航天星载产品技术状态更改管理标准浅议

2021-12-25 05:15李昌宏
航天标准化 2021年3期
关键词:基线行业标准研制

李昌宏

(中国科学院国家空间科学中心,北京100190)

航天任务的技术状态管理是一项复杂的系统工程。研制生产和使用过程中存在的问题(如进度拖期、成本增加和存在质量问题等),许多是由于技术状态管理不到位、技术状态未完全受控造成的。因此需要梳理技术状态要素,并按要求实施控制,才能确保产品技术状态数据的唯一性、可控性、可见性、有效性和可追溯性,实现产品预计的功能、性能以及质量要求。

1 技术状态管理主要内容

技术状态是指在技术文件中规定的并在产品中达到的物理特性和功能特性,而技术状态管理是应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动。技术状态管理是保证产品有序研制的重要手段,是保证产品质量的重要环节,可保证产品研制的完整性和可追溯性。

实施技术状态管理中涉及到两个基本的管理要素,一是技术状态项目,二是基线。技术状态项目是技术状态管理的基本单元。基线是指已批准的并形成文件的技术描述。技术状态管理中,一般要考虑3个基线:功能基线、分配基线和产品基线,基线建立的时机和标志见表1。技术状态管理主要是针对技术状态项目的基线实施的管理。

表1 基线建立的时机和标志

技术状态管理的主要工作包括标识、控制、纪实和审核。 “标识”就是先确定产品的技术状态项目,再将技术状态项目的物理和功能特性以及接口和随后的更改形成文件,然后为技术状态项目及相应文件分配标识特征或编码等; “控制”就是要控制技术状态项目变更(包括更改、偏离和超差)的所有活动; “纪实”就是对所建立的技术状态文件、建立的更改状况和已批准更改的执行状况所做的正式记录和报告; “审核”就是确定技术状态项目符合技术状态文件而进行的检查。

技术状态管理的4项工作缺一不可,其主要目标就是使各个技术状态项目处于受控状态。对于航天星载产品,这4项工作贯穿于产品的方案论证、设计、生产、验证、使用和维护等各个过程。甚至对于载人航天器,其在轨的技术状态也是需要进行控制的。

航天星载设备多为小批量甚至单件产品,一般要经过方案、初样和正样等阶段,每个阶段的技术状态都需要经过前一阶段的工作进行验证来确定,并在每一阶段建立不同产品状态的基线;而且由于每颗卫星的功能和用途不同,几乎每个航天型号任务都会存在技术状态更改,因此做好航天星载设备的技术状态更改管理有助于提高产品的质量和可靠性,减少人为失误。

2 技术状态更改控制

产品技术状态的更改、偏离和超差,都应该进行控制,以保证最终实现规定的物理特性和功能特性。技术状态的更改可能在产品研制的每一个阶段发生,控制好产品技术状态的变更,对产品研制的每条基线至关重要,对产品的技术状态和最终质量至关重要。设计偏离一般由于某种原因在产品基线建立后投产前发生。超差一般是在生产实现环节发生。

当前各个航天型号任务由于进度紧张,阶段交叉严重,研制过程中的技术状态变更(包括更改、偏离和超差)在所难免,给技术状态控制尤其是基线的建立带来了难度,进而影响到产品的质量。

技术状态更改控制的范围一般包括:产品设计状态(单机及部组件设计),材料物资使用状态 (元器件、原材料),软件状态 (软件需求、架构、方法),接口状态 (接口协议、接口参数),工艺状态 (工艺方法、工艺流程、工序),试验状态 (实验条件、试验方法、试验设备),单位状态(产品外协生产定点承制单位)等。

为有效控制技术状态的更改,应对各项更改进行分级(分类)管理,根据变更的严重程度以及影响情况,采取不同级别的控制手段,包括不同层级的审批、相关方的会签和同行专家评审等。航天星载产品的更改应遵循“论证充分、各方认可、实验验证、审批完备、落实到位”的原则,具体要求见Q/QJA32—2006《航天产品技术状态更改控制要求》。

3 技术状态更改相关标准的差异

当前,ISO10007-2017《Quality managment-Guidelines for contiguration management》 和GB 19017《质量管理 技术状态管理指南》中都提到了要对技术状态更改的重要程度进行分类,但没有明确分类的规则,而国家军用标准(GJB)和航天行业标准(QJ)都明确提出了将技术状态更改分为3个类别,但却采用了程度相反的排序。近些年软件(含FPGA)的研制越来越受到重视,但在GJB5235—2004《军用软件配置》中仅要求对更改进行分类,未明确分类方法。QJ1912—99《航天型号文档管理制度》采用了和QJ3118—99《航天产品技术状态管理》一样的排序分类。另外值得一提的是航空行业标准(HB)中则将更改分为两类(严重程度的顺序和GJB3206A—2010《技术状态管理》保持一致),具体见表2。

表2 各标准对技术状态更改规定的分类对比

航天星载产品根据任务的来源和目的不同,部分属于武器装备的范畴,部分属于民用航天或商业航天的范畴,但为了标准化和管理的一致性,目前普遍采用QJ3118—99、QJ1912—99等标准,这就造成了其中属于武器装备星载产品的技术状态更改分类与GJB3206标准要求相违背,因此有必要对技术状态变更的分类进行统一。

根据中国现行标准化体系的现状,国家军用标准(GJB)属于国家级的强制性武器装备标准,而航天行业标准(QJ)属于军工行业标准,因此航天行业标准应向国家军用标准看齐。

另外,航天行业多数研制单位均按照GJB 9001C—2017《质量管理体系要求》建立了质量管理体系要求,明确要求应按照GJB3206标准实施技术状态管理。因此建议对航天行业标准进行相应的修订,以达到标准协调一致的要求,具体可能涉及到以下几个标准: QJ903B—2011《航天产品工艺文件管理制度》、QJ1714B—2011《航天产品设计文件管理制度》、QJ1912—1999《航天型号软件文档管理制度》、QJ3118—1999《航天产品技术状态管理》和QJ3187—2003 《航天产品保证大纲编写指南》。

4 结语

任一航天型号任务均是一个超级复杂系统,涉及的专业技术和管理体系多种多样,仅由航天部门独立完成是不切实际的。从当前国内各个航天器任务的参与方来看,可能涉及到不同的军队部门、军工集团,以及中科院和高校等,甚至一些民营企业也参与其中,只有各参与方在同一个技术状态管理体系下工作,各个技术状态更改才能够得到充分的识别,相关信息才能有效传递,从而使产品各个技术状态项处于受控状态,规范产品研制过程,缩短研制周期,降低型号研制的风险。

因此,本文建议将航天行业各个标准中涉及到技术状态更改分类的标准进行修订,保持与GJB3206标准一致,避免混淆,减少反复和失误,保证航天星载产品研制工作高质高效地开展。

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