◎北京宇航系統工程研究所 張浩明 陳將 李新興 靳佳波 趙霽月
某型號產品定型工作的研究與實踐
◎北京宇航系統工程研究所 張浩明 陳將 李新興 靳佳波 趙霽月
航天型號研制屬于大型工程系統,具有系統層級復雜、技術難度高等特點,且型號產品所屬分系統、單機項目多達百項,涉及的配套單位眾多,所以要保證在用戶規定時間內有序地完成這些項目的定型試驗、工藝審查、設計定型審查等工作,實非易事。而且,用戶對型號產品定型工作的要求也在不斷提升,如某型號產品在用戶提出新要求后首次開展實施定型工作,無法沿用以往型號產品的定型工作辦法。
為此,該型號項目隊伍結合用戶提出的新要求對型號定型的組織與實施工作進行了研究,并在總結以往定型工作的基礎上創新建立了定型工作組織架構,明確了產品定型工作的流程,完成了新要求下定型工作流程圖的繪制,以及型號項目及下屬項目定型報告的編制。
為有計劃地全面開展型號產品定型工作,型號項目隊伍在研制工程階段便啟動了型號定型的有關工作,開展了型號定型工作的策劃,梳理了定型工作項目,并成立了定型職能機構。
1.定型職能機構
以往型號在定型組織上基本依托型號原有隊伍,這樣設置存在3個缺點:一是無法充分發揮總體、分系統、單機單位的專業領域優勢;二是定型報告往往只能體現設計師關注的部分,對于用戶所關注的價值工程和成本分析、質量管理情況、標準化管理等方面內容涉及較少;三是對于定型工作的管理缺少一個統一的指揮決策機構和日常事務協調機構。
為此,在原型號項目隊伍基礎上,該型號成立了院級定型工作領導小組,下設定型工作辦公室和定型審查組2個機構(見圖1)。院屬單位參照院級定型機構成立本單位的定型機構;對于二、三、四級定型項目,各承制單位應參照一級定型機構成立相應的工作機構。
定型工作領導小組主要由總體院主管院領導、型號“兩總”、型號項目辦公室,總體院主管計劃、質量、標準化、財務等職能部門以及分系統院相關職能部門組成。主要職責為:落實用戶對定型工作的要求,并指導開展定型工作;協調、決策定型工作中的重大問題。同樣的,分系統院、分系統單位、關鍵單機單位也按此設置。領導小組的建立,加大了各單位對定型工作的組織力度和重視程度。
定型審查組主要由型號“兩總”、分系統及單機單位行政和技術負責人、相關專業領域專家組成。主要職責為:對定型文件進行審查,在必要時可抽查或測試產品性能。
定型工作辦公室主要由型號項目辦公室,總體院主管計劃、質量、標準化、財務等職能部門,以及各分系統和各單機單位主管定型的部門組成。主要職責為:組織型號定型工作有關規定、要求的宣貫;組織擬制定型工作的相關文件、要求、計劃、報告;檢查定型工作進展,協調有關問題,上報有關情況。日常協調部門的成立,加快了定型的速度,并提高了協調問題的質量。
較以往定型工作不同的是,此次設置將各職能部門也納入了定型工作隊伍,旨在提高定型工作的完整性。
2.型號定型順序
每個分系統均采取自下而上的順序逐級定型(見圖2),成熟一項定型一項,即按照先單機再分系統的順序組織定型。對于包含軟件的單機產品,則需要在軟件完成設計定型后再開展單機產品的定型。
需要指出的是,在定型項目中,型號配套表、技術陣地配套表雖然級別定位為三級,但在進行此配套表的設計定型前,配套表中所有的項目均需要已經完成設計定型,所以此配套表一般安排在二級項目之后,一級項目之前進行。
3.定型工作流程
為保證定型工作的質量及效率,結合本型號特點對型號定型工作進行規范,并制定詳細的定型工作流程圖。
硬件產品定型。定型工作流程:設計定型準備→制定工作計劃→申請設計定型試驗→制定試驗大綱→組織試驗→開展工藝考核→申請設計定型→成立審查組→組織審查→審批和審議設計定型→歸檔。
軟件產品定型。結合軟件產品定型工作細則,并根據型號實際情況制定了軟件的設計定型流程:開展定型準備→制定工作計劃→申請軟件測評→審批測評申請→編制測評大綱→審批測評大綱→實施測評→出具測評報告→審查測評結果→申請設計定型→組織設計定型審查→審批和審議軟件設計定型→歸檔。其中,測評的相關工作由用戶指定在具有相關資質的軟件評測中心進行。
繪制定型流程圖。定型流程鏈條長,涉及的環節多,每個環節之間有著一定的時間先后順序和邏輯關系,且每個環節工作的責任單位、參與單位也不同。因此,需結合定型實施情況對型號定型項目繪制全過程的定型流程圖,并在定型隊伍中對此流程圖進行解釋、宣貫,以統一各項目定型工作開展的思路。
定型文件編制。定型文件是型號產品定型階段工作的再現與總結,是產品定型的基本依據,具有法律效力,且用戶極為重視對定型文件的審查工作,所以定型文件的質量尤為重要。
2013年,國家頒布了《產品設計定型文件編制指南》(GJB/Z170-2013), 并 在2015年開始全面實施運用。該指南針對需要提交定型審查的17個文件進行了規范,包括文件的編制依據、編制原則、編制內容要求,且對文件每一章節編制的要求進行了具體說明。但由于該指南規定每個項目均需開展所有文件的編制,使得文件數量較多,這對于較為簡單的產品來說將增加較多不必要的工作量,且效果也不明顯。而對于復雜的單機及分系統而言,考慮到要全方位、多維度地向用戶展示成果,除規定的這些文件外還另需增加部分文件。
因此,型號定型工作辦公室與用戶通過研究一并提出以下實施原則:對于三、四級項目可不編寫可靠性、維修性、保障性安全評估報告,以及價值工程和成本分析報告、電磁兼容性評估報告、質量分析報告、標準化工作報告,但其內容應反映在研制總結的相應章節中,且需要增加設計定型文件清單和工藝考核報告;對于復雜的一、二級項目,需要另外增加4個文件,即指標評定報告、裝備信息技術自主可控分析報告、設計定型文件清單和工藝考核報告。
從實踐效果看,這種管理創新在提高文件質量的同時,也大大提高了工作效率。
1.定型試驗如何借鑒研制試驗
在進行定型試驗前期策劃時,受研制經費、研制進度等多種因素的約束,往往會遇到定型試驗借鑒研制試驗的情況,也就是將研制試驗和定型試驗結合起來考核型號的一種試驗形式,此時需要確定借鑒的原則,即“研定合一”的原則。但不是所有的定型試驗都可以借鑒研制試驗,應滿足3個條件:一是參加研制試驗的產品技術狀態應與定型技術狀態一致;二是進行研制試驗與定型時的指標要求需一致,且未發生過變化;三是試驗大綱和報告評審需有用戶參加,試驗全過程要有用戶全程跟蹤監督。
2.定型狀態與產品狀態存在差異
原則上,產品參加定型試驗的狀態應與設計定型時的狀態一致。但實際上,某些產品因上游或下游接口的更改,或是技術狀態優化設計,導致出現了設計定型狀態與定型試驗狀態不一致的問題,這也成為整個設計定型審查時專家審查的重點。
為此,型號項目隊伍根據狀態變化的大小程度,在設計定型時通過不同的方式開展工作:一是產品狀態變化較小,經過設計師系統全面計算、仿真分析后,認為不影響定型試驗結果的,可不再重新進行定型試驗;二是產品狀態變化一般,經過設計全面計算、仿真等分析后,認為僅影響部分定型試驗結果的,可只補充進行部分定型試驗;三是產品狀態變化很大,經過設計全面計算、仿真等分析后,認為分析不足以覆蓋定型試驗的,則將補充進行全部的定型試驗甚至飛行試驗。
1.定型工作應前移
在定型階段需向研制階段前移的工作主要有2個方面:
一是將定型標準前移到對研制階段產品指標達到任務書要求的把關環節。定型本質上是解決定狀態、定質量、定配套3個方面的問題。其中,定質量即產品能夠滿足任務書的指標要求,但其絕不是在定型階段就能夠解決的事,而應當貫穿于整個型號論證、方案、初樣、試驗、定型過程中,在定型階段為解決無法滿足指標要求而開展的工作將遠遠高于方案階段,同時采取的工作方法也將復雜很多。因此,在產品研制的每一個階段都應對上游下發的任務書指標進行把關,即使在轉階段時將問題遺留,也應當制定完成遺留問題的專題計劃,以便迅速解決。
二是要前移定型階段需要開展的試驗設計。在產品研制初期,圍繞最終完成設計定型的目標,統籌考慮研制與定型試驗,試驗項目策劃應當全面,且能夠覆蓋到產品定型所需完成的試驗,同時試驗項目策劃應當合理,對于“研定合一”性質的試驗進行標注。
2.重視用戶在研制與定型中的參與度
由于型號有相當一部分的試驗需滿足“研定合一”原則,但研制階段并不是所有的試驗均有用戶參與,這就使得某些項目在定型時無法滿足“研定合一”的條件,造成重復開展試驗。因此,為減輕后續定型的工作量,避免造成不必要的資源浪費,應在研制階段邀請用戶全面參與研制試驗。▲