李莉红 李 侦
(成都飞机设计研究所,四川 成都 610091)
型号专用规范编制管理及应用研究
李莉红 李 侦
(成都飞机设计研究所,四川成都610091)
为了控制重点型号技术状态,保证型号工程研制质量,从飞机研制开始编制型号飞机和新成品型号专用规范的统一要求,指导各单位编制型号专用规范,初步实现了型号研制规范化设计、试制和试验,提高了型号研制的技术和管理水平,促进了型号标准化工作与型号研制的紧密结合,充分发挥了标准化在型号工程研制过程中的指导和保障作用。
专用规范;系统规范;研制规范;产品规范
[DOI编码] 10.13237/j.cnki.asq.2016.04.002
《中国人民解放军装备科研条例》明确规定,装备研制必须严格执行装备研制立项和装备研制总要求的两报两批制度。为确保研制的武器装备既具有满足军事需求的各种能力和寿命周期费用的经济可承受性,又便于操作使用和综合保障,武器装备研制项目在其整个研制过程中应实施技术状态管理(参见GJB 3206A-2010《技术状态管理》)。实施技术状态管理,应对选定的技术状态项目建立技术状态基线,即功能基线、分配基线和产品基线。这3种基线一经正式批准,便成为技术状态控制的依据,未经原批准机关批准,不得随意更改。对应3种基线,武器装备在研制各阶段中通过系统工程过程和寿命周期综合逐步建立相应成套的技术状态文件,它们分别由相应的专用规范及图样和技术文件组成,每个型号计划都有其一系列特有的规范,这些规范确定了该型号的任务需求,有2种基本类型的规范,第1类为通用规范,可应用于所有型号,包含了适用于材料、零件、试验和加工过程等的各种规范,第2类为型号专用规范,专用规范分为系统规范、研制规范、产品规范、软件规范、材料规范和工艺规范6类,系统规范是系统设计、研制的基础,其中的功能要求将分配给分系统、设备,并作为编制研制规范的依据;研制规范应在详细设计阶段前期提交审定,以此作为项目详细设计的基础,并作为编制产品规范的依据。我所在某重点型号的研制中通过制定《XX飞机专用规范编制与管理要求》,规范了专用规范编制与管理工作,明确了总体设计单位审签、批准的程序等环节,使作为飞机和产品设计,检验、交付验收、转阶段评审的重要依据性文件之一的型号专用规范起到了其应有的作用。
1.1美军规范发展主要历程
1980年代初,美空军发布了最早的填空式规范。
1990年代,填空式规范逐渐被AFGS(Air Force Guide Specification,空军指导性规范)所代替,如:AFGS-87139。
2000年左右,在MIL填空规范向AFGS转化还未全部完成时,美国国防部依其采办和标准化管理改革的需要,用JSSG(Joint Service Specification Guide,联合军种规范指南)代替了几乎所有的航空系统和航空产品MIL和AFGS规范。
JSSG规范由2部分内容组成:
第1部分是正文,为各项目通用的填空式规范内容,是制定项目专用规范的模板。
第2部分为附录,为与第1部分内容条款相对应的“理由、指南、经验教训和说明”内容,是制定项目专用规范的重要指导。
1.2专用规范的作用
武器装备研制项目在研制、生产、使用、保障等全寿命周期的技术状态管理,应首先建立技术状态基线,而技术状态基线主要通过武器装备研制项目专用规范体现。
武器装备研制项目专用规范是武器装备研制项目的主要设计依据,作为飞机和产品设计的基本控制和索引文件,规范包含了产品开发输出的各方面要求。同时,专用规范也是各类设计评审和审查的重要依据性文件,用于各阶段实际研制输出与规范规定的设计、验证要求的符合性检查。
完整、规范的专用规范文本是提升研发质量和效率的基础。
2.1构建产品分解结构
产品分解结构(Product Breakdown Structure,PBS)是将飞机/产品组成按照一定的规则和层次进行模块化划分得到的结果,通常用产品结构树表达,它反映了系统、子系统、装配件、零件以及软件等相关资源之间的层次和关系 。
产品结构树可按自顶向下和由下而上相结合的方式确定,首先按照总体技术状态及系统定义进行自顶向下的系统划分,然后各系统根据实际研制情况按模块化原则将本系统的产品结构进一步分解。
2.2确定技术状态项
技术状态项(Configuration Item,CI)是指进行技术状态管理的最小单元,并能充分描述满足系统功能特性的任何对象,可以是硬件、软件、服务或其任一部分的集合体,CI可以是单个项,也可以是许多项的集合,它是构成产品的一个基本描述单元。
CI的选取应以产品结构树为基础,每个CI(包括计算机软件CI),都应有一系列相关的描述文档、技术审核、质量评定、试验、试制以及配套文件要求等。
CI的选取需要综合权衡,选取过多将提高研制和保障费用,选取过少将降低产品模块化程度,增加研制过程中的管理复杂度。
2.3编制规范树,形成规范项目清单
标准化部门根据飞机产品分解结构(PBS)进行梳理,建立配套协调、工程适用的专用规范,形成飞机规范树和项目清单。
按规范树和项目清单制定编写计划,落实编写人员,纳入科研工作计划管理,保证规范编写质量和进度。
飞机规范树和项目清单由总体设计单位标准化部门归口管理,按计划、分批次组织编写、评审等。
飞机规范树和项目清单将随研制进程逐步迭代完善,并及时修订换版,作为组织编制型号专用规范的依据。
2.4专用规范编制及管理要求
2.4.1明确专用规范分类
专用规范包括系统规范、研制规范、产品规范、软件规范、材料规范、工艺规范。
系统规范——这类规范描述系统的功能特性、接口要求和验证要求等,属功能基线技术状态文件,与《主要作战使用性能》的技术内容相协调。其一般从论证阶段开始编制,随着研制工作的进展逐步完善,到方案阶段结束前经批准后纳入方案阶段的研制合同。
研制规范——这类规范描述分系统或产品的功能特性、接口特性和验证要求等,属分配基线技术状态文件,与《研制总要求》的技术内容相协调。其一般从方案阶段开始编制, 随着研制工作的进展逐步完善,到工程研制阶段技术设计结束前经批准后纳入工程研制阶段的研制合同。
产品规范——这类规范描述产品的功能特性、物理特性和验证要求等,属产品基线技术状态文件。其一般从工程研制阶段早期开始编制,到工程研制阶段详细设计结束前经批准后纳入分承包的研制合同。
软件规范——这类规范描述软件产品的工程需求、合格性需求(软件需求规格说明)和接口说明(接口需求规格说明),属研制规范范畴;描述软件产品(含用于产品中的软件)的软件设计、计算机软件配置(技术状态)项源代码列表、编译程序/汇编程序和测量资源利用等要求(软件产品规格说明),属产品规范范畴。
材料规范——这类规范描述材料的状态特征、性能特性和验证要求等,属产品规范范畴。
工艺规范——这类规范描述用于产品(含材料)制造的专用工艺所需的环境、安全防护、人员及材料、设备及加工等的控制要求和验证要求等,属产品规范范畴。
专用规范层次示意见图1。
图1 专用规范层次示意
2.4.2明确专用规范编写原则
型号专用规范编写应遵循以下原则:
●满足作战使用要求、研制总要求或技术协议要求;
●反映系统工程过程的要求和验证要素,满足研制所需的系统性和完整性要求;
●条款简明、准确、无歧义,满足正确性、协调性和可操作性要求;
●立足我国军用飞机及其配套产品研制的工业基础;
●内容应先进、适用,体现继承性。
2.4.3明确专用规范编写依据
专用规范编写贯彻GJB 6387-2008《武器装备研制项目专用规范编写规定》,并依据研制要求和技术方案进行编制,具体要求如下:
●按产品分解结构(PBS)组织策划,专用规范应覆盖PBS所有的节点;
●上一级规范是下一级规范的编写依据,下一级规范应对上一级规范的有关条款进行逐级细化、分解;
●参考国内外现有标准,积极采纳或剪裁使用先进标准;
●在总结工程实践成功经验的基础上,进行技术提炼。
2.4.4明确专用规范编制内容
按照产品分解结构(PBS),最高层是飞机系统规范,依次是研制规范和产品规范,按工程实际还可划分成软件规范、材料规范、工艺规范。研制规范可为设计要求、大纲。
系统规范、研制规范、产品规范编写内容要素见表1,材料规范、工艺规范、软件规范编写内容要素见表2。
产品规范应包括验收试验规范(ATS)和验收试验程序(ATP)。继承性强的配套成品可以在原产品产品规范的基础上,包括产品验收试验规范(ATS)和验收试验程序(ATP),共同构成产品规范。对于功能简单的产品,可将验收试验规范和验收试验程序内容,纳入产品规范中。
一般规范编写的内容示例如图2。
2.4.5明确专用规范评审和审签要求
2.4.5.1评审
专业讨论确定编制大纲或初稿(讨论稿或预发放稿),在形成讨论稿或预发放稿前应组织一次专业内部评审,并根据评审意见进行必要的修改、完善。评审内容主要包括:
a)满足研制总要求、技术协议和总体单位的顶层要求;
b)符合国家法律法规和标准;
c)选用和剪裁标准的正确性和合理性;
d)体现先进性、适用性和可操作性;
表1 系统规范、研制规范、产品规范内容要素
表2 材料规范、工艺规范、软件规范内容要素
图2 专用规范规范编写的内容示例
e)编写结构和格式满足《XX飞机专用规范编制与管理要求》要求。
评审后应按审查意见进行修改和完善。
2.4.5.2审签
飞机专用规范应按技术责任制履行审签程序。
研制规范、软件规范、工艺规范、材料规范一般由飞机总(副总)设计师或系统总(副总)设计师批准,产品规范一般由飞机产品或系统总(副总)设计师或主(任)设计师批准。需要时,经用户代表审(签)批。
产品规范、验收试验程序和验收试验规范应经总体设计单位专业代表会签。
批准生效的规范是研制过程的依据,按研制阶段控制,适时修订换版,保证技术状态协调受控。
2.4.6明确专用规范规范更改要求
专用规范在实施过程中,若出现因技术内容不适应要求而需要更改时,应有充分依据并进行分析研究,经有关单位协商同意后,办理更改手续,按原规范审签流程审签批准后生效。
2.4.7明确专用规范提升要求
根据研制工作进程,专用规范可适时转化或提升为行业标准或国家军用标准。
3.1发布专用规范编制与管理要求
发布《XX飞机专用规范编制与管理要求》,规定规范编写模板,明确章节要求和内容要素、审签要求,在所里组织相关的设计及管理人员,在型号标准化工作系统组织型号研制全线参加《XX飞机专用规范编制与管理要求》宣贯,切实保证型号专用规范编制与管理按型号顶层要求落到实处。
3.2制定《专用规范需求管理要求》
3.2.1依据规范树,建立基于Doors的需求管理平台3.2.2应用需求管理方法和工具
3.2.2.1方法
需求工作包:每个需求工作包对应一份专用规范。
每条要求,可独立跟踪、控制。
3.2.2.2工具
a)Doors平台:需求主要工具,支持需求管理全过程,需求(规范条目)开发、跟踪、控制;
b)Pride平台:需求基线文件(规范)管理,主要用于全机技术状态描述文件的管理;
c)常用办公软件(Word、Excel等)。
3.2.3专用规范条目管理
全机所有的规范条目均采用唯一、独立、固定的编码进行识别 。
3.2.4条目关系管理
3.2.5需求属性定义
3.3评审强化规范编制和需求跟踪管理
●建立飞机或产品研制阶段设计评审、技术评审、质量评审等需求跟踪矩阵,在各节点进行检查清理;
●方案转初样研制或F转C阶段时,检查系统或产品满足F阶段规范的要求;
●初样研制转试制试飞或C转S阶段时,检查系统或产品满足C阶段规范的要求;
●试制试飞转设计定型或S转D阶段时,检查系统或产品满足S阶段规范的要求;
●在飞机或产品定型或鉴定时,全面检查规范的符合性;
●及时传递和反馈,适时协调修改、换版。
●需求未进行条目化跟踪管理,指标编写不规范、不细致、不完整,必然导致验证不充分;
●术语不统一,由于新成品研制单位多,又分布在不同的行业,对术语理解和用法不统一,建议以型号顶层设计文件为标准进行统一;
●规范中实施的文件与合同性文件或型号顶层文件不相符;
●需求追溯性差,专用规范以章节形式表述武器装备功能、性能等指标要求,但未对各项要求进行唯一编码标识,无法按条目化跟踪;
●引用文件顺序不对,规范中出现的文件未在引用文件中列出或引用文件列出的文件未在规范中;
●电磁兼容性要求和试验方法,环境适应性要求和试验方法未按合同性文件要求进行剪裁,如:电磁兼容性要求笼统写按GJB151A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》执行,不便于实施和检查。建议按型号顶层文件和合同性文件的要求具体试验要求项目和具体指标要求。
本文以型号专用规范编制和管理在我所某重点型号研制中应用为主线梳理了某重点型号研制中飞机专用规范编制工作策划、专用规范质量提升具体措施、实施过程中暴露的问题及解决办法建议等内容,可以看出由于型号专用规范编制管理在某重点型号飞机中的应用,使研制工作纳入到规范化设计轨道,为降低研制风险,提高研制技术及管理水平,保证某重点型号飞机研制质量起到了重要的作用,通过实践进行深入研究,不断总结、完善、提高,对于今后新机种的研制将具有重要指导意义。
[1]GJB 6387-2008武器装备研制项目专用规范编写规定 [S].
[2]GJB 3206A-2010 技术状态管理[S].
(编辑:劳边)
V26-65
C
1003-6660(2016)04-0007-06
2016-03-30