卢晓青 刘 靖
(1.中航工业综合技术研究所,北京 100028 ; 2.空军驻华北地区军事代表室,北京 100068)
新研元器件(以下简称新品)一般是指直接为国防重点工程或武器装备配套,国内无现成产品或产品达不到使用要求而需组织展开科研试制的电子元器件。新品研制商需要采取新的电路设计、新的工艺乃至新型材料实现元器件的特定指标。经验表明,这些新技术的运用造成其可靠性水平往往达不到标准货架元器件水平。为了保证系统的可靠性,GJB 3404–1998《电子元器件选用管理规定》中明确要求新研制元器件必须从严控制,在工程应用层面上,这种控制首先是新品种类的控制,其次是新品技术状态的控制。
本文通过对工程应用中航空新研元器件选用流程分析,结合型号研制中新品技术状态控制常见的问题,提出新研元器件技术状态的控制方法,促使新品技术状态管理更加规范有效。
新研电子元器件选用高阶流程如图1所示。
由应用单位申报新品。申报的新品应有明确的应用背景,应用单位需提出清晰的技术指标、质量要求而且必须有较大的需求量,申报时特别需要明确当前市场没有或无法采购到此种符合型号需求的货架元器件。
国家管理部门拨款研制的新品,先要通过内部评审(型号或院所级)明确新品研制的合理性后,才能提交上级管理部门评审,确定立项与否。自筹经费研制的新品只需经过内部评审即可确定是否立项。
内部评审控制内容主要围绕新品项目的合理必要性、是否满足型号要求、环境要求、可靠性指标、研制单位研制能力评判等方面进行。
图1 新研元器件选用高阶流程
研制单位依据新品研制合同要求,进行技术方案设计并试制初样样品。初样完成的标志是其外形尺寸及电性能指标能满足合同(或技术协议)要求,并具有可测性。在初样的方案设计中,必须包括可靠性设计。
使用单位将新品初样装入系统分组件以检测新品的系统性能适应性、验证新品元器件的设计及工艺方案。使用方进行初样检测后,须向研制单位书面反馈使用意见。
初样完成后,研制单位根据新品技术协议和相应国家军用标准的要求,编制新品项目企业军用标准初稿,并编写《编制说明》。
研制单位依据使用单位的使用意见,在初样的基础上进行设计和试制。正样阶段样品必须全面满足系统技术指标,同时通过环境考核摸底试验。正样阶段强调可靠性设计和工艺合理化设计。
使用单位将正样装入组件或组件以上系统,进行电性能测试及环境试验,正样必须满足系统环境及可靠性要求。如正样装机合格,使用单位书面反馈使用意见。
正样完成后,研制单位向使用单位提供《详细规范》报审稿,使用单位审核后,填写《企业军用标准用户评价意见表》,签署并加盖公章后返还研制单位。
为了保证研制质量,需要依据相关要求针对新品制定企业军用标准,即新品《详细规范》。详细规范正文一般由范围、引用文件、要求、质量保证规定、交货要求和说明事项6部分组成,附录有无视具体要求而定。 详细规范是“为支持装备订购,规定订购对象应符合的要求及其符合性判据等内容的一类标准”。其明确了新品外形、安装、接口、规格参数、技术性能指标、质量与可靠性保证要求及产品验证判据,涵盖了元器件总规范没有规定的要求及型号特殊要求。
详细规范是保证元器件质量的规范性标准,是研制单位生产、检验、验收元器件的技术依据,是用户部门型号设计师选用元器件、物资部门订购元器件、质量部门鉴定和检验元器件的基本依据,对保证型号产品可靠性意义重大。
新品鉴定试验必须在鉴定检验机构认可的实验室或设备上进行,鉴定试验项目按经标准机构批准的《详细规范》鉴定试验条款来进行。新品通过鉴定试验的就意味着其性能指标、可靠性要求、工艺条件等均符合系统要求,可以小批量生产并装机使用。
新品全部满足合同(或技术协议)的要求、工艺稳定、具有经标准化机构确认的产品标准《详细规范》及鉴定检验机构出具的鉴定试验合格报告、经使用单位在整机使用合格后,研制单位可向主管部门提出设计定型申请。
在工程使用中,新品的设计定型必须通过新品检测机构考核,具有小批量生产能力,并得到用户认可。
依据技术状态控制定义:“技术状态基线建立以后,为控制技术状态项目的更改而对提出的更改建议(工程更改、偏离、超差)所进行的论证、评定、协调、审批和实施活动”。由以上流程说明分析可以看出,新品经正样验证后即可认为技术状态基线基本建立。
在工程应用上为了保证型号的可靠性,原则上在工程初样(C)阶段就要求使用鉴定后的新品,少数新品经型号线特批的可使用正样。由于型号研制在试样阶段,各类指标还在不断调整中,因此技术状态控制要求与新品不同步。但在型号的研制过程中,往往忽略了新品元器件的独立与独特性,没有建立或完善新品技术状态控制要求。
首先,在新品鉴定前,大部分更改没有必要的文字记录,更没有审批程序,这样在详细规范制定时,会遗漏一些内容,而这些内容往往与新品技术参数有关,只有熟知系统性能的人员才掌握。这种更改可能使已发现的参数匹配等问题拖延至系统联试时才能解决,导致研制进度的拖延及研制成本的提高。
其次,《详细规范》的审核人员覆盖专业不全。《详细规范》的内容覆盖了设计与质保范围,审核人员必须具有型号知识及元器件专业的知识。如果审核人员不具备元器件专业知识,对采标的合适性、质量一致性检验的正确性以及对型号的可靠性独特要求无法全面考虑,这样势必造成新品无法满足整机要求。在工程上,此类问题在系统或整机联试时才会大规模暴露,表现形式是验收合格的新品上机合格率低,造成研制、生产进度的大幅拖延及研制成本的极大提高。
第三,《详细规范》的更改没有依据国军标进行。由于缺乏完善的更改制度,许多更改是在型号的部分专业进行,整个型号线无法全面掌控更改范围与程度。其后果是各系统使用不同版本的《详细规范》,乃至同批次整机使用的新品处于不同技术状态。在整机联试故障时才可能暴露问题,加大排故难度。
第四,《详细规范》的版本可追溯性弱。新品技术状态控制不完善时,《详细规范》的版本控制是不严格的。其结果是新品装机的状态追溯困难,一旦整机出现问题,新品状态无法回溯,加大故障定位难度。
新品技术文件主要是指研制方的图样及工艺文件等等,其技术状态控制一般由研制单位负责。研制方如果出现内部配套元器件断档或工艺优化时会采取一些更改,在新品元器件鉴定后这些更改很有可能会在系统或整机联试时出现故障。这类故障需要做失效分析才有可能被发现,对系统性能具有较大隐患。
由于新品技术状态控制早于整机,新品技术状态控制隶属于型号技术状态控制,但有独立性,所以在型号研制的方案阶段,型号应制定专门的新品质量控制要求,明确新品元器件的质量控制要求。
详细规范包含的内容符合GJB 3206–1998《技术状态管理》中“技术状态文件”的定义,其集“功能技术状态文件、分配技术状态文件、产品技术状态文件”为一体,因此,使用方对新品技术状态控制应以详细规范为主体,同时考虑新品其他技术文件对型号影响,需要由研制、使用方共同控制。
新品正样后、鉴定前,尤其是新品正样已应用于型号的状态下,当需更改其技术状态时,应由提出更改方人员以书面方式提出更改要求并签字,使用方型号主管设计人员确认同意。更改单双方各存留一份。此时的新品技术状态更改,可以等同于备忘式更改,其目的是为了可以形成更加全面的《详细规范》。
新研元器件鉴定后,在部件或整机试验后经证实确需更改的,只要涉及新品《详细规范》的任何内容,应使用正式的更改协调单。从技术状态控制要求来讲,此时的更改是属于新品Ⅱ类及以上更改,为确保更改到位,须由研制单位、使用单位共同填写协调单,写明更改内容,经使用方型号主管副总师以上人员批准,双方单位盖章才能生效。生效的协调单由双方分别归档。
更为重要的是:此时新品技术状态的更改必须在更改后的器件上做出标识,同时考虑库存品、在制品的处理,必须考虑其它与其相关联的产品或器件的协调处理。所有相关产品的变更记录要存档。
新品鉴定前,当研制单位形成新品《详细规范》送审稿时,研制方将双方确认的更改内容纳入其中,使用方审核时除依据总体要求审核,还需审核更改单内容是否完全纳入其中。
新品鉴定后的更改,研制单位将新品《详细规范》及所有的协调单,整理成新版,重新确定版本号,送由使用方审核盖章确认。如该新品属于国家拨款研制项目,新版本号的《详细规范》依据国家有关规定提交《补充技术协议书》及用户意见等技术文件提交新品管理部门,由管理机关重新确认。
新版本号《详细规范》除由管理部门盖章确认外,研制方与使用方均须盖章并存档,其管理与使用方法与使用单位其他技术文件、图样一致。
当新品研制方技术文件涉及以下内容时,须由使用方共同参与执行技术状态控制,以保证交付产品的技术指标、规格、质量等级和使用条件等能够满足型号的使用要求。
一是新品鉴定后,凡进行设计更改及重大的工艺变更前,研制单位需要将更改原因、各项试验数据(包括采用新工艺后的可靠性情况)等通知使用单位,使用方通过相关试验后才能确定变更与否,变更经双方型号主管领导批准生效;
二是新品鉴定后,若其配套使用的关键元器件或原材料断档时,调整、更改前研制方须书面报使用方同意并归档;
三是新品鉴定后,若其配套使用的关键、重要原材料的供应单位或技术状态发生更改前,研制方须书面报使用方同意并归档。
新研元器件技术状态控制是型号质量控制的重要组成部分,其技术状态文件的完整与适用性是型号产品优劣的重要基础。在工程实践中,型号新品技术状态控制是较为薄弱的环节,如能结合有关国军标及技术要求进行新品技术状态管理,新品管理将不再成为型号研制生产的瓶颈问题。