溫嵐楊威趙寧
(1北京空間飛行器總體設(shè)計部,北京 100094)(2北京市遙感信息研究所,北京 100192)
航天器技術(shù)狀態(tài)基線與技術(shù)狀態(tài)文件的應(yīng)用探討
溫嵐1楊威2趙寧1
(1北京空間飛行器總體設(shè)計部,北京 100094)(2北京市遙感信息研究所,北京 100192)
技術(shù)狀態(tài)基線和技術(shù)狀態(tài)文件管理是航天器研制過程中技術(shù)狀態(tài)管理的重要組成部分。文章總結(jié)了航天器技術(shù)狀態(tài)基線和技術(shù)狀態(tài)文件的分類;針對在航天器實際應(yīng)用中存在的對技術(shù)狀態(tài)基線和技術(shù)狀態(tài)文件的理解和認(rèn)識不統(tǒng)一問題,梳理了研制階段與技術(shù)狀態(tài)基線的對應(yīng)關(guān)系,并以此為基礎(chǔ)探討和分析了功能、研制(分配)與生產(chǎn)(產(chǎn)品)三類基線的建立,功能技術(shù)狀態(tài)文件、研制技術(shù)狀態(tài)文件和生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件的形成與組成,以及技術(shù)狀態(tài)控制過程中形成的文件歸類問題。結(jié)合某新研遙感衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)管理過程,進(jìn)一步闡述了新研航天器開展的與技術(shù)狀態(tài)基線和技術(shù)狀態(tài)文件相關(guān)的工作,并具體分析了形成的文件與技術(shù)狀態(tài)文件的關(guān)系。該項目的應(yīng)用效果表明,各階段技術(shù)狀態(tài)基線和文件的建立、確認(rèn)、清理、總結(jié)等工作,有助于提高航天器技術(shù)狀態(tài)管理的規(guī)范性和有效性。
航天器;技術(shù)狀態(tài)基線;技術(shù)狀態(tài)文件;應(yīng)用分析
技術(shù)狀態(tài)管理起源于美國20世紀(jì)50年代,是隨著復(fù)雜武器裝備發(fā)展而形成的一套系統(tǒng)工程管理辦法,在歐美等發(fā)達(dá)國家或地區(qū)的大型工程管理中得到了廣泛的應(yīng)用,并形成了一套成熟的理論和方法。20世紀(jì)90年代以來,美國國家航空航天局(NASA)和歐洲航天局(ESA)均制定了比較完善的技術(shù)狀態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)[1],歐洲空間標(biāo)準(zhǔn)化合作組織(ECSS)在2009年發(fā)布了最新版的標(biāo)準(zhǔn)ECSS-M-ST-40C《航天器技術(shù)狀態(tài)和信息管理》。我國參照國外技術(shù)狀態(tài)管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),于1998年制定了GJB3206-1998《技術(shù)狀態(tài)管理》,于2010年修訂并形成了GJB3206A-2010《技術(shù)狀態(tài)管理》;在GJB3206的基礎(chǔ)上,結(jié)合航天產(chǎn)品的特點,中國航天工業(yè)總公司于1999年發(fā)布了QJ3118-1999《航天產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理》。經(jīng)過在航天產(chǎn)品研制、生產(chǎn)過程中實施技術(shù)狀態(tài)管理的實踐,中國航天科技集團(tuán)公司組織制定并于2006年發(fā)布了Q/QJA32-2006《航天產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)更改控制要求》[2]。
技術(shù)狀態(tài)管理包括技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識、技術(shù)狀態(tài)控制、技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實和技術(shù)狀態(tài)審核四個方面,其主要內(nèi)容包括:標(biāo)識技術(shù)狀態(tài)項目的功能特性和物理特性并形成文件;控制技術(shù)狀態(tài)項目及其相關(guān)文件的更改;記錄和報告管理技術(shù)狀態(tài)項目所需的信息;審核技術(shù)狀態(tài)項目,檢查其與研制項目專用規(guī)范、圖樣、接口控制文件和合同要求的符合性。而技術(shù)狀態(tài)基線是在技術(shù)狀態(tài)項目研制中的某一特定時刻,被正式確認(rèn),并被作為今后研制、生產(chǎn)活動基準(zhǔn)的技術(shù)狀態(tài)文件。一般有三類技術(shù)狀態(tài)基線——功能基線、研制(分配)基線和生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線[3]。整個技術(shù)狀態(tài)管理活動以技術(shù)狀態(tài)文件管理為基礎(chǔ),圍繞技術(shù)狀態(tài)基線的建立、維持、控制和審核等開展工作。
在國內(nèi)已形成的航天器技術(shù)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)文件中,闡述了技術(shù)狀態(tài)文件與技術(shù)狀態(tài)基線的定義及關(guān)系,給出了技術(shù)狀態(tài)文件一般應(yīng)包括的內(nèi)容。但結(jié)合實際航天器研制,應(yīng)形成哪些具體技術(shù)狀態(tài)文件,以及這些技術(shù)狀態(tài)文件與技術(shù)狀態(tài)基線的對應(yīng)關(guān)系,并沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)、要求或規(guī)定;而且,在航天器研制實際應(yīng)用過程中,存在對技術(shù)狀態(tài)基線和技術(shù)狀態(tài)文件的理解和認(rèn)識不統(tǒng)一,以及誤用或混淆相關(guān)概念的問題。為此,本文根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,結(jié)合國內(nèi)航天器研制過程中開展的技術(shù)狀態(tài)管理活動實踐,探討了航天器技術(shù)狀態(tài)文件的劃分、定義和形成時機(jī),以及與技術(shù)狀態(tài)基線的關(guān)系。
2.1 技術(shù)狀態(tài)基線分類
根據(jù)QJ3118-1999《航天產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理》規(guī)定,技術(shù)狀態(tài)基線分為功能基線、研制(分配)基線和生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線三類[3]。
(1)功能基線是經(jīng)正式確認(rèn)的,用于描述航天產(chǎn)品系統(tǒng)級或獨立研制的技術(shù)狀態(tài)項目下列內(nèi)容的文件:功能特性;接口特性;驗證上述特性是否達(dá)到規(guī)定要求所需的檢查。
(2)研制(分配)基線是經(jīng)正式確認(rèn)的,用于描述航天產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)項目下列內(nèi)容的文件:從航天產(chǎn)品系統(tǒng)級或高一層次技術(shù)狀態(tài)項目分配給該技術(shù)狀態(tài)項目(分系統(tǒng)或設(shè)備)的功能特性和接口特性;技術(shù)狀態(tài)項目的接口要求;附加的設(shè)計約束條件;驗證上述特性是否達(dá)到規(guī)定要求所需的檢查。各技術(shù)狀態(tài)項目研制基線的總合,形成滿足航天產(chǎn)品系統(tǒng)功能基線目標(biāo)的技術(shù)途徑。
(3)生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線是經(jīng)正式確認(rèn)的,用于描述技術(shù)狀態(tài)項目下列內(nèi)容的文件:技術(shù)狀態(tài)項目所有必需的功能特性和物理特性;被指定進(jìn)行生產(chǎn)驗收試驗的功能特性和物理特性;為保障技術(shù)狀態(tài)項目合格所需的試驗。
ECSS-M-ST-40C《航天器技術(shù)狀態(tài)和信息管理》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的ESA空間項目的技術(shù)狀態(tài)基線,是在前面所述的三類技術(shù)狀態(tài)基線的基礎(chǔ)上,增加了任務(wù)目標(biāo)基線(MOB)和設(shè)計基線(DB)的概念。其中:任務(wù)目標(biāo)基線是在初步要求評審(PRR)時確立,而設(shè)計基線是在關(guān)鍵設(shè)計評審(CDR)時確立[4]。
2.2 技術(shù)狀態(tài)文件分類
技術(shù)狀態(tài)文件是規(guī)定技術(shù)狀態(tài)項目的設(shè)計、生產(chǎn)和驗證等要求所必需的技術(shù)文件。對應(yīng)功能基線、研制(分配)基線和生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線,技術(shù)狀態(tài)文件分為功能技術(shù)狀態(tài)文件、研制技術(shù)狀態(tài)文件和生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件。這三類技術(shù)狀態(tài)文件,在不同的研制階段進(jìn)行編制、批準(zhǔn)和保持,且在內(nèi)容上逐級細(xì)化[3],分別是由功能、研制(分配)和生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線及其已被批準(zhǔn)的更改所組成的技術(shù)狀態(tài)文件。QJ3118-1999《航天產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理》對其規(guī)定如下[3]。
(1)功能技術(shù)狀態(tài)文件應(yīng)是以系統(tǒng)規(guī)范為主的技術(shù)文件,內(nèi)容一般包括:系統(tǒng)任務(wù)要求及所有重要的功能特性;必要的內(nèi)部和外部接口要求(如衛(wèi)星與運(yùn)載器、地面測控站及地面應(yīng)用系統(tǒng)之間的相互接口);主要分系統(tǒng)的功能特性;驗證設(shè)計規(guī)定的系統(tǒng)各功能特性是否達(dá)到全部試驗要求;系統(tǒng)主要的物理特性(質(zhì)量、尺寸、外形、主要構(gòu)成部分等);可靠性、安全性、維修性、電磁兼容性、運(yùn)輸?shù)确矫娴囊?,以及主要的設(shè)計準(zhǔn)則和限制條件等。
(2)研制技術(shù)狀態(tài)文件應(yīng)是以研制規(guī)范為主的技術(shù)文件,內(nèi)容一般包括:系統(tǒng)對分系統(tǒng),分系統(tǒng)對設(shè)備或組件的功能特性要求;分系統(tǒng)或設(shè)備的內(nèi)、外部接口要求;驗證設(shè)計規(guī)定的分系統(tǒng)或設(shè)備功能特性要求的全部試驗(或分析)要求;分系統(tǒng)或設(shè)備的主要物理特性;可靠性、安全性、維修性、電磁兼容性等方面的要求,以及主要的設(shè)計準(zhǔn)則和限制條件等。
(3)生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件應(yīng)根據(jù)研制規(guī)范的要求確定分系統(tǒng)、設(shè)備及其組成部分的功能特性和物理特性。它應(yīng)由描述和規(guī)定交付產(chǎn)品制造的一組文件確定,包含設(shè)計、生產(chǎn)、驗收、運(yùn)行、維護(hù)等所需的詳細(xì)特性的全套文件及最終版本的接口控制文件。生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件應(yīng)是以產(chǎn)品規(guī)范、工藝規(guī)范和材料規(guī)范為主的技術(shù)文件,還應(yīng)包括所有產(chǎn)品制造、組裝、試驗和檢測等全部要求的工程圖樣、清單、計算機(jī)軟件文檔以及對上述要求的實物進(jìn)行驗證要求的全套技術(shù)文件。
2.3 應(yīng)用現(xiàn)狀
由以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可見,標(biāo)準(zhǔn)中只描述了航天器各類技術(shù)狀態(tài)文件應(yīng)包含的主要內(nèi)容,結(jié)合航天器研制過程,哪些文件應(yīng)歸入技術(shù)狀態(tài)文件,還要根據(jù)實際應(yīng)用進(jìn)行具體分析。而近年來,在國內(nèi)航天器研制實踐過程中,由于對標(biāo)準(zhǔn)的理解不一,技術(shù)和管理人員對技術(shù)狀態(tài)基線和技術(shù)狀態(tài)文件的認(rèn)識也并不統(tǒng)一,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)技術(shù)文件與技術(shù)狀態(tài)文件混淆。由GJB3206A《技術(shù)狀態(tài)管理》可知,并非所有的技術(shù)文件都是技術(shù)狀態(tài)文件。技術(shù)狀態(tài)文件通常是直接作為產(chǎn)品研制、生產(chǎn)或使用保障依據(jù)的技術(shù)文件,主要包括規(guī)范、圖樣及其他需要的技術(shù)文件[5]。而計算報告、試驗報告、分析報告等文件,雖然屬于產(chǎn)品數(shù)據(jù)包的內(nèi)容,但一般不作為技術(shù)狀態(tài)文件。同理,一些研制總結(jié)報告、技術(shù)狀態(tài)控制總結(jié)報告等總結(jié)類報告,也不應(yīng)作為技術(shù)狀態(tài)文件。
(2)僅將設(shè)計報告或技術(shù)狀態(tài)基線報告視為技術(shù)狀態(tài)文件。三類技術(shù)狀態(tài)文件都是由一系列文件組成;而方案階段建立的技術(shù)狀態(tài)基線報告反映的是技術(shù)狀態(tài)研制基線建立的結(jié)果,應(yīng)屬于研制技術(shù)狀態(tài)文件之一,并與分系統(tǒng)規(guī)范等其他研制技術(shù)狀態(tài)文件相符合。同理,初樣或正樣設(shè)計報告反映的是初樣詳細(xì)設(shè)計和正樣設(shè)計的結(jié)果,應(yīng)屬于研制(分配)基線和生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線的配套技術(shù)狀態(tài)文件。
(3)將生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線等同于正樣研制技術(shù)狀態(tài)基線。在航天器實際應(yīng)用過程中,往往引入正樣研制技術(shù)狀態(tài)基線的概念。該基線通過初樣轉(zhuǎn)正樣評審建立,體現(xiàn)在正樣設(shè)計報告中。而生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線的建立應(yīng)由單機(jī)、分系統(tǒng)到系統(tǒng)逐級建立集合而成,包括各級產(chǎn)品生產(chǎn)、裝配、測試、試驗等一系列工作要求。生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線的建立應(yīng)在正樣研制過程中完成,而不應(yīng)在轉(zhuǎn)正樣評審的節(jié)點。因此,生產(chǎn)(產(chǎn)品)基線與正樣研制技術(shù)狀態(tài)基線并不存在一一對應(yīng)的關(guān)系。
本文針對上述問題,梳理了研制階段與技術(shù)狀態(tài)基線的對應(yīng)關(guān)系,并以此為基礎(chǔ)對三類基線的建立和三類技術(shù)狀態(tài)文件的形成及組成,進(jìn)行了探討與分析。
3.1 技術(shù)狀態(tài)基線與研制階段的關(guān)系
以新研航天器作為技術(shù)狀態(tài)項目,其研制階段與技術(shù)狀態(tài)基線的對應(yīng)關(guān)系可用圖1來表示。新研航天器的研制程序可分為論證階段、方案階段、初樣階段、正樣階段和使用改進(jìn)階段[6]。一般,在方案階段初期完成功能基線的建立,方案階段后期到初樣階段初期完成研制基線的建立,正樣階段后期完成生產(chǎn)基線的建立。
圖1 技術(shù)狀態(tài)基線與研制階段的對應(yīng)關(guān)系Eig.1 Relations between configuration baselines and development phases
3.2 功能基線的建立與功能技術(shù)狀態(tài)文件的形成
3.2.1 功能基線的建立
從可行性論證到方案階段初期,航天器總體設(shè)計方與用戶開展用戶需求和主要技術(shù)指標(biāo)協(xié)調(diào),并根據(jù)航天器工程用戶需求開展大系統(tǒng)接口初步協(xié)調(diào),根據(jù)用戶提出的工程研制總要求和研制任務(wù)書,在進(jìn)行航天器初步方案設(shè)計(包括軌道設(shè)計、變軌策略設(shè)計、發(fā)射窗口設(shè)計、壽命分析、分系統(tǒng)初步方案設(shè)計等)的基礎(chǔ)上,建立功能基線,開展功能技術(shù)狀態(tài)文件的編制工作。
3.2.2 功能技術(shù)狀態(tài)文件的形成
功能技術(shù)狀態(tài)文件體現(xiàn)在航天器實際研制過程中形成的具體文件,應(yīng)包含:用戶提出的航天器研制總要求;航天器規(guī)范;大系統(tǒng)接口要求類文件,包括航天器與運(yùn)載火箭的接口規(guī)范、與地面測控系統(tǒng)的接口規(guī)范、與發(fā)射場的接口規(guī)范、與地面應(yīng)用系統(tǒng)的接口要求等,這些文件在方案階段初期編寫并經(jīng)過評審確定。
3.3 研制基線的建立與研制技術(shù)狀態(tài)文件的形成
3.3.1 研制基線的建立
在方案階段后期,依據(jù)已確立的功能基線,航天器總體設(shè)計方組織開展研制基線的建立工作,其核心內(nèi)容是圍繞航天器系統(tǒng)規(guī)范的要求,通過功能的分解確定設(shè)計的附加約束條件、分系統(tǒng)及設(shè)備的功能特性。研制基線的確定是建立在方案階段開展的一系列設(shè)計工作的基礎(chǔ)上。這些設(shè)計工作包括航天器構(gòu)型布局設(shè)計、可靠性安全性設(shè)計與分析、航天器柔性動力學(xué)分析、航天器模態(tài)分析等,一般單獨形成報告并將結(jié)果反映在整個航天器的設(shè)計報告中。
對于新研航天器,在方案階段還要開展研制基線與成熟產(chǎn)品的比對工作,主要思路是:提出確定的航天器總體指標(biāo)要求,選取一個成熟、明確的航天器技術(shù)狀態(tài)作為基線進(jìn)行總體指標(biāo)比對;明確新研航天器與基線在總體指標(biāo)上的差異,明確對各分系統(tǒng)指標(biāo)的影響;各分系統(tǒng)與基線狀態(tài)進(jìn)行指標(biāo)比對,明確變化部分及變化對本分系統(tǒng)內(nèi)單機(jī)的影響。在單機(jī)層面,首先要開展單機(jī)技術(shù)狀態(tài)分析,如果基線產(chǎn)品能夠滿足要求,則直接繼承基線產(chǎn)品;如果不能滿足要求,則應(yīng)在型譜中盡量選擇成熟產(chǎn)品,如果沒有適用的成熟產(chǎn)品,則須論證對基線產(chǎn)品或型譜產(chǎn)品進(jìn)行適應(yīng)性修改或新研的技術(shù)途徑。
3.3.2 研制技術(shù)狀態(tài)文件的形成
系統(tǒng)研制技術(shù)狀態(tài)文件體現(xiàn)在航天器實際研制過程中形成的具體文件,應(yīng)包括:設(shè)計和建造規(guī)范、環(huán)境規(guī)范、電磁兼容性(EMC)規(guī)范、驗收規(guī)范、六性(可靠性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性、維修性、測試性、保障性)工作計劃、航天器標(biāo)準(zhǔn)化大綱、分系統(tǒng)規(guī)范、試驗矩陣、設(shè)備配套表等文件。系統(tǒng)初樣設(shè)計報告體現(xiàn)了初樣詳細(xì)設(shè)計的結(jié)果,屬于研制技術(shù)狀態(tài)文件之一。
新研航天器在方案階段,除了形成上述研制技術(shù)狀態(tài)文件外,還形成分系統(tǒng)和系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)基線報告。此類技術(shù)狀態(tài)基線報告實質(zhì)上是通過航天器研制基線的建立,對確定的產(chǎn)品與基線產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行比較和描述的結(jié)果類文件,也屬于研制技術(shù)狀態(tài)文件之一。
新研航天器轉(zhuǎn)初樣前,各分系統(tǒng)研制單位要開展分系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)基線報告的審查。分系統(tǒng)的審查重點是繼承情況,主要包括:分系統(tǒng)配套更改的原因及必要性;分系統(tǒng)配套單機(jī)產(chǎn)品的繼承情況、成熟情況及新研產(chǎn)品與型譜符合情況。各分系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)基線報告通過審查后,總體院和總體研制單位要開展系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)基線的審查,主要包括:整個平臺的繼承情況,重點是平臺產(chǎn)品配套變化情況、產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)基線經(jīng)各研制單位技術(shù)狀態(tài)控制委員會評審情況和總體的審查情況;所有配套單機(jī)的繼承情況、成熟情況、更改或新研的原因、與型譜的符合情況、風(fēng)險分析等。通過對系統(tǒng)和分系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)基線報告進(jìn)行審查,確認(rèn)研制基線建立的正確性和合理性。
3.3.3 研制基線的建立時機(jī)
QJ3118《航天產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理》中給出的基線與工程研制階段對應(yīng)關(guān)系圖中,將研制基線的確立設(shè)在方案轉(zhuǎn)初樣后,初樣階段的初期。這種對應(yīng)關(guān)系建立的前提是,在航天器轉(zhuǎn)入初樣階段后才開展單機(jī)的詳細(xì)設(shè)計。而近年來,隨著航天器方案階段工作的逐步深入,在方案階段基本已完成單機(jī)的詳細(xì)設(shè)計,在轉(zhuǎn)初樣評審前完成了各分系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計,在轉(zhuǎn)初樣評審的同時評審系統(tǒng)方案階段的總結(jié)報告和初樣設(shè)計報告。因此,到轉(zhuǎn)初樣評審時,已完成研制基線的建立(見圖1)。不過,根據(jù)具體項目的實際情況不同,研制基線的建立時機(jī)也會有所調(diào)整。
3.4 生產(chǎn)基線的建立與生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件的形成
3.4.1 生產(chǎn)基線的建立
完成初樣產(chǎn)品研制和試驗驗證工作后,航天器通過轉(zhuǎn)正樣評審,轉(zhuǎn)入正樣階段。正樣階段后期,要完成生產(chǎn)基線的建立。生產(chǎn)基線是自下而上由單機(jī)、分系統(tǒng)到系統(tǒng)逐級建立集合而成的。
為了更好地描述各層次生產(chǎn)基線的關(guān)系,用圖2表示系統(tǒng)生產(chǎn)基線的組成。
圖2 系統(tǒng)生產(chǎn)基線的組成Eig.2 Constitution of system product baselines
(1)對于單機(jī)產(chǎn)品,以新研產(chǎn)品為例,產(chǎn)品通過工藝鑒定和產(chǎn)品鑒定后,應(yīng)啟動單機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)基線確定工作。
(2)分系統(tǒng)的生產(chǎn)基線是由組成分系統(tǒng)的所有單機(jī)的生產(chǎn)基線及分系統(tǒng)聯(lián)試基線組成。這里引入的分系統(tǒng)聯(lián)試基線概念,是指單機(jī)交至分系統(tǒng)后,由分系統(tǒng)總體單位所進(jìn)行的分系統(tǒng)聯(lián)試、測試、試驗等一系列工作要求的總和。
(3)系統(tǒng)生產(chǎn)基線是由各分系統(tǒng)生產(chǎn)基線和系統(tǒng)總裝、測試與試驗(AIT)基線組成。系統(tǒng)AIT基線是指系統(tǒng)進(jìn)行總裝、測試、試驗所需的一系列工作要求的總和。
3.4.2 生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件的形成
對于新研單機(jī)產(chǎn)品,生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件應(yīng)包括產(chǎn)品投產(chǎn)所需要的全套設(shè)計、工藝、測試、試驗、使用等文件。對于分系統(tǒng)產(chǎn)品,生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件應(yīng)包括所有單機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件,還應(yīng)包括分系統(tǒng)所需的測試試驗類文件,如分系統(tǒng)聯(lián)試大綱、分系統(tǒng)聯(lián)試細(xì)則等文件。
對于系統(tǒng)產(chǎn)品,生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件除了包括所有分系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件外,還應(yīng)包括系統(tǒng)總裝、測試、試驗所需的一整套要求類文件,具體應(yīng)包括:總裝技術(shù)要求、精測技術(shù)要求、接地要求、檢漏技術(shù)要求、質(zhì)量特性測試技術(shù)要求、接地總圖、儀器設(shè)備安裝圖等總裝要求類文件;EMC試驗大綱、EMC試驗細(xì)則、力學(xué)試驗大綱、熱真空試驗大綱、磁試驗大綱等試驗要求類文件;測試大綱等測試要求類文件。
航天器在實際研制過程中,按照產(chǎn)品保證策劃的要求,成立技術(shù)狀態(tài)控制小組,組織確定航天器各階段的技術(shù)狀態(tài)基線(功能基線、研制基線、生產(chǎn)基線),并對分系統(tǒng)、單機(jī)(部件)的技術(shù)狀態(tài)基線文件進(jìn)行審查,進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)更改控制等工作。以某新研遙感衛(wèi)星為例,衛(wèi)星總體設(shè)計方在各研制階段開展的技術(shù)狀態(tài)基線和文件相關(guān)的工作主要體現(xiàn)在以下幾個方面。通過各階段技術(shù)狀態(tài)基線和文件的建立、確認(rèn)、清理、總結(jié)等工作,實現(xiàn)衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)控制到位的目的。
4.1 方案階段
在方案階段,該衛(wèi)星主要按前面所述的方法開展了功能基線和研制基線的確立工作,開展功能技術(shù)狀態(tài)文件和研制技術(shù)狀態(tài)文件的編寫,并完成各類技術(shù)狀態(tài)文件(包括技術(shù)狀態(tài)基線報告)的評審工作。
4.2 初樣階段
衛(wèi)星通過轉(zhuǎn)初樣評審確定了系統(tǒng)研制基線后,在初樣階段,技術(shù)狀態(tài)管理的主要工作就是進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)更改控制,更改應(yīng)遵守“論證充分、各方認(rèn)可、試驗驗證、審批完備、落實到位”五條原則,確保技術(shù)狀態(tài)更改在受控條件下進(jìn)行并具備可追溯性。
衛(wèi)星研制過程中發(fā)生的更改項目通常按繼承性及更改原因進(jìn)行分類,更改原因一般包括工程總體要求、衛(wèi)星總體要求、質(zhì)量問題“舉一反三”、質(zhì)量問題歸零、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計、元器件選用及供配電復(fù)查等。
在初樣研制過程中,衛(wèi)星總體設(shè)計方為了更好地規(guī)范和明確產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài),在電性產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)熱控產(chǎn)品投產(chǎn)前,分別編寫了《電性星技術(shù)狀態(tài)要求》、《熱控星技術(shù)狀態(tài)要求》等文件,在電性星技術(shù)狀態(tài)要求中明確了電性產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài),如表1所示。這類技術(shù)狀態(tài)要求此類文件應(yīng)歸入研制技術(shù)狀態(tài)文件中。
表1 電性產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)(示例)Table 1 Configuration of electrical products(for example)
技術(shù)狀態(tài)控制小組負(fù)責(zé)對更改項目落實情況進(jìn)行檢查、記錄并匯總分析。在轉(zhuǎn)正樣前,編寫《衛(wèi)星初樣技術(shù)狀態(tài)基線總結(jié)報告》,該報告的主要內(nèi)容是以轉(zhuǎn)初樣設(shè)計評審?fù)ㄟ^的衛(wèi)星研制基線為基準(zhǔn),總結(jié)初樣研制過程中發(fā)生的技術(shù)狀態(tài)更改情況及落實檢查情況。該報告雖然是對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的說明,但并不屬于產(chǎn)品三類技術(shù)狀態(tài)文件。
在衛(wèi)星轉(zhuǎn)入正樣階段前,除了對初樣階段已落實的技術(shù)狀態(tài)更改項目進(jìn)行清理,還組織了對計劃在正樣階段進(jìn)行的技術(shù)狀態(tài)更改項目的梳理,形成了如表2所示的產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)說明表。表2對初樣階段清理出的計劃更改生產(chǎn)基線的項目進(jìn)行了梳理,屬于產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)說明類的文件,不屬于三類技術(shù)狀態(tài)文件。
表2 衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)說明表(示例)Table 2 Configuration explanation table of satellite(for example)
4.3 正樣階段
衛(wèi)星在正樣階段,通過正樣設(shè)計評審、生產(chǎn)前準(zhǔn)備評審、整星和分系統(tǒng)聯(lián)試及AIT技術(shù)要求的評審和確認(rèn),確定了各級產(chǎn)品的生產(chǎn)基線。在正樣研制過程中,對產(chǎn)品生產(chǎn)基線上的技術(shù)狀態(tài)更改進(jìn)行了控制,包括產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)更改、軟件和現(xiàn)場可編程門陣列(EPGA)狀態(tài)控制、偏離超差控制等主要項目。在衛(wèi)星出廠前,形成《出廠技術(shù)狀態(tài)控制專項報告》,其主要內(nèi)容是對生產(chǎn)基線確定后發(fā)生的技術(shù)狀態(tài)更改項目進(jìn)行統(tǒng)計匯總,并重點說明技術(shù)狀態(tài)更改項目的落實和驗證情況。該文件只是總結(jié)衛(wèi)星研制過程中技術(shù)狀態(tài)控制開展的活動及結(jié)果,并不屬于三類技術(shù)狀態(tài)文件。
整星出廠前,衛(wèi)星總體設(shè)計方還對衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行了梳理,包括衛(wèi)星總裝狀態(tài),產(chǎn)品的運(yùn)輸狀態(tài),星上產(chǎn)品的電纜插接、保護(hù)狀態(tài),設(shè)備內(nèi)部的開關(guān)狀態(tài)和主備份狀態(tài)等(如表3所示),形成《衛(wèi)星出廠技術(shù)狀態(tài)確認(rèn)報告》,該文件可歸為使用維護(hù)類文件,應(yīng)視為整星生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件之一。
表3 衛(wèi)星出廠前設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)表(示例)Table 3 Product configuration validation table of satellite before ex-factory(for example)
由以上遙感衛(wèi)星在各研制階段開展的技術(shù)狀態(tài)管理活動可以看出,除了形成常規(guī)的技術(shù)狀態(tài)文件外,該衛(wèi)星還在轉(zhuǎn)初樣、轉(zhuǎn)正樣、出廠前等里程碑節(jié)點,形成了各類技術(shù)狀態(tài)清理、總結(jié)和確認(rèn)文件。這些文件依據(jù)內(nèi)容的不同,應(yīng)歸屬于不同類別的技術(shù)狀態(tài)文件或技術(shù)文件,并不能全部納入技術(shù)狀態(tài)文件的范疇。但通過這些文件的建立,可以起到梳理、匯總、分析產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)的目的,有利于提高衛(wèi)星技術(shù)狀態(tài)管理的規(guī)范性和有效性。
近年來,航天器項目管理、產(chǎn)品保證管理的推廣和應(yīng)用,技術(shù)狀態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和發(fā)布,為航天器研制單位提供了進(jìn)一步完善制度和提高技術(shù)狀態(tài)管理水平的基礎(chǔ)[7],但針對具體航天器,在研制過程中形成的文件與技術(shù)狀態(tài)基線及技術(shù)狀態(tài)文件的對應(yīng)關(guān)系,還應(yīng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行具體分析。目前,航天器在研制過程中,已逐步形成了適應(yīng)航天器研制流程且行之有效的技術(shù)狀態(tài)基線和文件的管理方法、程序,但這些方法和程序的對標(biāo)工作還需深入。本文結(jié)合航天器實際應(yīng)用,具體分析了三類基線的建立和三類技術(shù)狀態(tài)文件的形成與組成,并對技術(shù)狀態(tài)控制過程中形成的各類技術(shù)狀態(tài)清理、總結(jié)和確認(rèn)文件的歸類進(jìn)行了探討。建議后續(xù)在航天器分層級、分階段編制各級產(chǎn)品文件體系表的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)開展文件與各技術(shù)狀態(tài)基線對應(yīng)關(guān)系的梳理工作;進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)狀態(tài)管理的相關(guān)培訓(xùn)工作,提高各級各類技術(shù)和管理人員對技術(shù)狀態(tài)管理相關(guān)概念的理解和應(yīng)用水平;總結(jié)航天器在研制過程中好的技術(shù)狀態(tài)管理實踐,并將其提升為高層次管理要求或標(biāo)準(zhǔn),從而促進(jìn)航天器技術(shù)狀態(tài)管理水平的提高。
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(編輯:夏光)
Discussion on Application of Spacecraft Configuration Baselines and Configuration Documents
WEN Lan1YANG Wei2ZHAO Ning1
(1 Beijing Institute of Spacecraft System Engineering,Beijing 100094,China)(2 Beijing Remote Sensing Information Institute,Beijing 100192,China)
Configuration baselines and configuration documents management are important composition of configuration management during the development process of spacecraft.The paper summarizes the division of spacecraft configuration baselines and configuration documents.Aiming at the different understanding of application of configuration baselines and configuration documents in spacecraft development,the paper indicates the corresponding relations between development phases and configuration baselines,then discusses and analyzes establishment of three types of baseline(functional configuration baseline,development(allocated)configuration baseline,and product configuration baseline),forming and constituting three types of configuration document(functional configuration document,development configuration document,and product configuration document),and classifying the documents which are formed during the process of configuration control.Eurthermore,combining with the configuration management application of a newdeveloped remote sensing satellite,the paper explains the work related to configuration baselines and configuration documents in the development process of new-developed spacecraft,and analy-zes the relationships between the documents formed and configuration documents.The application effects show that the standardization and validity of spacecraft configuration management can be improved by the establishment,verification,settlement and summary and other work of configuration baselines and configuration documents during development phases.
spacecraft;configuration baseline;configuration document;application analysis
V57
A DOI:10.3969/j.issn.1673-8748.2015.01.021
2014-02-24;
2014-11-02
國家重大航天工程
溫嵐,女,碩士,高級工程師,從事航天器產(chǎn)品保證綜合管理工作。Email:wenlan501@sina.com。