浅议航天产品成功数据包络分析在堵头产品的应用

浅议航天产品成功数据包络分析在堵头产品的应用

赵智海

贵州航天电器股份有限公司 贵州贵阳 550009

摘要 成功数据包络分析已在航天产品上得到了很广泛的应用，通过收集汇总已经过试验验证确认满足型号飞行要求的产品的相关数据，构建成功飞行样本的测试数据包络上下限，以此来识别后续产品在飞行过程中可能存在的风险，分析评估超包络线产品的超差原因，找出生产过程中可能存在生产、工艺、设计缺陷，从而进行改进。本文通过介绍成功数据包络分析方法在我公司生产的一款堵头类产品上的具体应用实施步骤，将包络分析方法的应用详细展现出来，可以借鉴应用于所有产品上，具有较强的借鉴意义。

关键词 成功数据、包络分析、航天、应用

1. 引言

成功数据包络分析早已在相关航天院所单位得到成功的推广应用，在航天产品型号上的成功应用，使得对航天型号产品的风险识别和化解具备了有效的手段。成功数据包络分析是指对已经过验证的产品的考核指标构建分析成功数据包络线，对后续生产的产品进行对比分析，找出超差数据并进行分析超差原因，以化解风险。

目前，相关分析方法已形成了国家标准推行，2019年，颁布实施了GB/T37708-2019《质量管理 产品成功数据包络分析指南》，从国家层面肯定了数据包络分析的意义，同时通过国家标准的颁布实施，也统一了成功数据包络分析的定义和方法。按照GB/T37708-2019中的定义，数据包络分析是将待分析产品数据与对应的数据包络范围进行比对，判定待分析产品数据是否落在包络范围内，得到待分析产品数据包络情况，评估产品是否具备满足标准或顾客要求的能力。成功数据包络分析一般包括性能数据包络分析和工艺包络分析，性能数据包络分析分为成品的数据包络分析和关键原材料的性能数据包络分析，工艺包络分析则是指的产品生产关键过程中工艺参数的包络分析。分析结果一般有包络/合格，不包络/合格等。一般出现不包络情况时应进行详细的分析，找到风险点并规避风险。

本文详细介绍了成功性能数据包络分析方法在我公司一款堵头产品上的应用，以案例形式介绍了按照GB/T37708-2019标准中的要求进行成功数据包络分析的方法。

2. 产品关键性能指标识别

成功数据包络分析首先应被使用在产品的关键特性指标上。因此，在进行成功数据包络分析之前，应对产品的相关性能指标的重要性进行分析，以确认需要开展成功数据包络分析的性能指标。

本文所选取的产品是一款堵头产品，它是由电阻通过引脚与连接器接触件压接或焊接方式组装在连接器尾端内并组装外壳等形成的一个整体产品。主要运用电阻的限流作用用于产品电路上电流的保护。从产品功能上分析电阻阻值是一个关键性能指标，这个指标将直接影响用户使用电路的限流效果。因此我们主要从电阻阻值这个性能指标进行分析。而对于产品的其他指标如尺寸、重量、短接线的电阻等在有条件的情况下也可以同时开展分析。

3. 构建成功数据包络范围

成功数据包络范围是将经过验证成功的产品数据所构成的数据范围，各项数据的最大值和最小值作为包络范围的边界值。

验证成功可以是指经过用户使用验证，能够满足用户使用要求的产品。因此，构建成功数据包络范围，我们需要与用户进行沟通确认，以确认经过用户验证满足用户使用要求的具体产品批次及编号。以获取产品的成功样本。然而有些时候，可能获取成功样本的范围较困难的情况下，此种特殊情况下一般可以通过复查产品交付的历史质量数据，来确认历史交付产品成功与否。当历史交付产品无相关性能问题反馈时，我们可以将交付产品均作为我们的成功样本进行分析。

在获取成功样本的批次及编号后，我们需要调取相应产品的出厂测试数据记录来对相关性能指标实测情况进行统计。由于是对各个产品各个点位的实测数据的具体统计分析，因此对我们测试数据记录的详实情况提出了特别高的要求，需要我们在测试过程中对每个测试点位的具体测试结果进行记录，而不能只是对产品的整个指标范围进行记录。

本文中针对所选的堵头产品经与用户确认，成功样本的批次及编号如下所示：

包括1600157-002、1600157-004、1600157-007、1700190-001、1700190-011、1700190-012、1700190-013、180227-001、180051-005、180293-002等共计10只产品，每只产品共有11个部位需要组装限流电阻，针对每只产品每个部位的具体测试数据统计如下表1.根据统计后的数据，构建了包络的上下限值。

4. 开展待测产品包络分析

在构建完成成功数据包络范围后，就可以开展成功数据的包络分析。将待分析的产品数据与构建的成功数据包络范围进行比对，判断待分析数据是否在陈工数据包络范围内。

待分析的产品应是逐一进行对比分析。如公司生产的其中一只产品（220328-001）的实测数据进行数据包络分析如下：

从待分析数据的对比分析结果可以看出，共计10项性能指标为合格/包络，而有一项分析结果为合格/不包络。

5. 包络分析结果的分析

在进行与成功数据包络范围的比对分析之后，确认了产品相关性能指标的分析结果，一般分析为“合格/包络”和“合格/不包络”，“合格/包络”代表产品性能指标能够符合设计指标范围要求，且满足我们确定的成功数据包络范围；“合格/不包络”代表产品性能指标能够符合设计指标范围要求，只是不能满足我们确定的成功数据包络范围。而对于不合格的数据一般需要进行不合格审理并进行处置，因此在此不进行讨论“不合格/包络”和“不合格/不包络”的情况。对于分析结果为合格/包络的数据，我们认为产品各项性能指标均能满足用户使用要求，产品可以直接交付用户使用。而对于存在“合格/不包络”的性能指标，我们需要进行详细的分析说明。

公司生产的其中一只产品（220328-001）中存在一项性能指标数据为合格/不包络的情况，可以发现实测数据为3.09Ω，而包络范围为1.99Ω～3.04Ω，实测数据超出了包络范围的上线。我们对产品的情况进行了分析，确认产品测试所使用的测试设备、测试对接工装等均与包络样品一致，测试方法均一致。排除了一些测试等外在因素后，我们开始对产品内部进行分析排查，发现该点位电阻是通过导线转接后连接到连接器引脚上的，由于工艺文件中对该点转接导线的长度的范围较宽，操作人员在进行操作时对该只产品的导线留取的长度较长，造成焊接后该点位的电阻相比其他点位较大，且超出了包络范围值的要求。经过风险分析评估，超包络的原因明确、清楚，分析不存在其他异常因素导致不满足用户使用要求的风险，产品不影响用户使用，因此产品可以照常交付。后续经交付用户使用后进行的相关试验验证，确认了此产品能够满足用户使用要求。因此我们又根据交付产品的验证情况对成功数据包络范围进行了更新。

而需要注意的是，当产品超包络的原因经分析确认超包络能够影响用户使用甚至导致出现质量异常时，则需要采取相应的措施，如本例中若分析为使用的限流电阻存在差异导致超包络的情况下，由于限流电阻是直接影响用户使用的，突然的电阻值变化可能造成型号失败，因此此时就需要采取相应的措施进行处置。

6. 结论

产品成功数据包络分析，不仅仅适用于产品相关性能的数据分析，随着相关总体单位的分析使用要求目前此种分析要求也在向产品生产过程工艺参数、原材料性能等方面扩展。通过成功数据包络分析，以经过验证的数据指标出发，对后续产品的使用风险进行对比分析，可以及时发现可能存在的异常点，避免出现个别存在异常因素由于检验试验等过程无法显示出来的产品交付用户后在使用过程出现故障放大导致质量事故的情况。

参考文献

[1]国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会，质量管理 产品成功数据包络分析指南 GB/T37708-2019

[2]徐嫣、孙鹏等，航天产品成功数据包络分析研究与应用 质量与可靠性 2013年第3期

[3]荆泉、李京苑等，对产品成功数据包络分析方法的探索与实践 质量与可靠性 2014年第4期