航天产品制造成熟度评价体系的构建和应用研究

发布时间：2020-03-21 12:10

【摘要】：针对航天制造的高风险,从美国国防部的实践项目来看,推进和应用制造成熟度评价,提升对科研成果的利用率以及降低航天研制生产风险起到了较好的作用。因此,在研究和借鉴美国国防部的制造成熟度、评价方法和程序的基础上,分析了制造成熟度对提升我国航天制造能力和改进制造风险管理的应用价值,论述了制造成熟度与技术成熟度、产品成熟度的关系。面向我国航天制造类型多样、制造难度大与批产难度高兼具的特点,初步构建了适合我国航天产品特色的制造成熟度体系评价方法,明确了评价对象、等级划分和评价流程,结合我国航天产品研制生产实际,选取在研制生产过程中影响产品质量、生产效率和成本的关键要素所存在的制造风险作为制造成熟度的评价要素,梳理出基础条件、技术方法和管理控制等三大类,九个要素,共计二十一个子要素,通过实施检查单,有效识别过程中存在的制造风险,有针对性的开展了风险控制及制造能力提升计划。最后以某型号产品为例开展了制造成熟度评价实例,为制造成熟度在航天制造风险管理中的应用提供了参考和建议。
【图文】：

技术成熟度,美国国防部,等级划分,项目情况

图 1. 1 技术成熟度等级划分进入 2000 年以后，美国国防部发现随着型号项目研制数量、规模和要求的不断提高，大量项目因为在研制阶段缺乏应有的制造知识辅助决策而造成进度拖延、质量下降与费用超支等情况[3]。2008 年，，美国国防部 96 项比较大的采办项目，采办成本增长 25%，超支 2964亿美元，平均进度延迟 22 个月[2]。不同采办周期项目情况详见表 1.1，其中采办成本前 8 名的项目情况详见表 1.2。表 1. 1 不同采办周期的项目情况项目周期研制经费增长总采办成本增长平均单位采办成本增长平均延迟15 年以上 47% 19% 127% 37 个月10-14 年 73% 53% 38% 26 个月5-9 年 37% 31% 55% 22 个月5 年以下 12% 11% 1% 5 个月表 1. 2 采办成本前 8 名项目情况

美国国防部,等级划分,制造风险,国防部

开发了对 MRL 的评价工具。2007 年 2 月联合国防制造技术部 MRL 工作组起草了 M南草案，指出制造成熟度评价体系用于评价设计的工艺性和稳定性、工艺、设备及工产人员的技能及培训情况、供应链保障能力、关键原材料及元器件、生产试验方法及设可能在项目初期充分识别生产中存在的风险，提出了制造成熟度评价的九个要素，二要素，主要包括：技术和工业基础、设计、材料、成本和资金、过程能力及控制、质、制造人员、设施、生产管理[2]。2008 年 12 月美国国防部发布的新版采办政策中提目研制过程中要充分考虑制造风险；2009 年 5 月美国国防部组织相关专家起草并发布造成熟度评价手册，2010 年 7 月又发布了制造成熟度等级手册，该手册将制造成熟度为 10 级[5]，如图 1.2 所示。2011 年 5 月再次发布了制造成熟度等级手册（2.0 版）。同国国防部还针对各类评价项目制定了一套问卷形式的通用检查单，该套检查单涵盖了到 9 级各项要素及其子要素的重点检查问题，可供评价具体项目时参考[6]。2010 年 4 月美国国家审计总署在最佳实践报告《国防部通过标准化制造风险管理能得更佳的收益》（GAO-10-439）中向国防部推荐将 MRL 评价工作贯穿于整个研制项目为一项新的用于识别和管理制造风险的评价手段。同时，指出通过在多个采办项目中RL 评价体系，有效降低了采办项目性能指标下降、周期延长、成本上涨等风险[5]。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V460

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