張興超 魏永剛 代健 衛巍 任偉
(中國航天標準化與產品保證研究院)
中國航天標準體系構建與研究1)
張興超 魏永剛 代健 衛巍 任偉
(中國航天標準化與產品保證研究院)
本文總結和分析中國航天標準體系建設的背景與需求,提出了標準體系構建原則,給出了構建中國航天標準體系的框架和內容,并對開展中國航天標準體系建設提出了建議。
中國航天 國際合作 標準體系
編者按:2016年,中國標準化協會以“標準化助力供給側結構性改革與創新”為主題,組織了第13屆中國標準化論壇論文征集評選工作,最終在參評的430余篇論文中評出特等獎論文10篇、優秀獎論文30篇。本刊將選登其中部分獲獎論文,旨在啟迪創新思維、激發創新觀點、研討理論方法、分享實踐經驗,供從事標準化科學技術研究、教學、管理和企業生產制作和經營的科技工作者參考。
2015 年 9 月 22 日,在國家國防科技工業局局長許達哲和國家標準化管理委員會主任田世宏共同見證下,旨在促進我國航天國際交流與合作的中國航天標準體系和首批中國航天標準英文版正式對外發布。體系的發布對推動中國標準“走出去”,支撐中國航天走向世界具有重要意義,也是標準化助力供給側改革的有益探索。筆者從標準體系的構建角度對中國航天標準體系作進一步解讀和探討。
我國航天事業經過近60年的發展,取得了舉世矚目的輝煌成就,技術水平大幅提升,整體實力步入世界先進行列。我國已進入由航天大國向航天強國發展的新階段,必須面向國際國內兩個市場﹑利用國際國內兩種資源﹑適應國際國內兩種規制。尤其是近年來,我國航天國際交流與合作十分活躍,與 30 多個國家和地區開展了全方位﹑多層次﹑多形式的交流合作,簽署了 80 多項航天合作協議,擴大了中國航天的影響,提高了中國航天在國際舞臺上的話語權。
“十八大”以來,黨中央高瞻遠矚,著眼全面建設小康社會,做出一系列戰略部署。服務國家戰略,支持國家政治外交是中國航天的神圣使命。實施創新驅動發展戰略,對中國航天既是機遇,更是挑戰,要求中國航天必須站在更高起點上,依靠自主創新,實現跨越式發展,從而推動國家科學技術進步,搶占國際前沿技術制高點。實施“一帶一路”戰略,為中國航天“走出去”創造了更廣闊的空間,抓住這一難得機遇,與“一帶一路”沿線國家和地區建立共建﹑共享﹑共用機制,打造“天基絲路”,必將開啟中國航天產業供給側改革和國際化發展的新局面。
標準是國際合作的橋梁紐帶,是自主創新的制高點。目前,我國尚缺乏一套獨立自主﹑公開發布﹑全面反映我國航天技術水平的標準體系,難以滿足中國航天“走出去”的需要。當前,在國際合作中采用標準“一事一議”,甚至被動執行合作方提出的標準,使我國航天發展遭受美歐標準構建的技術封鎖,嚴重制約了我國航天在更高層次﹑更廣領域開展國際交流合作,一定程度上也影響中國航天形象。
在 2015 年國務院發布的《深化標準化改革工作方案》和 2016 年李克強總理審議通過的《裝備制造業標準化與質量提升規劃》中,都提出要推動航天等重點領域標準“走出去”,從而帶動我國產品﹑技術﹑裝備和服務“走出去”。因此,為打造中國航天國際品牌,擴大中國航天國際影響,支撐中國航天“走出去”戰略,支撐航天強國建設,服務國家政治經濟外交需要,迫切需要構建代表我國航天整體水平的“中國航天標準體系”。
中國航天標準定位于我國國家層面航天領域的標準 , 以英文版形式對外發布,用以支撐我國民用航天國際交流合作,由政府主導制定和發布的標準。標準體系的構建堅持一致性﹑國際性﹑先進性和公開性原則。其中一致性是指標準項目全部選自航天領域現行各級標準及未來規劃標準,國內外使用中保持協調一致;國際性是指體系設計借鑒國際慣例和通行作法,與國際先進水平接軌;先進性是指納入體系的標準要代表我國科學技術整體水平和民用航天自主創新成果,并協調規劃了根據技術創新發展需制定的新標準,確保體系技術領先;公開性是指體系中僅納入可公開發布的標準,符合保密和知識產權管理要求。
參考歐洲 ECSS 的航天標準體系框架結構,借鑒美國NASA的專業劃分方式,“中國航天標準體系”按照國際慣例劃分為航天管理(M),產品保證(Q),工程技術(E),運行服務﹑空間應用和空間科學(S)等四部分(見圖 1)。

圖1 中國航天標準體系框架
航天管理(M):包括項目管理﹑空間可持續性﹑政策指令和程序要求等方面標準。
產品保證(Q):包括質量保證﹑可靠性 / 維修性 / 測試性 / 安全性保證﹑EEE 元器件保證﹑零件保證﹑材料保證﹑軟件保證等方面標準。
工程技術(E):包括系統技術﹑機械結構與力學﹑動力與推進﹑導航與控制﹑測控與通信﹑電氣電子和光學﹑人機與環境﹑地面系統等方面標準。
運行服務﹑空間應用和空間科學(S):包括空間應用﹑空間科學﹑運行服務和發射服務等方面標準。
中國航天標準體系 1.0 版共包含標準項目 1470項,涉及航天領域國家標準和行業標準,是航天國際合作領域標準的總體規劃和發展藍圖,可以有效指導航天國際合作標準選用﹑制定和實施應用,以我為主引導技術路線,統一各方的行為準則,搭建中國航天與世界聯通的橋梁,從而有力支撐航天領域的政府間合作﹑產品聯合研制﹑對外發射服務﹑整星及設備出口﹑衛星地面設施建設及空間數據應用等工作。
4.1 航天管理標準
隨著我國整星出口﹑對外發射服務等國際合作項目的開展,型號科研生產任務十分繁重,如何做好項目研制﹑生產﹑試驗和運行各個環節的監督與管理,使管理更加科學化﹑規范化和系統化,是新形勢下航天國際合作項目中管理工作的重點之一。同時,作為負責任的大國,我國應積極承擔防止空間污染的社會責任,進一步規范航天行業的政策指令和程序要求,促進空間可持續發展。為此,標準體系重點納入頂層管理要求類標準(如項目管理九大要素頂層管理標準),命名﹑型譜等基礎標準,空間碎片的碰撞預警與減緩等空間可持續性標準,航天科研生產許可﹑節能環保﹑安全健康等政策指令和程序要求類標準。
4.2 產品保證標準
通過建立系統完善的產品保證標準體系,從而加強基礎產品的質量控制,保證航天產品研制工作的順利進行,保障型號產品的高質量和高可靠性,促進航天國際合作項目的科學系統推進,促進外方對我國航天科研生產過程的科學性和規范性的認同。為此,標準體系重點納入航天重大工程項目研制生產質量控制等質量保證﹑可靠性保證標準,跨行業研制﹑應用的元器件﹑原材料﹑零部件等基礎產品標準。
4.3 工程技術標準
隨著我國航天國際合作的不斷深入和拓展,聯合科研生產需要工程技術標準作為研制基線。航天產品是大系統集成的產物,跨企業﹑跨國航天產品的聯合研制將成為必然趨勢,在此過程中,必須要求參與各國﹑各組織之間都按照統一的基準﹑統一的原則﹑統一的要求進行研制,最終保證產品的順利集成。為此,標準體系重點納入航天器和運載火箭系統﹑分系統﹑單機等的術語﹑接口要求﹑通用的技術要求和通用的試驗方法類標準以及產品規范。
4.4 運行服務、空間應用和空間科學標準
隨著我國衛星應用產業的迅速發展衛星通信﹑導航﹑遙感等應用產業鏈也逐步向規模化﹑市場化﹑國際化邁進,我國在空間科學探索領域的國際參與度也越來越高,急需制定相關的標準,規范市場準入﹑強化國際合作,促進產業的快速﹑健康可持續發展。為此,標準體系重點納入衛星遙感﹑衛星通信﹑衛星導航等衛星應用相關的技術要求和接口要求﹑應用數據的預處理和質量評價等標準,空間科學的實驗方法標準﹑空間環境標準,發射服務與運行服務的技術﹑接口﹑數據等方面標準。
面對建設中國航天標準體系的迫切需求,應本著立足國內﹑面向國際﹑著眼未來的宗旨,按照政府主導﹑各方參與﹑協同實施的模式,啟動并加速實施中國航天標準體系建設工程。
5.1 總體思路
系統策劃﹑工程推進:立足航天國際合作,著眼長遠發展,系統策劃和統籌推進中國航天標準體系建設各項工作;按系統工程管理思路,以“工程化”模式整體推進標準體系建設工作。
急用先行﹑成塊開發:以航天國際合作重點項目需求為牽引,優先開展急需標準的研制;按專業﹑按技術成塊開展標準研制,系統研究﹑集中論證﹑協調編制,快速﹑配套形成標準。
內外一致﹑權威發布:中國航天標準一標兩用﹑內外一致,對內指導科研生產,對外用于國際交流合作;標準不涉及國家秘密和內部敏感信息,妥善處理知識產權問題,由政府權威發布,實現對外全面公開。
以我為主﹑國際接軌:立足我國航天特點和優勢技術,以我為主構建具備先進技術實力的標準體系;同時標準符合國際規則和慣例,有助于實現與國際標準以及歐美等航天標準的對接。
5.2 措施建議
(1)統籌協調推進體系建設。建立中國航天標準體系建設的組織體系和規章制度,實施滾動計劃,嚴格節點控制,達到質量﹑進度﹑經費三要素整體最優,確保體系建設的系統﹑協調。其中組織管理和技術支撐架構應體現政府的主導和企業集團的協同力量,并充分發揮相關標準化技術委員會的技術指導和把關﹑標準化專業機構的技術抓總作用。
(2)提升國際影響。構建中國航天標準信息服務平臺,對外推介中國航天標準;推動中國航天標準的國際互認;在國際合作項目洽談及協議制定中,優先選用中國航天標準;依托國際合作項目,組建標準戰略聯盟,共同推動中國航天標準上升為國際標準。
(3)保持體系先進性。建立中國航天標準體系良性互動﹑協調發展和動態更新的工作機制,確保航天技術發展最新成果,在中國航天標準中得以體現。
通過借鑒國際規則﹑瞄準國內需求,系統策劃了適用于航天國際合作的中國航天標準體系。中國航天標準體系由航天管理,產品保證,工程技術,運行服務﹑空間應用和空間科學等四個方面的標準組成,系統完整﹑結構合理﹑科學先進﹑協調開放,涵蓋了中國航天活動全過程﹑各領域,吸收了自主創新的最新成果,將有力支撐航天領域的政府間合作﹑產品聯合研制﹑對外發射服務﹑整星及設備出口﹑衛星地面設施建設及空間數據應用等工作。體系的發布對推動中國標準“走出去”,支撐中國航天走向世界具有重要意義。中國航天標準體系建設應本著立足國內﹑面向國際﹑著眼未來的宗旨,按照政府主導﹑各方參與﹑協同實施的模式,啟動并加速實施中國航天標準體系建設工程,真正實現以標準“走出去”帶動我國航天“走出去”,為建設航天強國提供強有力的技術支撐!
1)第13屆中國標準化論壇特等獎論文。