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航天质量问题归零管理
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中航工业中国直升机设计研究所实施质量可靠性工程 整体解决方案的经验 摘 要 20 世纪 90 年代,伴随着国产直升机大发展机遇的来到,在研发规模高速发 展的同时, 质量可靠性成为制约国产直升机上水平、上台阶的主要薄弱环节和技 术“瓶颈” ,故障高发、问题反复、维护成本高昂成为国产直升机不能持续、稳 定获取大笔订单的重要原因。为缩短与先进国家在直升机可靠性工程领域的差 距、 提高国产直升机的设计水平和综合效能,建立符合国家未来发展战略的质量 竞争力, 直升机所全面推行直升机质量可靠性工程技术研究和应用战略,稳定产 品质量和可靠性、提高客户满意度、降低武器装备全寿命周期费用。经过数年的 应用实践, 该方案已成熟应用运作, 为武器装备质量可靠性提升做出了卓越贡献。 一、企业概况 1、直升机所基本概况 中国直升机设计研究所(简称直升机所)成立于 1969 年,被誉为“中国直 升机摇篮” 是中国航空工业集团公司乃至国内唯一的集直升机(含无人直升机) , 设计、研究、试验于一体的综合性研究所,肩负着我国军民用直升机研发和使中 航直升机成为世界直升机主要制造商的战略重任,在总体、气动、旋翼、飞控、 结构、测控、试验等方面具有很强的技术实力和丰富的工程经验,拥有一支高水 平的研究队伍。 直升机所现有员工 3005 人, 其中研究员 123 人、 高级工程师 445 人、享受国家政府津贴 17 人、中国航空工业集团首席技术专家 2 人。先后承担 了直 6、直 7、直 8、直 9、直 10、直 11、AC311、AC313、AC352 等多个系列 50 余个型号设计、试验的研制和改型任务,以及“六五”至“十二五”以来的直升 机技术预先研究工作。 2、直升机所质量管理体系 直升机所历来重视产品质量和工作质量, 通过各种举措不断提升质量管理水 平和产品可靠性水平,先后通过了十余项权威认证。 1 图1 直升机所部分产品图 表 1 直升机所所获质量认证及荣誉 时间 1991 年 1997 年 2003 年 2011 年 2007 年 2010 年 2010 年 2001 年 质量大事记 按 GJB/Z16-91 建立质量管理体系,获得“军工产品承 制单位质量保证体系考核合格证书” 。 按 GJB/Z9001-96 建立质量管理体系,获得“军工产品 质量体系认证证书” 。 按 GJB9001A-2001 建立质量管理体系,获得军工产品质 量体系认证证书” 。 按 GJB9001B-2009 建立质量管理体系,获得“武器装备 质量体系认证证书” 。 获得总装备部颁发的“装备承制单位注册证书” ,并于 2012 年通过承制单位资格延续审查。 获得海军装备部颁发的“海军装备质量管理体系合格证 书” 。 按 GJB5000 建立体系,获得总装备部颁发的“军用软件 研制能力等级证书” (二级) ,并于 2013 年通过军用软 件研制能力三级审核。 获得中国民用航空总局颁发的直 11 型直升机“型号合 格证” 。 2 时间 2003 年 2011 年 2012 年 质量大事记 获得中国民用航空总局颁发的直 11MB1 型直升机“型号 合格证” 。 获得中国民用航空总局颁发的 AC313 型直升机“型号合 格证” 。 获得中国民用航空总局颁发的 AC311 型直升机“型号合 格证” 。 3、直升机所可靠性工程专业 直升机所自 1989 年成立可靠性专业以来, 经过 20 多年的发展, 尤其是 “十 一五”期间,通过型号工程牵引、条件建设推动和预研课题提炼,专业能力大幅 提升,质量意识显着增强。从最初的的可靠性专业室发展为“五性” (可靠性、 安全性、维修性、测试性、保障性)并举、综合保障同步、外场技术支援融合的 多专业工程研究部;从最初的自我发展、国内协作,发展为欧美对等合作、优势 技术输出的国际竞争局面。型号工程能力、前沿预研能力不断深化,形成了包括 管理体系、研发体系、信息化体系在内比较完整的可靠性工程专业技术体系。目 前被列为总装、科工局、中航工业集团“可靠性技术集成整体推进实施”首批重 点推广单位。 二、成果背景 近年由美国发起的几次局部战争已表明武器装备的可靠性是提高武器装备 作战效能的基础,是决定战争成败的关键因素,因此以美国、欧洲、俄罗斯为代 表的世界航空强国都投入了大量的人力、物力、财力开展可靠性工程技术研究和 应用。20 世纪 90 年代,伴随着国产直升机大发展机遇的来到,在研发规模高速 发展的同时, 质量可靠性成为制约我国直升机上水平、上台阶的主要薄弱环节和 技术“瓶颈” ,故障高发、问题反复、维护成本高昂是国产直升机不能持续、稳 定获取大笔订单的主要原因。 直升机作为机、光、电一体化的高技术产品,由于旋翼系统、发动机、传动 系统及其它功能系统相互间的耦合, 使得直升机的使用环境、 维护环境非常复杂, 决定了它的可靠性和安全性成为客户最为关心的要素,同时,其维修性、测试性 和保障性的好坏也是决定综合效能和全寿命周期费用的主要因素。 直升机作为多 3 专业、多学科耦合的复杂系统,技术要求高、生产批量小、寿命周期长,其可靠 性、安全性、维修性、测试性、保障性等质量通用特性的形成过程有别于普通工 业产品,质量管理体系更为严谨、质量管理活动更为复杂,质量管理方法更为先 进。 为了缩短与先进国家在直升机质量可靠性工程领域的差距、 提高国产直升机 的设计水平和综合效能,同时也为了贯彻“两成两力”的指导思想,建立符合国 家未来发展战略的质量竞争力, 直升机所在现有技术基础上,全面推行直升机质 量可靠性工程技术研究和应用战略,稳定产品质量和可靠性,提高客户满意度, 降低武器装备全寿命周期费用。 三、成果内容和特征 1、 “质量可靠性工程在直升机研制中的整体解决方案”的应用过程及成果 为满足 “质量可靠性工程在直升机研制中的整体解决方案” 关于从组织管理、 技术应用、 验证考核、 数字化协同等四方面进行的战略需要, 直升机所提出了 “四 个发展”的实施步骤: 1.1 转换理念,强化管理,宏观向微观发展 从以往的关注管理、关注顶层制度建设,向关注型号研制全过程、全特性、 全寿命周期的各工作流程发展,通过质量可靠性工程工作项目分解、流程再造、 工作包制定,构建了较为完整、先进的专业技术体系。 1.2 深入应用,力求实效,技术一体化发展 从以往的关注对标、关注文件,向解决实际安全性、可靠性、维修性、测试 性、保障性实物质量问题的方向发展,通过多学科优化、可靠性仿真、综合权衡 方法的应用,形成了解决故障高发、问题反复、维护成本高昂实际问题的专业技 术方法。 1.3 夯实基础,积累数据,管理规范化发展 从以往的关注型号自身、关注技术发展,向多型号平台数据借鉴、设计数据 说话、文件实物规范的方向发展,通过工程知识的积累、规范模板的建立、工作 流程的梳理,形成了数据详实、操作性好、便于考核验证的专业规范体系。 4 1.4 快速提升,创新超越,手段智能化发展 从以往的关注在研型号、关注单一技术,向技术上专业综合、数据融合的多 专业串行、并行、交叉等更加灵活的协同设计、交互式设计的方向发展,通过沉 浸式虚拟仿真系统、 性能与可靠性协同设计系统的建设,形成了集智创新的智能 化研发平台。 图2 质量可靠性工程建设理念 “四个发展”战略的实施,为直升机所带来了立竿见影的效果: (1)工程体系对型号支撑显着。直升机型号全面推进可靠性集成设计、仿 真评价以及基于网络的信息化保障,在设计早期发现了大量的设计薄弱环节,新 研、 改型型号质量和可靠性水平日益提升,有效的提高了产品的质量水平和综合 效能。以直 10 直升机为代表的军用直升机性能、可靠性达到国际一流水平,以 AC311 直升机为代表的民用直升机可靠性处于国际领先水平。 (2)过程控制能力提升显着。通过强化流程控制,实现流程真正融合,完 善数据处理能力, 保证了图纸文件与实物的一致性,型号工作与管理效率大幅提 升,多专业协同工作效率大幅提升,专业化分析粒度大幅提升,可靠性定量设计 能力大幅提升。 质量可靠性工程技术的应用通过硬约束,形成硬要求,消除设计短板,提升 了质量可靠性工作人员整体能力,建立了科学的质量可靠性工程体系,质量可靠 性工程应用在中国航空工业集团 2013 年质量管理最佳实践活动中成为最受欢迎 的案例之一。 5 (3)数字化应用能力的拓展显着。通过质量可靠性工程技术的应用,直升 机所可靠性工程专业从最初的可靠性专业室发展为 “五性” 并举、 综合保障同步、 外场技术支援融合的多专业综合研究部,从最初的自我发展、国内协作,发展为 欧美对等合作、优势技术输出的国际竞争局面。可靠性集成技术、维修性仿真信 息化技术、技术出版物信息化技术、培训管理及虚拟训练技术、保障性仿真优化 技术、可靠性仿真试验技术等与数字化研发环境融合,型号工程能力、前沿技术 拓展能力不断深化。 2、 “质量可靠性工程在直升机研制中的整体解决方案”的主要内容 质量可靠性工程在直升机研制中的应用,通过能力提升,进一步完善相关研 保建设,提高产品质量,为不同行业的大、中、小型企业提供覆盖产品全寿命周 期(从立项论证、方案设计、初步设计、详细设计、产品制造、交付使用、停产 保障直至报废) ,覆盖了整个产品链(从元器件、零件、部件、组件、设备、分 系统、系统到整机)所需的质量可靠性管理、设计、分析、试验、考核、保障等 质量通用特性。 2.1 质量可靠性工程的组织 在型号设计师体制内,组建设计人员为主、客户代表指导、外部专家参与、 支撑单位协助的可靠性设计师分系统,对型号研制中安全性、可靠性、维修性、 测试性和综合保障工作进行统一规划和协调管理并组织落实,将其计划、经费和 其它保障条件纳入型号研制计划,统筹安排。 型号设计师系统 客户代表 可靠性设计师分系统 外部专家 总师单位 副总师单位 技术支撑单位 成员单位 用户院、所 直升机所 主机厂 地方院校 可靠性 工程 办公室 专业研究所 元器件中心 动 力 所 电 子 所 制 造 厂 供 应 商 其他 承研 单位 图3 质量可靠性工程的人员组成 6
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