新研單機產品研制過程的配置管理

◎北京控制工程研究所 何健

單機產品是構成航天型號項目的基本元素，是航天型號質量管理最基礎的環節，也是型號項目成敗的關鍵。作為單機產品研制模式之一的新研單機，其在研制過程中存在著大量技術風險、質量風險和進度風險，管理過程較為復雜。因此，為滿足未來深空探測任務的高自主控制、高可靠、高質量需求，大力推進系列新型單機產品的研制工作，創立一套完整的適應航天新研單機產品研制的管理和控制方法勢在必行。筆者結合航天型號新研單機產品的特點，認為采用配置管理的方法對單機產品研制過程進行控制能起到事半功倍的效果，有效跟蹤和控制產品的研制技術過程與技術狀態，也可為完善航天新研單機產品保證模式和方法拓寬思路。

一、配置管理及其四要素

配置管理是一個有關產品基線定義、產品標識和更改管理的規范化與文檔化綜合系統，它適用于某一產品或系統從研制、生產直到交付使用的全生命周期。作為產品全生命周期管理的關鍵組成部分，配置管理對大型復雜產品或系統的研制起到重要的管控作用。

配置管理控制的四要素分別為配置標識、配置控制、配置紀實和配置審核。

配置標識是對配置項進行設計和技術定義的過程，它為每個配置項及其相關數據指定唯一的標識號，從而確定配置項的最終構型。其中配置項是指能夠作為獨立個體進行配置管理的硬件、軟件功能模塊。在產品研制過程中的構型標識階段進行產品定義，確定產品結構及其相關的所有數據描述并指定唯一的標識號，包括圖樣、工藝規范、工裝要求和相關技術文檔等，標識構成完整產品的所有配置項版本，即產品所有確定的零部件版本，并建立研制過程中的構型基線。

配置控制通過產品技術狀態控制委員會來監督和控制與產品相關的所有更改過程，控制產品生命周期中產品的發布和變更，建立確保產品質量的技術狀態更改機制。

配置紀實就是對配置標識和配置控制中所有活動的實施進展情況所做的正式記錄和報告，包括配置基線記錄、更改過程記錄和配置偏離、超差情況等。

配置基線是指配置項在其研制過程中的某一特定時間點（重要節點或里程碑）被正式確認并作為后續研制和生產活動基準的技術狀態，是研制的階段性成果和迭代開發的基準，也是配置標識的基礎。

配置審核就是對最終生成的產品配置是否滿足任務要求，所定義的產品配置數據和質量是否滿足要求等進行的檢查活動。依據配置項的設計數據對已制成的配置項的產品配置進行正式檢查，審核已發放的圖紙、規范、技術數據、生產試驗數據、支持文件和質量控制記錄等，以確認這些數據和文件是否可以如實地反映最終生成的產品配置。

二、各研制階段配置管理的重點

航天新研單機產品具有關鍵技術難度大、試驗驗證多、研制過程復雜、研制周期短、投資大和協作單位多等特點。新研單機承制單位要突破產品的關鍵技術，就要在預研、基礎技術研究的基礎上對產品設計、生產、試驗、驗證等環節進行多次疊代并完成研制工作，以滿足型號的進度要求。

為有效的管理和控制新研單機產品的研制過程，清晰地反映研制過程中各階段產品的狀態和各試驗項目中的產品狀態，減少重復出圖紙、文檔造成不必要的人力、物力資源浪費等問題，可以利用配置管理的方法標識不同階段、不同狀態的圖紙，用不同的文件配置清單定義不同狀態的產品。

航天新研單機產品開發過程包括模樣、初樣電性件、初樣鑒定件和正樣4個階段，與之對應的基線主要包括功能基線、研制基線和生產基線。確定這些基線的時機和要求是：在模樣階段完成后確定功能基線，在初樣電性件階段完成后確定研制基線，在初樣鑒定件階段完成后確定生產基線。

相應階段基線的建立完成意味著后續產品研制配置項的一個版本被確定下來，它將成為后續活動的出發點。如果要對其進行更改，則需要對相應的基線進行更改，后續基線就是前一基線及其更改相累加的結果。對產品技術狀態的控制，是對基線更改的評審控制，最終更改將被記錄在配置項的不同版本上。

1.模樣階段配置管理重點

模樣階段工作重點是完成關鍵項目和關鍵技術攻關。通常情況下，只有技術難度大的新研單機產品要經過模樣階段，涉及的關鍵技術涵蓋方案設計、工藝實現、驗證方法等方面。以某深空探測相機產品為例，首先是要實現相機產品模擬人眼立體視覺系統，產品需要突破的關鍵項目多、技術難度高，同時要考慮低重量、低功耗的要求。在整機裝配完成后，經過一系列環境適應性試驗及內外場視覺試驗后完成工程樣機。在收集整理研制過程中形成的設計文件、圖樣、整機工藝、試驗測試大綱、細則等之后，經有關專家進行審查評審，以形成第一版本的文件配置清單（表）和配置項，然后開始啟動初樣研制工作。

2.初樣階段配置管理重點

初樣階段是產品研制的關鍵環節，包含電性件和鑒定件2個階段。電性件階段重點關注產品詳細設計、設計驗證和研制試驗等，鑒定件階段重點關注產品設計文件固化和產品鑒定試驗等。

初樣電性件研制的依據性文件是在模樣階段完成后形成的最終版配置項文件和文件清單的基礎上，通過初樣設計建立功能基線對應的配置文檔，以形成初樣配置文件清單的第一個版本。初樣研制生產過程中會遇到設計、工藝、元器件和原材料選用、驗證方法等問題，相關的圖紙、設計、工藝等文件需要進行更改，所有的更改項目要按照技術狀態更改原則進行評審，發生更改的相應文件、圖紙要進行版本升級，以形成初樣配置文件清單的第二個版本。依此類推，經過多次迭代形成初樣電性件產品文件的最終版本和文件配置清單，同時完成符合建造規范和任務書要求的電性件產品的研制。為滿足地面試驗和測試的需求，可依據電性件文件配置清單進行配置項的更改。

初樣鑒定件工作重點是產品設計文件固化和通過產品鑒定試驗等。按照正樣產品的質量等級，以電性件最終版文件、圖紙和文件配置清單為基礎進行設計優化，形成鑒定件版本文件、圖紙和文件配置清單，通過評審建立產品研制基線，開展鑒定件產品研制，完成鑒定級試驗。在研制過程出現的更改項目評審和審批要嚴格遵守技術狀態更改控制的原則，在完成產品研制的同時形成鑒定件產品文件的最終版本和文件配置清單，并轉入正樣研制階段。

3.正樣階段配置管理重點

正樣階段工作重點是生產基線的建立，生產準備和技術狀態過程控制。正樣階段工作主要是梳理技術狀態，復核鑒定件的圖樣、文件、工藝，并在鑒定件文件、圖紙的基礎上進行更改。通常情況下，鑒定件階段驗證工作充分，正樣技術狀態的更改量就很小，文件配置清單中的配置項文件版本變化也較少，設計和工藝類文件可以直接引用鑒定件對應文檔，大部分文件、圖紙也不用進行版本升級，只需對部分更改引起的相關文件、圖紙和產品文件配置清單進行版本升級，并通過評審建立產品生產基線。

采用配置管理的方法可以大大降低正樣階段編制文件和繪制圖紙的工作量，同時規避了重新編制文檔產生的錯誤，只要對直接引用的初樣鑒定件文檔標注正樣階段標志即可，這樣可有效提高產品可重復生產的能力。