◎北京航天自動控制研究所 丁芳頤 肖利紅 孟衛(wèi)輝 劉國明 劉江
航天產品化工程是航天企業(yè)的一項重要基礎建設工作。目前,中國運載火箭技術研究院產品化體系建設是基于自身原有的型號主導體系及中國空間技術研究院產品化體系建立起來的,但兩個體系之間的互斥性以及中國航天科技集團公司產品化標準與運載火箭技術研究院實際情況的差異性,造成產品化工作在管理、設計、生產、制造和售后維護的過程中存在障礙。因此,為保證中國運載火箭技術研究院在產品全生命周期的各項工作能夠協(xié)調運行,有必要建立一個適應研究院實際情況且涵蓋整個產品化流程的體系架構,從產品的維度開展體系研究工作,分析現(xiàn)有標準的適應性和可操作性,并及時開展相關標準的制定和修訂工作,從而提高產品體系建設的工作效率。
國外標準中與航天產品有關的主要是一些元器件、標準件、材料等方面的產品規(guī)范,涉及單機、分系統(tǒng)、系統(tǒng)級產品的較少;還有按產品類別或專業(yè)制定和發(fā)布的標準,主要涉及要求、準則、技術指南、設計、試驗、測試和實踐等方面。在ESA 的相關標準中,產品規(guī)范編制工作貫穿于產品研發(fā)設計的全過程,同時還要考慮技術狀態(tài)、接口、物理性能、環(huán)境、質量因素、運行、保障和驗證等多方面的要求,并隨著產品設計和驗證工作不斷完善、更新,對產品規(guī)范進行持續(xù)改進。
航天科技集團從2008年開始大力推進產品化工作,并陸續(xù)發(fā)布了《宇航產品型譜編制指南》、《宇航產品保證管理要求》及《宇航單機產品成熟度定級規(guī)定》等頂層規(guī)范。但對研究院而言,產品化工作還處于初級階段,基于通用單機的專用規(guī)范非常少,也沒有基于通用單機的產品體系架構,同時還存在產品規(guī)范數量較少、編制滯后等不足之處。
以單機產品科研生產流程為主線梳理其在全生命周期中涉及的標準和文件,單機產品的技術文件體系健全,能夠滿足使用需要,但體系并不完整,型號設計人員在執(zhí)行標準時容易出現(xiàn)混亂。在目前的單機產品研制過程中,產品設計、制造、試驗、驗收交付以及售后保障等環(huán)節(jié)的要求大多以技術文件的形式進行規(guī)定,而作為通用單機產品來說,其中大部分產品要求需要通過標準的形式固化下來,以有效減少在產品研制過程中的協(xié)調工作,提高工作效率。因此,開展產品化標準體系研究,盡快完善單機產品標準成為當務之急。
根據梳理出的文件和標準,結合研究院《宇航產品標準化工作指南》,將單機體系架構規(guī)劃分為兩部分。以產品規(guī)范加產品過程規(guī)范的模式可以滿足現(xiàn)階段的產品標準體系要求,標準體系最終需要形成8 個文檔模板。
產品規(guī)范的編寫目的是為說明產品的功能、性能參數、試驗項目、使用方法等信息,為用戶提供選用依據和指南。產品規(guī)范可分為單類產品規(guī)范和單個產品規(guī)范。單類產品規(guī)范又可細分為單類產品通用規(guī)范和詳細規(guī)范;單個產品規(guī)范即為單個產品的詳細規(guī)范。
單類產品通用規(guī)范的內容主題是一類產品,規(guī)范規(guī)定了該類產品應全面遵循的通用規(guī)范、通用功能、性能指標、通用試驗方法、通用使用方法。
單類產品詳細規(guī)范涵蓋產品系列中各規(guī)格產品只有個別參數存在差異,多數指標及其檢驗方法基本一致。它規(guī)定了一類產品共性和特性的詳細要求,可以對通用規(guī)范規(guī)定的共性要求進行引用。
單個產品詳細規(guī)范規(guī)定了某個具體型號產品的具體詳細功能、性能指標和試驗參數及其詳細使用方法等。
一類產品一般應制定出型譜中每個產品的詳細規(guī)范,如果型譜中的產品差異非常小,也可以制定出一個包含整個型譜所有產品的類產品詳細規(guī)范,兩個規(guī)范不需要同時制定。
過程規(guī)范的編寫目的是為詳細說明單個產品在設計、制造、試驗、驗收、交付、售后維護各階段中需要遵循的規(guī)范、輸入輸出文件及詳細參數等,是產品在整個生命周期中的工作依據。產品過程規(guī)范主要包括設計規(guī)范、制造規(guī)范、試驗規(guī)范、驗收及交付規(guī)范、售后保障規(guī)范和產品保證規(guī)范。產品過程規(guī)范應按一類產品制定,一般制定為廠所級標準。
設計規(guī)范是指產品設計過程中應遵循的技術準則、方法和基本要求的規(guī)定,包含線路設計、結構設計、軟件設計(不含軟件的單機可不寫)等通用和專用相關內容,以及與設計關系密切的內容。
制造規(guī)范又可分為檢驗規(guī)范和工藝規(guī)范,工藝規(guī)范是規(guī)定產品加工環(huán)節(jié)和加工對象的制造技術及制造要求的一類標準。
試驗規(guī)范是指產品試驗工作中應遵循的技術要求、程序和方法的統(tǒng)一規(guī)定,包含試驗方法、試驗規(guī)程、測試規(guī)范、測試方法等。試驗規(guī)范的類型可按試驗的類型進行劃分。
驗收及交付規(guī)范規(guī)定了產品驗收的要求、驗收參考標準、驗收需遵循的標準、檢驗要點和產品交付系統(tǒng)時需要的條件等。
售后保障規(guī)范分為包裝運輸存貯和維修培訓現(xiàn)場服務規(guī)范,現(xiàn)階段的標準和文件較少。
產品保證規(guī)范是指產品保證工作中應遵循的工作程序、基本要求和方法的規(guī)定,包含與可靠性、安全性、維修性、保障性、測試性、環(huán)境適應性相關的標準、制圖、文件、電磁兼容性、元器件、原材料、通用件、機械零件等相關內容,以及軟件工程化和部分與設計流程關系緊密的質量管理要求等內容。
產品規(guī)范有關內容可供研制任務書和合同等文件引用或摘錄。隨著產品化工作的深入開展,產品規(guī)范可逐步取代研制任務書作為產品的設計輸入。
產品規(guī)范與產品研制工作同步實施,可以作為產品設計、制造、試驗等相關工作開展的指導依據。
產品定型前可以產品規(guī)范為依據編制產品定型試驗大綱并進行定型試驗,考核產品是否達到產品規(guī)范的指標要求,并核查確認產品的能力范圍和使用限制條件。
產品規(guī)范規(guī)定了產品功能、性能指標要求及其相應的檢驗方法和合格評定要求,可為用戶選用、驗收產品提供統(tǒng)一的標準。
產品過程規(guī)范的應用主要是按過程規(guī)范中規(guī)定的相關方法和要求進行相應的產品設計、制造、試驗、驗收交付、售后保障及產品保證等工作。其中,設計規(guī)范可用于完成產品功能、性能要求、測試覆蓋性分析、接口要求、壽命要求等產品設計工作;制造規(guī)范可用于完成產品的制造以及專用工裝的設計、制造工作;試驗規(guī)范可用于完成產品功能、性能試驗、環(huán)境適應性試驗、電磁兼容性試驗、可靠性試驗、壽命試驗等試驗驗證工作;驗收交付規(guī)范可用于完成產品驗收交付工作;售后保障規(guī)范可用于完成產品售后保障工作;產品保證規(guī)范可用于完成產品保證策劃、產品六性分析與設計、產品故障模式與影響分析、產品用元器件/機械零件/材料選用與控制等產品保證工作。 ▲