一、项目背景

1、公司简介及团队简介

上海空间电源研究所是中国航天科技集团唯一的空间用电源专业研制单位，具有军工产品质保体系GJB 9001C-2017资质，建有五条国军标生产线，以“精心研产、精细管理、优质服务、追求卓越、创一流电源”为质量方针，主要研制各类航天航空器电源。

电源之光QC小组创建于2012年1月，小组成员7人，全部为硕士研究生学历，平均年龄33岁，是一支积极创新、勇于攀登的团队。多年来，小组先后取得全国质量信得过班组、全国优秀质量管理小组等荣誉。

2、项目开展的背景情况

近年来，“空间安全与在轨维护技术”领域发展迅速，各国纷纷加快发展高新技术载荷装备。然而在研制高新技术载荷上，国内外几乎都遇到了能源问题，对电源系统提出了新的技术要求：如何在重量有限的条件下瞬间提供大量能源，大幅提高重量比功率和能量变换效率等关键技术指标，是该领域电源研制的关键问题。

小组围绕该领域的电源需求，根据国内外技术调研，利用亲和图寻找到3个候选课题。通过查新，从技术可行性、技术提升、应用前景、技术风险可行性分析四个维度的查新结果进行比较分析，结果表明，高效激光载荷电源具有技术突破较大，研制价值高，应用前景好的优点，小组将课题确定为“空间高效激光载荷电源研制”。

二、项目实施经验

1、项目策划、实施、检查、改进的主要过程

1.1项目策划

本次QC活动目标：在2019年3月前研制一款激光载荷电源，重量比功率从300W/kg提高到600W/kg，能量转换效率从90%提高到95%；创收500万。

目标可行性分析通过后，小组制定了本次QC活动计划。围绕“空间安全与在轨维护技术”领域的电源需求，根据国内外技术调研，并结合技术要求和预期效果，采用系统图进行了归纳整理，形成方案。

通过对比分析和试验验证，S3R电路、Super-buck变换器和Super-boost变换器和镁合金分别以各自优势，确定为优选方案。小组成员对各功能单元方案进一步细化，结合草台验证数据，确定了最佳方案。

随后小组进行了仿真分析。结果表明，该方案电路不存在潜通路，机载关键设备不受电源系统内部故障的影响，方案稳定可靠。

1.2活动实施

小组成员确定了本次QC活动的流程及相应的对策表(5W1H)。

采用正交试验法对各电路进行优化，确定电路最优参数。优化后的电路母线纹波235mV，小于400mV；优化后的电路响应速度4.5ms；均流精度最大1.87%，满足2%的指标。

以镁合金代替铝合金，产品重量由15.5kg减至8.2kg，重量减轻达47%标。同时利用控制图得出，能量平衡时温度为43℃，达到小于60℃的温度指标。

各对策实施成功。

1.3检查与改进

经检查，实际比功率达到615W/kg、效率95.3%，优于设定目标。

小组编制了标准化文件4份，于2019年1月通过了本单位科技委专家评审并进行了3次培训。2019年1月到2月，小组成员对成果开展了可靠性试验。试验期间，产品性能指标未发生变化，性能良好。

2、工具方法的应用

a）围绕需求，小组成员运用头脑风暴法，采用亲和图分析整理，寻找到3个候选课题：微波载荷研制、动能载荷电源研制和高效激光载荷电源研制；

b）小组利用甘特图制定了本次QC活动的计划，在活动首尾均分别从QC小组的平均能力和职场活力两方面对小组进行了测评，通过象限的方式表达出来；

c）小组利用系统图确定了本次QC活动的具体方案；

d）在方案确定后、制定对策前，针对航天产品特点，小组通过潜通路分析、最坏情况分析和故障模式分析等仿真对方案进行了可靠性验证；

e）针对各电路实施对策时，采用正交试验法对各电路的参数进行了优化；

f）实施原材料优选对策时，利用控制图得到了能量平衡时的温度。

三、项目成效

1、经济效益

本次QC小组活动投入成本687万，目前预售合同金额1250万，创收563万，对部门贡献度17.6%，超额完成了创收500万的目标。

2、社会效益

本次QC小组活动成果突破了国内激光载荷电源的重量比功率及能量转换效率指标，正在赶超国际水平，为我国在未来国际激光载荷市场项目争取中，打下了技术基础。同时小组对激光载荷的研制有了进一步的了解，小组QC活动能力和职场活力均得到了提升。