科研过程质量控制的原理、程序和方法,本文主要内容关键词为:质量控制论文,科研论文,原理论文,过程论文,程序论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:F273文献标识码:A
1 引言
科学研究是探素性、创造性的工作,又称研究与开发。科研质量管理是使科研工作减少失误,提高科研产品(成果)质量的重要保证。特别是在新产品的研究开发中,它从根本上决定了产品的性能、寿命、可靠性、维修性、安全性和经济性等固有质量及完善程度。因此,科研质量管理是科研管理中的一个重要内容。
由于科研工作的质量问题具有隐含性,有时需要较长时间甚至要等到物化后才能显示和反映出来;而且科研工作是一种脑力劳动,科研人员个人独立工作的成份很大,所以,采取“预防为主、防检结合”,加强科研过程质量控制尤为重要。科研过程质量控制就是将所有影响科研产品(成果)质量的环节和因素有效地控制起来,以科研人员的工作质量来保证最终科研产品(成果)的质量。
本文提出并阐述了科研过程质量控制的基本原理,总结归纳了科研过程质量控制的程序;针对军工产品研制的特点,以国军标GJB/Z16《军工产品质量管理要求与评定导则》、GJB1310《设计评审》、GJB1269《工艺评审》和GJB907《产品质量评审》为依据,全面、系统地论述了科研过程质量控制的方法;最后强调了科研质量管理中值得注意的几个问题。
2 科研过程质量控制原理、程序
按照国际GB/T6583《质量管理和质量保证术语》,质量控制是指:为达到质量要求所采取的作业技术和活动。注(注:工程研制阶段的试验工作,对于试制的样机即为样机试验,对于试制的产品可为产品鉴定试验;)质量控制包括作业技术和活动,其目的在于监视过程并排除质量环中所有阶段中导致不满意的原因,以取得经济效益。(注:设计定型鉴定试验中一般应包括部队试验,生产定型鉴定试验中一般应包括部队试用。)质量控制和质量保证的某些活动是相互关联的。
2.1 科研过程质量控制原理
科研过程质量控制的基本原理是指:根据有关规定和产品特点,制定具体研制程序,明确划分研制阶段(例如论证、方案、工程研制、设计定型、生产定型阶段等),实施分阶段质量控制。在每个研制阶段之间设立控制点,分阶段实施控制;以设计评审、工艺评审、产品质量评审为主要质量控制点;前一阶段工作没有达到要求,不能转入下一阶段。即对研制全过程实施全面而有效的质量控制。全面是指对形成和影响科研产品质量的各个环节及因素,都必须实施质量控制;有效是指质量控制应当从实际出发,紧紧围绕科研产品的研制过程,确保一次成功。做到:研制按规定的标准、规程、程序进行;随时掌握质量动态,及早发现异常,把质量隐患消除在发生之前;一旦发生质量问题,能够及时发现和纠正,并杜绝重复发生;质量具有可追溯性,能够随时查询研制的时间、地点、涉及范围、责任者的客观证据。
它的指导思想是“预防为主、防检结合”,以预防质量问题的发生为主,预防与校对、审核、批准、会签、评审、验证、确认等质量检查把关相结合。它的指导原则是“以工作质量保证产品质量”,通过提高科研人员的工作质量来最终保证和提高科研产品质量。
2.2 科研过程质量控制程序
科研过程质量控制程序是根据系统工程及控制论的思想,对科研过程进行质量控制的一种手段,它应当反映科研规律和管理要求。科研过程质量控制程序明确划分研制阶段,设立质量控制点,分阶段实施质量控制;每一阶段每项工作都要规定结束形式和质量标准,作为质量控制和质量检查把关的依据;科研中必须按照程序规定的阶段和工作步骤进行,原则上不能超越;通过分级、分阶段的评审和审批防止上一阶段(或上一工作步骤)中的质量问题带到下一阶段(或下一工作步骤);前一阶段的工作没有达到要求,不能转入下一阶段。下面给出军工产品一般的科研过程质量控制程序:
3 科研过程质量控制方法
3.1 论证阶段
调研情况要真实具体,分析问题要周密透彻;战术技术指标论证所依据的资料要切实可靠,尽可能用数据说话,给出的结论要明确。论证阶段的主要质量控制点是可行性论证评审。可行性论证评审的重点为:
·研制工作的重要性和迫切性——战术技术指标是否能满足作战使用要求,是否能加速我军武器装备的现代化建设,提高我军战斗力。
·采用技术的适用性和先进性——拟采用的技术在我军应用的适用性,以及与国内外现状、水平和发展趋势的比较分析。
·可能带来的危害性——研制、使用、维护中是否会对社会和自然环境带来不良影响,影响程度如何,能否克服及付出的代价。
·取得成功的可能性——技术途径的可行性、难易程度、技术关键,科研力量能否胜任,科研条件的保证程度等。
·效费比及研制周期——研制的效费比如何,以及研制周期是否满足使用要求。
可行性论证评审一般可通过可行性论证会议的形式进行、评审结论应按规定履行审批程序。
3.2 方案阶段
方案阶段的主要工作是方案论证和方案设计。在方案论证和方案设计过程中,若需要还应进行原理性样机的研制、试验,最后编制研制任务书。方案阶段的主要质量控制点是方案设计评审。方案设计评审是根据武器装备系统总要求、战术技术指标或合同,对优选的系统方案的先进性、适用性、可行性和经济性进行的评审。方案设计评审的重点为:
·不同方案优选的依据和优选结果;
·所选方案的先进性、适用性、可行性和经济性;
·满足战术技术性能指标或使用要求情况;
·系统可靠性、维修性要求及保证大纲;
·关键新技术、新材料和元器件的采用情况;
·系统分析、仿真试验结果;
·系统研制程序和计划;
·经费预算及技术经济风险的估计;
·系统及系统组成部分的设计要求。
方案设计评审应按GJB1310《设计评审》实施, 评审结论及有关资料应按规定履行审批或确认程序。
3.3 工程研制阶段
工程研制阶段的主要工作包括设计、试制和试验,主要质量控制点为设计评审(Ⅰ)(Ⅱ)和工艺评审。
3.3.1 设计
设计工作在工程研制阶段占有突出重要的地位,只有高质量的设计,才有高质量的产品。设计质量控制的主要方法是:
(a)根据质量标准,结合产品特点,制定设计、试验规范, 作为指导设计、试验工作和控制其质量的依据,它是标准化工作的重要组成部分。
(b)根据对产品战术技术性能和经济效益的要求, 运用可靠性技术、维修性技术和优化设计技术,进行系统分析、综合择优。
(c)新技术、新器材必须经过充分论证、试验和鉴定, 方可引入新产品设计,防止新技术、新器材未经预先研究、鉴定而在设计中采用。
(d)对复杂武器装备的单元件(特性), 编制关键件(特性)、重要件(特性)项目明细表,对关键件(特性)、重要件(特性)的设计参数和制造工艺必须从严审查。
(e)建立图纸和设计文件的校对、审核、批准三级审签制度、 工艺和质量会签制度、标准化检查制度,确保设计图纸、工艺文件和技术档案完整、准确、协调、统一、清晰。
工程研制阶段的设计评审是根据研制任务书或合同要求对产品的设计、试制、试验是否满足产品主要技术要求进行的评审。设计工作完成后的质量控制点是设计评审(Ⅰ)(见科研过程质量控制程序),其评审重点为:
·产品设计的战术技术性能指标满足研制任务书或合同的情况;
·采用的设计准则、设计规范和标准的合理性;
·理论分析、模拟试验、额定性能状态试验、环境模拟试验情况;
·可靠性、维修性预计和分配;
·故障模式、影响及危害性分析,确定的关键件(特性)清单。
随后的质量控制点为工艺评审。工艺评审是对工艺设计的正确性、维修性、可行性、可检验性进行的分析、审查和评议,其重点为:
·工艺总方案、工艺说明书等指令性文件;
·关键件、重要件、关键工序工艺文件;
·特种工艺文件;
·采用的新工艺、新技术、新材料、新设备、
·批量生产的工序能力。
3.3.2 试制和试验
工程研制阶段的试制、试验工作,必须严格按设计图纸和技术文件的要求进行,保证文、图、物相一致。在研制过程中,为完善和改进设计而需对产品技术状态更改时,必须按技术状态控制的规定,进行充分论证和严格审批,并对更改情况进行记录和报告,保证现场使用的图纸与技术文件协调一致和现行有效。
为了保证试制、试验工作质量,在试制、试验前应对准备工作进行检查。试制前准备状态检查内容包括:设计图纸,工艺规程,技术文件,外购器材,工艺装备,设备,关键岗位人员培训、考核情况,前一阶段样机试验结果等。试验前准备状态检查内容包括:理论设计结果,试验目的、要求,试验大纲文件,数据采集要求,试验设备和仪器仪表的校验情况,受试产品的技术状态,试验过程中使用的故障报告、分析和纠正措施系统,以及岗位设置、人员职责等。另外,重要零部(组)件和新成件必须经检测、试验、鉴定合格后,方能装机进行整机试验。防止零部(组)件未经试验合格而装上整机试验;防止整机未经试验合格而进入系统试验;防止系统未经试验合格或试验不充分而进行实际使用状态试验。
试制、试验工作质量控制总的要求,概括起来,试制工作为:
(a)加强工序管理,控制工艺文件质量;
(b)保证工序能力,控制工序加工质量;
(c)严格检验制度,确保样机(产品)质量。
试验工作为:
(a)合理安排试验项目,正确制订试验方案;
(b)提高试验数据准确性,保证试验结论正确性;
(c)减少试验报废次数,提高试验成功率。
试制、试验工作结束后,应根据实际需要,以及试制、试验的情况,对工程研制阶段的设计质量进行一次综合、全面的评价,并对样机(产品)的设计状态等进行评议。即质量控制点是设计评审(Ⅱ),其评审重点为:
·试制工艺准备及样机试制情况;
·样机的各种试验,包括功能试验、环境适应性试验、系统匹配试验结果及分析;
·可靠性研制(增长)试验情况;
·设计的可生产性,工艺的合理性、稳定性;
·样机(产品)设计定型技术状态及设计定型鉴定试验方案。
设计评审(Ⅰ)(Ⅱ )和工艺评审应按GJB1310 《设计评审》、GJB1269《工艺评审》实施, 评审结论及有关资料应按规定履行审批或确认程序。
3.4 设计定型阶段
设计定型阶段的第一项工作是设计定型鉴定试验。试验前,应在上一阶段样机(产品)设计定型技术状态及设计定型鉴定试验方案评审的基础上,拟定设计定型鉴定试验大纲,并经批准。试验应严格按试验大纲进行,确保试验质量。对于复杂武器装备系统,设计定型鉴定试验可包括部队试验和基地试验;在综合两个试验结果报告的基础上,提出设计定型申请报告。申请报告应附反映设计定型状态的成套技术资料,成套技术资料除应包括定型工作条例要求的技术资料外,还应包括指定的有关质量保证的资料。
设计定型阶段的主要质量控制点是定型设计评审(Ⅰ),其评审重点为:
·产品战术技术性能指标及结构设计全面达到研制任务书或合同的要求;
·产品设计的安全性、可靠性、维修性、环境适应性;
·研制过程中故障、问题处理的有效性;
·设计定型鉴定试验的情况及结论;
·研制成本核算。
定型设计评审(Ⅰ)应按GJB1310《设计评审》实施, 评审结论及有关资料应按规定履行审批或确认程序。审批或确认后,根据《军工产品定型工作条例》等和产品定型委员会的要求,组织产品设计定型。
3.5 生产定型阶段
设计定型通过后,则转入生产定型阶段的小批量试生产。小批量试生产过程中,为了验证和鉴定工艺文件的正确性及可行性,必须按照设计图纸和技术文件的要求,履行首件鉴定程序,对试生产的第一件零部(组)件进行全面的工序和成品检验、考核,以确定生产工艺和设备能否生产出符合设计要求的产品。
小批量试生产后的质量控制点为产品质量评审。产品质量评审是在检验合格之后,交付分系统、系统试验之前,对产品质量和制造过程的质量保证工作进行的评审。产品质量评审的重点为:
·产品的性能、可靠性、维修性和安全性的符合性;
·产品对环境的适应性的符合性;
·产品性能的一致性和稳定性的符合性;
·产品工程设计更改控制;
·产品的超差使用和处理;
·产品代用材料(包括元器件等)处理;
·缺陷、故障的分析和处理;
·外购器材质量的管理;
·新工艺、新技术、新器材、新设备及技术攻关成果的采用;
·设计评审、工艺评审及首件鉴定遗留、遗漏问题的处理;
·执行质量保证文件的情况;
·质量凭证、原始记录和产品档案的完整性;
·必要的产品经济性分析。
产品质量评审应按GJB907《产品质量评审》实施。产品质量评审有时可在工程研制阶段的试制、试验后进行,或与设计评审(Ⅱ)合并进行。
生产定型鉴定试验包括部队试用,对于复杂武器装备系统,生产定型鉴定试验可在基地进行。在综合部队试用结果报告和生产定型鉴定试验结果报告的基础上,提出生产定型申请报告。接下来的质量控制点是定型设计评审(Ⅱ),其评审重点为:
·产品的工艺性和质量分析;
·维护、使用、保障要求;
·生产定型鉴定试验的情况及结论;
·研制经费决算及费用效益分析;
·研制总结及设计定型结论。
定型设计评审(Ⅱ)应按GJB1310《设计评审》实施, 评审结论及有关资料应按规定履行审批或确认程序。审批或确认后,组织产品生产定型。
无论设计定型或生产定型,研制过程所形成的文件、记录、报告均应整理归档,以保证研制工作的可追溯性。
4 值得注意的几个问题
(1)科研工作是一种创造性劳动,而且具有探索性, 人是科研工作最主要的因素。科研质量管理既要严格按照质量控制程序实施过程质量控制,使科研过程完全处于受控状态,又不要束缚科研人员创造精神的发挥,影响对技术问题的探索。
(2)对于工程技术领域中的基础研究、应用研究、 预先研究和产品研制等不同类型的科研工作,其科研质量管理的要求和重点有所不同。在具体应用本文的基本原理、程序和方法时,应根据不同类型的科研工作区别对待,有所侧重。
(3)可靠性是军工产品的一种重要质量特性, 对寿命周期费用、效能有着重大影响;武器装备的质量水平如何,可靠性占有突出的重要地位。所以,科研质量管理中应当把可靠性工作当成一个特别重要的工作来抓。可靠性工作包括技术和管理两方面工作。可靠性技术工作主要是可靠性设计和可靠性试验;可靠性管理是为了在产品研制中做好可靠性技术工作,对可靠性技术活动进行的计划、组织、协调和控制,保证以最小限度的资源实现产品所要求的定量可靠度。
(4)质量工作是一个系统工程。 科研质量管理中还应按照 GB /T19000或GJB/Z9000质量管理和质量保证系列标准的要求,建立健全质量体系,进行质量体系认证,并使其有效运行,作为确保产品符合规定要求的一种手段。制订质量体系审核计划,按期对体系运行情况进行审查与评价,并提出审核报告,落实改进或纠正措施;行政正职亲自或委托胜任的、独立的人员,根据主客观条件变化的需要进行体系复审,对质量体系的状况和适用性作出正式评价。
收稿日期:2000—03—21