單
在監(jiān)控指標和要求的體現(xiàn)形式上,由以往清理問題為主的復(fù)查報告模板,向監(jiān)控狀態(tài)為主的審查Checklist條目化表單改進。
(2)成熟度監(jiān)控
在監(jiān)控和分析工作流程上,由以往基于問題處置跟蹤的監(jiān)控,向依托多輪審查、深入過程的質(zhì)量指標狀態(tài)成熟度監(jiān)控改進。
(3)前置性控制
在監(jiān)控與里程碑評審的關(guān)聯(lián)上,由以往問題和歸零情況匯總,向基于監(jiān)控控制準入并開展預(yù)審查的前置性控制改進。
依據(jù)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(jiān)控指標和質(zhì)量監(jiān)控審查Checklist表單,開展質(zhì)量監(jiān)控,并以量化統(tǒng)計分析結(jié)果指導(dǎo)開展質(zhì)量改進。基于研制過程質(zhì)量量化監(jiān)控開展風(fēng)險分析、變更請求、管理改進和績效評價,其結(jié)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(jù)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程質(zhì)量量化監(jiān)控工作納入型號研制質(zhì)量策劃[6],按照構(gòu)建的監(jiān)控模型,隨研制進展“邊研制、邊創(chuàng)新、邊實踐”,逐漸豐富要求和落實實施。
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(shè)置質(zhì)量監(jiān)控(如圖4示意),包括F階段研制質(zhì)量監(jiān)控(依托初步設(shè)計審查PDR)、C階段研制質(zhì)量監(jiān)控(依托C階段關(guān)鍵設(shè)計評審CDR)、首飛前研制質(zhì)量監(jiān)控(依托首飛準備狀態(tài)評審FRR)、S階段研制質(zhì)量監(jiān)控(依托S階段關(guān)鍵設(shè)計評審CDR)、設(shè)計鑒定前研制質(zhì)量監(jiān)控(依托功能技術(shù)狀態(tài)審核FCA/系統(tǒng)驗證評審SVR)和生產(chǎn)定型前研制質(zhì)量監(jiān)控(依托物理技術(shù)狀態(tài)審核PCA)等共六類。
納入型號質(zhì)量師系統(tǒng)辦公室工作,開展了對新一代殲擊機56家新成品配套單位的現(xiàn)場調(diào)研,溝通協(xié)調(diào)制定的質(zhì)量監(jiān)控要求和流程。梳理了1300余項問題,統(tǒng)計分析問題的質(zhì)量影響因素,結(jié)合研制過程質(zhì)量控制要求,以此為依據(jù)構(gòu)建質(zhì)量監(jiān)控項目和具體表單。
3.1 條目化表單
對上述六類配套新成品研制過程質(zhì)量監(jiān)控,共策劃、部署了近300項監(jiān)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(nèi)容,以Checklist條目化表單的形式呈現(xiàn),并落實在型號專用文件中。具體的審查項目主要分為3類:一是聚焦工作項目,審查應(yīng)完成的工作項目是否已完成;二是聚焦交付物,審查應(yīng)形成的交付物是否已形成;三是聚焦合格標準,審查應(yīng)達到的合格標準是否已達到,以此明確監(jiān)控要求。
條目化表單的形式提高了監(jiān)控要求的完整性,避免缺漏項;同時結(jié)構(gòu)化的形式較以往的復(fù)查報告更加清晰、易操作,對照表單填報結(jié)果數(shù)據(jù)即可;方便對監(jiān)控結(jié)果進行量化的統(tǒng)計分析,提升監(jiān)控效果。
3.2 成熟度監(jiān)控
梳理明確具體的監(jiān)控審查及數(shù)據(jù)傳遞、統(tǒng)計、分析的流程和方法,落實在型號專用管理文件中,并納入型號研發(fā)流程和質(zhì)量師系統(tǒng)工作計劃?,F(xiàn)已按照新一代殲擊機研制進展,針對全機400余項新成品,組織開展了14輪次的監(jiān)控審查工作(如表3)。
根據(jù)研制過程質(zhì)量控制要求及歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)劃定成熟度等級。如首飛前研制質(zhì)量監(jiān)控(首飛準備狀態(tài)評審FRR),劃定第一輪審查時指標結(jié)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]。分析某一項指標實際情況處于成熟度D級,則認為此項指標按要求實現(xiàn)存在風(fēng)險,并啟動相關(guān)風(fēng)險分析和處置工作,分析存在問題,針對性采取糾正措施,并利用動態(tài)化質(zhì)量監(jiān)控驗證措施執(zhí)行效果。
基于結(jié)構(gòu)化的審查監(jiān)控數(shù)據(jù),還可以對某一項指標在某個時間點,各家配套單位、每項成品的質(zhì)量狀態(tài)進行監(jiān)控,并完成供應(yīng)商級、產(chǎn)品級的風(fēng)險和問題的識別、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程質(zhì)量監(jiān)控,在新成品里程碑評審前設(shè)置“準入審查”和“預(yù)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(yù)審查”清理狀態(tài)、梳理問題,正式評審中確認“預(yù)審查”提出問題的處置情況。
4 取得效果
適應(yīng)新一代殲擊機研制特點和要求,基于以往型號的配套新成品研制過程質(zhì)量監(jiān)控經(jīng)驗,結(jié)合實際技術(shù)問題的質(zhì)量影響因素分析,按照研制過程質(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程質(zhì)量監(jiān)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(nèi)容。
明確了配套新成品研制過程質(zhì)量成熟度監(jiān)控,及前置性準入審查和預(yù)審查的具體流程和方法,并組織開展實施,發(fā)現(xiàn)、處置問題5000余項(如表4)。通過量化的質(zhì)量指標成熟度監(jiān)控,更為清晰明了地、提早掌控研制過程實際的質(zhì)量狀態(tài),以幫助發(fā)現(xiàn)、處置系統(tǒng)性問題和風(fēng)險,并向型號行政指揮系統(tǒng)、設(shè)計師系統(tǒng)提供決策支持,同時支撐里程碑評審質(zhì)量和效率提升。
配套新成品研制過程質(zhì)量量化監(jiān)控積累了10萬余項的研制過程質(zhì)量數(shù)據(jù),支撐型號質(zhì)量知識庫構(gòu)建;保證研制過程質(zhì)量翔實、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(shù)據(jù)智慧挖掘,預(yù)判質(zhì)量趨勢、鼓勵流程改進,推進預(yù)防性質(zhì)量管理;為供應(yīng)商研制質(zhì)量績效評價提供數(shù)據(jù)支持。
另外,通過對監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的分析,還可以推進研制過程質(zhì)量量化監(jiān)控模型和實施流程的“自我完善”,如根據(jù)監(jiān)控結(jié)果,針對性完善監(jiān)控項目指標,調(diào)整對某項指標的關(guān)注程度,調(diào)整成熟度等級劃分標準等。
通過配套新成品研制過程質(zhì)量量化監(jiān)控,在技術(shù)跨代提升、研制周期顯著縮短的情況下,保證了新一代殲擊機過程質(zhì)量受控,滿足了型號質(zhì)量要求和研發(fā)系統(tǒng)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(yīng)用。同時,集團公司組織我所牽頭,以本成果為基礎(chǔ),開展面向三型重點型號的質(zhì)量保證能力提升工程,正在航空工業(yè)范圍內(nèi)得到推廣應(yīng)用。
配套新成品研制過程質(zhì)量量化監(jiān)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(nèi)容,同時支撐了《動態(tài)化條目化的重點型號研制過程技術(shù)質(zhì)量審查創(chuàng)新與實踐》集團公司管理創(chuàng)新成果一等獎、《重點型號配套新成品研制質(zhì)量量化評價探索與實踐》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。
5 發(fā)展展望
新一代殲擊機配套新成品研制過程質(zhì)量量化監(jiān)控實際工作是“邊研制、邊創(chuàng)新、邊實踐”,需要進一步將成果標準化,并向航標、國軍標提升。
另外,質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)傳遞和分析現(xiàn)狀是“EXCEL傳遞、統(tǒng)計和分析”,效率低,擬融入成都所“智慧院所”建設(shè),實現(xiàn)數(shù)據(jù)多維度自動分析和質(zhì)量成熟度趨勢智能評估,并積極謀求建立跨研制全線的基于QBOM質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)包的質(zhì)量量化監(jiān)控信息化系統(tǒng)。
同時,進一步加大成果推廣應(yīng)用,尤其是面向成都所總裝集成交付無人機系統(tǒng)項目,以成品研制過程質(zhì)量量化監(jiān)控支撐型號的供應(yīng)鏈管理和供應(yīng)商研制質(zhì)量量化評價。
參考文獻
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