指挥领域系统质量管控措施思考

2022-03-24 03:23张利彬刘苑伊张熙北京宇航系统工程研究所
航天工业管理 2022年2期
关键词:单机研制管控

张利彬、刘苑伊、张熙 /北京宇航系统工程研究所

指挥领域系统作为装备系统的典型系统,以信息的采集、传输、融合、处理为核心,使体系效能得以发挥最大作用,全面提升武器装备实战能力。随着指挥领域系统的大规模批生产和实际应用,因对新生事物应用认识不到位、新专业范畴上工程型号准备不足、国产化配套厂家对航天质量管控流程掌握不到位和进度节点紧张等客观因素影响,质量管控问题尤为突出,分析其原因,大致归结为以下几类:一是指挥领域系统的内涵与外延日趋增多,难以沿用传统指挥通信单元的批生产经验;二是系统涉及的产品种类较多,包括定型通装、特定研制和商用货架产品等,难以按照通用的管控措施实现统一的管理和控制;三是新需求带来新技术的应用,进而引入了新的配套厂家,对质量管控流程无法掌握;四是对新的工艺方法、新的国产化元器件和新单机试验考核方法,尚有认识上的差距;五是研制进度不断加快,从研制到鉴定、从鉴定到批生产,从批生产到大规模建设,进度日趋紧迫,质量在一定程度上让位于进度,往往导致前一个问题尚未彻底处理,另一批就已经交付了,对各个配套厂家的批生产生产保障能力是严峻的考验。

一、系统特征解析

1.产品种类多、数量多、软件配置项多是系统研制的突出特点

指挥领域系统包含的产品种类多,数量多,软件配置项多,硬件单机数量数以千计,软件配置项数以百计,这种现象在指挥领域系统研制中屡见不鲜。单套种类、数量、软件配置项创历史新高,且这种现象在后续批生产建设中将成为常态,可以预见,交付后的技术状态控制、维护维修保障的工作量相比以前的交付将是几十倍的增加。

2.专业面广、耦合度强、接口关系复杂是系统研制的常见问题

指挥领域系统涉及多个专业范畴,各专业之间的耦合度强,彼此之间的输入/输出接口复杂多样,相互之间存在嵌套和交互。各个任务剖面下相应工作的完成,都需要梳理输入、输出接口关系和明确分工界面,经过层层转发和执行,共同完成用户意图,在此信息链路过程中因环节转发和交互无形中增加了系统的风险。

3.边研制、边鉴定、边批生产和边使用的研制模式已成为系统研制的常态

“边研制、边鉴定、边批生产和边使用”的“多边”状态已成为指挥领域系统的研制常态。随着项目研制进度的急剧加快和“后墙不倒”的红线倒逼,使得“多边”并举已成为一种满足多方需要的有效措施。随着主管部门研制理念的转变,将使用环节提前到研制阶段。

4.技术更新迭代快、国产化进程缓慢已成为批生产过程中较为突出的问题

指挥领域系统属于典型的行业电子系统,其以计算机、电子、通信、软件等先进技术为基础,结合工程应用场景,构建了满足某种特定需要的地面电气系统。考虑到以上专业技术更新迭代速度快,其造成的直接影响就是指挥领域系统内的各单机产品的更新换代比较快,在研制过程中验证过的技术往往在批生产时已经相对落后。比如计算处理器的更新换代,通信技术的日新月异,用户需求和技术引领的落实责任都集中到指挥领域系统上。

5.满足使用多剖面、人员操作需求多样等要求是衡量系统综合性能的标尺

指挥领域系统需要考虑到装备使用各个任务剖面下的人员操作流程、操作习惯、异常情况处置等多种工况条件。因人员职位高低、秉性性格和知识结构的不同,对同一套系统的要求和反馈也各有差异,增加更多人文关怀要素,是衡量指挥领域系统的重要标尺。比如针对长期值班的需求,需要考虑到席位的按需定制,人员的最小包络,同时考虑到人员长期在岗的疲劳、疲倦和厌烦等心理因素,在人机界面的设计时,要考虑界面上要素简洁性,操作的便捷性和多种界面风格的可配置,以满足多种人员长期值班的需求。

二、质量管控措施

综合考虑指挥领域系统的研制特点、质量形势和现实情况,从“一个深度、两个维度、三个广度、四个角度”开展针对性的质量管控措施。一个深度是指挥领域系统的质量管控程序(办法),用于指导指挥领域系统的研制、生产和建设各环节。两个维度主要指系统级和单机产品(软硬件),依据不同层次等级制定针对性的质量管控措施。三个广度分别指预研类、研制类和建设类,根据项目来源渠道启用相应的质量管控措施。四个角度分别指研制流程、试验环节、验收环节和技术状态变化环节,研制流程重点关注输入、输出接口关系以及过程把控;试验环节重点关注硬件单机、软件配置项和系统级试验的设计和考核有效性;验收环节重点关注硬件、软件和系统级产品的验收;技术状态变化重点关注软硬件技术状态的更改、系统技术状态变化等。

1.一个深度

一个深度是指探索形成一套用于指挥领域系统的质量管控程序(办法),结合指挥领域系统的研制特点,以及作为地面功能支撑系统的定位,探索形成适用于指挥领域系统的质量管控程序(方法),这是解决目前研制流程“水土不服”和“夹生饭”的根本方式,让指挥领域系统质量管控“有法可依”。

2.两个维度

(1)系统级

①特种车。当特种车作为指挥领域系统上装设备的承载体时,其质量管控措施主要如下:对上装单机的产品型号、出厂编号、数量、设计单位、生产单位等进行一张表格管理;对上装单机及系统的软件名称、版本、部署位置和部署时间进行统计管理;装车集成的工艺审核;整车各项试验的检查,包括供电性能、整车性能与车辆尺寸、安全性检查、自然环境适应性和电磁兼容等;整车车态匹配性能考核。

②固定场所。当固定场所作为指挥领域系统上装设备的承载体时,其质量管控措施主要如下:对安装单机的产品型号、出厂编号、数量、设计单位、生产单位等进行一张表格管理;对安装单机及系统的软件名称、版本、部署位置和部署时间进行统计管理;各类产品要根据验收标准执行验收流程;执行质量打分评分制度,根据出现的质量问题,进行降级处理。

(2)单机级

①指控类。指控类产品按任务来源可分为提任务书、提技术要求和提选型要求三种形式,每种形式执行的质量管控流程各有差异:

提任务书的单机产品将根据系统提出技术条件和质量保证大纲,执行产品研制、生产、交付和售后的质量管控流程,这类产品属于定制类产品,需任务提出方和任务承担方之间形成良好的沟通关系,特别是跟流程相关的产品,必须根据航天产品质量管理流程开展相应的质量管理工作。

提技术要求的单机产品大多为定型产品或通装产品,在系统使用过程中不对其原有的功能、性能指标提出异议,重点关注环境适应性的相关指标,采用适应性分析报告的形式进行技术状态确认,对于试验项目覆盖的项目,可以采信原有的结果;对于原有试验不覆盖的项目,要根据大包络进行试验条件的确认。

提选型要求的产品一般为货架产品,大多以单机形式存在,且适用于固定场所,这类产品系统在选择之前要出选型报告,其功能、性能指标根据货架产品本身的指标执行和相关的国军标执行,但在环境适应性上进行摸底和评估,最终给出结论。以货架的计算机产品为例,除了按照单机厂家的出厂行业标准外,还需要参照通用规范,对其货架计算机产品的综合性能进行评估,拿出一套适用于工程需求的质量管控方法。

②通信类。通信类产品一般分为提任务书和提技术要求的产品,提任务书的产品包括新研产品和一定程度上的适应性改进产品,这类产品将根据系统技术条件和质量保证大纲, 执行产品研制、 生产、交付和售后的质量管控流程;提技术要求的产品一般为通装产品,这类产品重点关注环境适应性的相关指标和跟原来任务书有差异的地方,采用适应性分析报告的形式进行技术状态确认,质量管控措施需要征得双方的共同认可。

③安全保密类。安全保密类产品建议按照用户方定型的具体要求执行,系统仅在电气接口、安装机械接口进行适配,其他诸如产品配置更新、产品交付、售后维护和技术迭代等事宜以用户方为主。

④软件类。软件产品包括应用软件、基础支撑软件和单机软件等,其质量管控措施主要如下:根据软件类型开展质量管控:承研的流程应用类软件,按照GJB5000B质量体系文件执行;基础支撑软件需要进行评测或者型号工程应用经验方可使用;一般单机软件按照GJB5000A 质量体系文件执行;形成软件研制开发流程,并遵循执行;软件按版本进行统一控制,根据软件平台的规模可分为系统版本和功能模块的小版本,每个小版本的变动将引起系统版本的升级,对系统版本和功能模块的小版本进行多方确认;严格执行开发库、受控库和产品库的出入库管理,把控软件产品状态;制定软件编码规范,开发人员提交的代码需经过静态检查、编译通过、人工审核后才能进入开发库。提交产品库都需进行开发方测试。

⑤结构类。结构类产品大多是根据系统需求定制的安装结构件,一般为上装机柜、操作台体和接口窗等,此类产品重点关注安装尺寸、机械接口和抗振动性能等环节。

3.三个广度

(1)预研类

对于预研类项目,其主要目的在于技术引领、技术创新和摸边探底,对于此类项目的质量管控,更多关注新技术的应用,关注功能、性能的实现,产品形式更多是样机为主,在自然环境适应性、电磁兼容等方面的考核应酌情缩减。

(2)研制类

对于研制类项目,一般为项目的正式研制产品,将根据型号规定的产品质量保证大纲严格执行,对于型号有明确规定的范畴和条目,要严格执行型号规定;对于存在特殊性的产品,要及时向项目团队进行汇报,并执行相应的审批流程。

(3)建设类

对于建设类项目,其技术状态和选用产品,以用户需求为先。应根据双方认可的系统技术状态,制定具有针对性的质量管控措施。根据产品种类、产品状态、产品时机和产品数量等因素,制定多方认可的质量管控程序,并在建设过程中严格执行。

4.四个角度

(1)研制流程

①输入接口。针对输入接口的质量把控,分为以下几点:明确指挥领域系统的输入接口,做到图、文、物的一致;采用正式会签的形式, 明确输入条件和信息反馈闭环;输入文件的更改,需要重新走会签流程,通知相关的会签方,重新确认执行。

②输出接口。针对输出接口的质量把控,分为以下几点:明确系统技术状态,明确各单机、各软件的技术状态边界,并经过上会评审确认;系统与单机之间、设计与生产之间、系统集成与单机交付之间制定明确的输出接口关系,通过会签确认的形式,明确责任边界;制定明确的产品交付路线图和产品周转履历卡,每个环节的相关人员要进行签字确认,确保本环节的质量责任落实到位。

③过程把控。针对研制、生产过程的质量把控,分为以下几点:根据产品类型,制定研制、生产过程的关键点把控,由主管设计人员下厂跟产把关;在新研产品的样机调试阶段,任务书提出方需下厂跟产,掌握新研产品的核心要点;通装产品的交收试验开始前和开始后,技术要求提出方需下厂确认,关注单机产品试验考核的有效性;货架产品在成批规模出厂前,选型要求提出方需对批次性的检查表格和生产过程进行下厂确认。

(2)试验环节

①硬件单机试验设置与考核。针对硬件单机试验的质量把控,分为以下几点:硬件单机配套厂家需根据系统提出的技术条件对硬件产品的试验条件进行宣贯和分解,并落实到单机产品的试验规范中,系统需对硬件单机的试验规范进行会签;试验的进展中产生的问题,要及时通报给系统负责人;单机配套厂家需将试验结果和试验总结上报给系统。

②软件配置项试验考核。针对软件配置项试验的质量把控,分为以下几点:根据软件配置项的功能和等级,设计测试用例,进行软件测试;软件平台的试验考核,需将各功能模块先完成试验考核,然后进行集成测试考核;软件考核不仅考虑正常的功能流程,同时考虑异常情况下、非正常操作下的考核;组织软件专家对软件测试结果进行评审。

③系统级试验设计与考核。针对系统级试验的质量把控,分为以下几点:明确系统功能和定位,分解出考核系统功能的试验工况;系统级试验考核的重点是信息链路和功能实现;系统级试验考核,重在接口匹配性、功能完善性和流程合理性;系统级试验需要有相关的试验记录,试验完成后要及时完成试验总结和上报。

(3)验收环节

①硬件。针对硬件验收环节的质量把控,分为以下几点:硬件验收包含质量报告;在明确单机研制履历,技术状态更改过程,质量问题归零情况和试验过程等,对方案评审和产品交付的技术状态的差异进行重点说明;在明确工艺路线图、生产流转关系、原材料、元器件使用情况、生产过程文件、测试数据、过程问题记录和后续质量控制情况等。

②软件。针对软件验收环节的质量把控,分为以下几点:根据软件任务书的要求,逐项对软件的功能进行对标验收;根据提出的定量指标,需逐项回答,明确软件测试工况与真实工况的一致性;软件平台集成前,需对各功能模块的出入库版本进行统计确认;软件验收前,需要与硬件完成适配和使用,方可具备验收条件;软件验收时,提供全套的软件研制总结报告。

③系统。针对系统验收环节的质量把控,分为以下几点:系统验收对照任务书或技术要求提出的功能、性能要点,进行逐条回答;系统验收需要型号、总体、和用户等多方参加把关和确认;系统验收需要明确系统内软硬件单机的技术状态,对试验过程数据有清楚的记录,对试验结果的有效性要有明确的结论;系统验收需要对系统出现过的问题有清晰的描述和解决结论,对于遗留的问题需要在会上进行明确。

(4)技术状态变化

①硬件。针对硬件技术状态变化环节的质量把控,分为以下几点:提任务书的硬件技术状态更改按标准执行,按技术状态更改控制流程开展;提技术要求的硬件技术状态更改通过开会确认的方式进行更改认可;提选型报告的硬件产品状态更改,根据行业标准,由使用单位确认认可。

②软件。针对软件技术状态变化环节的质量把控,分为以下几点:软件技术状态变化需进行影响域分析,由相关专家组审核把关;针对发生技术状态变化的部分,要进行测试;更改后的软件需完成与硬件环境的适配,并在真实的硬件平台上进行考核验证。

③系统。针对系统技术状态变化环节的质量把控,分为以下几点:系统技术状态变化需经型号、总体和用户等多方认可;系统技术状态变化需提前进行技术验证方可更改,对更改产生的影响要进行分析;系统技术状态变化需在系统内、系统之间进行充分的考核验证,方可放行。

本文依据当前指挥领域系统的质量形势,分析了指挥领域系统的研制特征,从“一个深度、两个维度、三个广度、四个角度”等方面提出面向系统的针对性质量管控措施,为进一步提升指挥领域系统的质量管理工作提供依据,为后续指挥领域系统的质量工作提供指导。

▲(责任编辑 张晓帆)

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