基于QFD的航天项目研制管理模式探索

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航天工业管理2019年·第7期
基于QFD的航天项目
研制管理模式探索
刘宁等* /中国运载火箭技术研究院战术武器事业部
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其他作者：王明华（北京航天发射技术研究所），张晓赛、陈松、要炜（中国运载火箭技术研究院战术武器事业部）
随着我国科技进步和国防事业的不断发展，航天型号项目的研制工作已从原有的“小子样”进入到“大数据”时代，项目管理模式特点已由原有的“任务需求总量固定，技术、产品成熟度相对稳定”转变为“任务技术要求新、总需求量大，项目间任务欠统筹、不同型号选用的同一产品技术要求不统一、研制成本居高不下”。

在这种背景下，为保证项目的顺利实施，并达到预期的效果，必须采用科学的管理方法对项目中涉及到产品、技术的各个环节、细节以及管理的“经费、计划、质量”全要素进行分解，从而达到精细化管理的目的，确保产品实现
的整个过程可量化、可检查、可实施。

因此，笔者提出基于质量功能展开（QFD ）的航天项目研制管理模式，明确基于QFD 的产品实现过程管控方法，为有效提升产品质量、用户满意度和用户体验，以及技术成熟度和产品成熟度奠定坚实的技术基础和管理基础。

QFD 是一种将用户需求转化为设计质量的方法，其以功能形式展开有关质量的问题，将能实现设计质量的方法展开到子系统及零部件，最终确定制造流程中的关键因素。

针对航天某演示验证项目研制过程，通过二元矩阵展开的方法在技术和管理
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方面将项目研制的整个过程进行QFD ，分析顾客需求与工程实现之间的相关程度，然后找出对满足顾客需求贡献最大的关键措施，从“用户、技术、管理”等不同角度对产品实现全过程进行评估，并将QFD 作为桥梁和手段，以进一步提高用户满意度、技术成熟度和产品成熟度。

一、实现产品、技术通用化
QFD 可以从管理的“横向到边、纵向到底”角度加以理解，通过“横向到边”和“纵向到底”，形成“双边互补”。

横向到边是注重细节，将工作质量总目标细化
分解成为各部门可实现的阶段目标的管理过程。

在工作的质量目标横向分解过程中，注重工作的横向覆盖性，消除工作“盲区”和“飞地”。

质量总目标分解后的分目标原则上是处于同一个层次。

纵向到底是指项目从前期方案论证、资料收集，
到方案设计后项目队伍组建、产品实现全周期策划、主要试验方案确定，再到产品实现过程中的各个环节（包括经费、进度、质量）等全过程管理。

要实现工作质量总目标，必须由各相关部门（横向）目标和各层级（纵向）目标相互支持，将组织的追求、领导者的追求、部门追求以及个人追求有机整合，通过“网络化”管理手段在工作全要素、产品全生命周期内进行QFD ，进而实现质量体系要求与顾客要求之间的“横向到边”与“纵向到底”。

产品实现全周期过程如图1所示，其是由4个质量
屋矩阵构成的典型QFD 瀑布式分解模型。

在产品实现全周期过程中，按照用户要求和产品特点将产品实现策划、设计过程、工艺实现流程进行分类、分层次关注，构造产品使用的管理矩阵，保证产品实现全过程相关信息的传递通畅。

结合产品类别划分的精细化管理，将同一类型的产品归类，并结合QFD 将产品属性充分展开，以使对应关系通过矩阵表进行关联。

通过可视化矩阵管理，有助于明晰在领域化管理过程中产品、资源的使用脉络及影响域，进而使相关方达成共识。

通过QFD 明确产品、试验之间的交联关系，提前发现过程中的瓶颈和短线问题，有效实施源头管理，以确保资源得到充分利用。

在衍生的项目管理过程中，对原有平台上的资源，尤其是对解决不协调、不匹配之处获得的经验加以充分利用，从而实现产品全生命周期管理活动中的“源头优化管理”，为优化协同工作模式、工作方法、工作内容提供可借鉴的成功经验，并搭建良好平台。

在产品实现管理过程中会产生大量的知识，通过QFD 对知识进行导入使用，可以有效地实现全过程的知识管理。

二、开展风险分析
风险管理是项目管理的重要组成部分，成功与否直接决定项目管理的成败和项目目标的实现。

风险管理的主要目的就是按照既定程序和采用一定的技术方法识别风险项目，在分析风险可能性与严重
性的基础上确定风险综合等级，进而采取必要措施。

同时，随着项目工作的深入迭代开展，需将风险消除或降低到可接受水平。

通过开展设计的故障模式、影响及危害性分析（FMECA ）、软件和工艺故障模式及影响分析（FMEA ），记录并分析每种故障模式对产品或工作状态的影响，发现设计中潜在的薄弱环节，评价、确认预防及纠正（补
图1 基于质量屋的产品实现QFD
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偿）措施，从而保证产品的可靠性与安全性。

在开展FMECA 的同时，明确其与产品研制阶段的一般关系，预先制定要进行FMECA 分析的产品层次，并将所属风险等级以分值的形式进行量化，具体分析过程如图2所示。

在项目风险管控过程中，通过QFD 分解出的顾客需求、技术需求、市场竞争能力、技术竞争能力等内容，得出风险管控的关键对象及不确定因素。

通过QFD 与风险管控进行有机结合，构建基于QFD 的风险管控模型，以便对产品实现全过程管理提供依据。

基于三阶段的项目风险管理过程如图3所示。

通过QFD 分解对产品在实现全过程可能发生的风险进行系统性梳理和预估，在量化的基础上进行风险模式及影响分析和风险树分析，通过风险矩
阵预估风险分类、评估风险发生后的影响，制定可实施的风险应对措施或系统性的风险应对战略，消除风险管理中的不确定性，以规避存在的风险，进而得到满足相关方需求的产品方案。

在风险评估阶段，需要充分识别来自利益相关方的需求，通过亲和图法、问卷调研、访谈等方式对可能存在的风险进行收集和分析，按照需求的重要程度进行分类，并基于分类对风险等级进行量化。

利益相关方借助风险评估矩阵在用户需求与风险类别之间确定关系及量化关系值，并按照关系值排序，以便于在后续阶段进行分析。

三、实现产品过程管控
在产品实现过程中，通过对产品的“三大”
基线（功能基线、分配基线、产品基线）进行描述→分解→
确认，梳理并确定构成全系统产品之间的关系，形成接口管理网络图及接口控制文件（ICD ），确保产品生成之间“机械、电气、热”接口确认无误，明确产品实现的主要路径，为
产品实现提供技术基础和管理基础。

产品实现过程管控如图4所示。

从图4可以看出，产品实现是一个对“输入→输出”过程的管控，主要是针对用户要求、实现手段以及所生成的产品之间的关系，其形成的产品质量屋如图5所示。

用户要求及其重要性是对
“用户需求”的回答。

在符合性、
规范性、经济性、通用性、可获
性、可扩展性，以及获得最高性价比等方面对标回答用户需求，形成“功能基线”。

产品实现计划关系矩阵是对
图2
风险分析过程
图3 基于三阶段的项目风险管理过程
风险评估阶段风险分析阶段风险处置阶段
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“用户计划及相关执行条件”的回答。

设定产品或服务的工作目标，明确产品实现过程计划节点安排，并在实现过程中根据不同产品间的关联关系不断动态修订计划，以保证产品的实现满足用户需求，进而提升顾客满意度。

产品设计要求是对“如何”满足用户具体要求
的回答。

顾客要求被系统分解、形成产品的具体化设计要求（服务），表现形式为任务书、设计（服务）要求等，以便形成“分配基线”。

产品关系矩阵是产品质量屋的核心部分。

产品
图4 基于QFD的产品实现过程管控
关系矩阵描述了“用户要求及其重要性”与“产品设计要求”之间的关系程度，项目研制队伍需要对所有设计要求产生的对顾客要求的影响及程度进行充分分析和判断，形成“产品
基线”。

设计要求相关矩阵记录了不
同设计要求之间的关系，通过设计要求相关矩阵明确不同设
计所对应产品之间的接口关系，以便形成接口管理网络图及ICD 文件。

技术矩阵。

设计要求相关
矩阵是质量屋的输出产物，根据产品关系矩阵确定产品设计要求的权重，并对所达到的技术成熟度、产品成熟度进行评估。

通过在某演示验证项目中使用QFD 的方法开展项目管理工作，将产品在技术应用、
风险管控、系统/产品等各个层面，通过构建二元矩阵的方法对其根本属性进行分解，系统梳理了总体—系统—单机产品的构成，以及经费—计划—质量管理要素之间的关系，为整个项目的顺利、高效
推进，以及集成演示飞行试验取得圆满成功奠定了基础。

通过QFD 将用户需求体现在产品实现过程中，并作为产品实现的关键驱动因素，充分体现了“产品质量是设计出来的”这一重要的源头管理思想。

通过对产品实现过程的管控和监督，消除和打破了组织之间的壁垒与障碍，有效促进了交流和协作，为提升产品质量、用户满意度，以及技术成熟度和产品成熟度奠定了坚实的技术基础和管理基础。

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（张岩 编辑）
图5 产品质量屋
技术矩阵
产品关系矩阵产品设计要求
设计要求相关矩阵产品实现计划关系矩阵
用户要求及
其重要性。