李莉紅 李 偵
(成都飛機設計研究所,四川 成都 610091)
型號專用規范編制管理及應用研究
李莉紅 李 偵
(成都飛機設計研究所,四川成都610091)
為了控制重點型號技術狀態,保證型號工程研制質量,從飛機研制開始編制型號飛機和新成品型號專用規范的統一要求,指導各單位編制型號專用規范,初步實現了型號研制規范化設計、試制和試驗,提高了型號研制的技術和管理水平,促進了型號標準化工作與型號研制的緊密結合,充分發揮了標準化在型號工程研制過程中的指導和保障作用。
專用規范;系統規范;研制規范;產品規范
[DOI編碼] 10.13237/j.cnki.asq.2016.04.002
《中國人民解放軍裝備科研條例》明確規定,裝備研制必須嚴格執行裝備研制立項和裝備研制總要求的兩報兩批制度。為確保研制的武器裝備既具有滿足軍事需求的各種能力和壽命周期費用的經濟可承受性,又便于操作使用和綜合保障,武器裝備研制項目在其整個研制過程中應實施技術狀態管理(參見GJB 3206A-2010《技術狀態管理》)。實施技術狀態管理,應對選定的技術狀態項目建立技術狀態基線,即功能基線、分配基線和產品基線。這3種基線一經正式批準,便成為技術狀態控制的依據,未經原批準機關批準,不得隨意更改。對應3種基線,武器裝備在研制各階段中通過系統工程過程和壽命周期綜合逐步建立相應成套的技術狀態文件,它們分別由相應的專用規范及圖樣和技術文件組成,每個型號計劃都有其一系列特有的規范,這些規范確定了該型號的任務需求,有2種基本類型的規范,第1類為通用規范,可應用于所有型號,包含了適用于材料、零件、試驗和加工過程等的各種規范,第2類為型號專用規范,專用規范分為系統規范、研制規范、產品規范、軟件規范、材料規范和工藝規范6類,系統規范是系統設計、研制的基礎,其中的功能要求將分配給分系統、設備,并作為編制研制規范的依據;研制規范應在詳細設計階段前期提交審定,以此作為項目詳細設計的基礎,并作為編制產品規范的依據。我所在某重點型號的研制中通過制定《XX飛機專用規范編制與管理要求》,規范了專用規范編制與管理工作,明確了總體設計單位審簽、批準的程序等環節,使作為飛機和產品設計,檢驗、交付驗收、轉階段評審的重要依據性文件之一的型號專用規范起到了其應有的作用。
1.1美軍規范發展主要歷程
1980年代初,美空軍發布了最早的填空式規范。
1990年代,填空式規范逐漸被AFGS(Air Force Guide Specification,空軍指導性規范)所代替,如:AFGS-87139。
2000年左右,在MIL填空規范向AFGS轉化還未全部完成時,美國國防部依其采辦和標準化管理改革的需要,用JSSG(Joint Service Specification Guide,聯合軍種規范指南)代替了幾乎所有的航空系統和航空產品MIL和AFGS規范。
JSSG規范由2部分內容組成:
第1部分是正文,為各項目通用的填空式規范內容,是制定項目專用規范的模板。
第2部分為附錄,為與第1部分內容條款相對應的“理由、指南、經驗教訓和說明”內容,是制定項目專用規范的重要指導。
1.2專用規范的作用
武器裝備研制項目在研制、生產、使用、保障等全壽命周期的技術狀態管理,應首先建立技術狀態基線,而技術狀態基線主要通過武器裝備研制項目專用規范體現。
武器裝備研制項目專用規范是武器裝備研制項目的主要設計依據,作為飛機和產品設計的基本控制和索引文件,規范包含了產品開發輸出的各方面要求。同時,專用規范也是各類設計評審和審查的重要依據性文件,用于各階段實際研制輸出與規范規定的設計、驗證要求的符合性檢查。
完整、規范的專用規范文本是提升研發質量和效率的基礎。
2.1構建產品分解結構
產品分解結構(Product Breakdown Structure,PBS)是將飛機/產品組成按照一定的規則和層次進行模塊化劃分得到的結果,通常用產品結構樹表達,它反映了系統、子系統、裝配件、零件以及軟件等相關資源之間的層次和關系 。
產品結構樹可按自頂向下和由下而上相結合的方式確定,首先按照總體技術狀態及系統定義進行自頂向下的系統劃分,然后各系統根據實際研制情況按模塊化原則將本系統的產品結構進一步分解。
2.2確定技術狀態項
技術狀態項(Configuration Item,CI)是指進行技術狀態管理的最小單元,并能充分描述滿足系統功能特性的任何對象,可以是硬件、軟件、服務或其任一部分的集合體,CI可以是單個項,也可以是許多項的集合,它是構成產品的一個基本描述單元。
CI的選取應以產品結構樹為基礎,每個CI(包括計算機軟件CI),都應有一系列相關的描述文檔、技術審核、質量評定、試驗、試制以及配套文件要求等。
CI的選取需要綜合權衡,選取過多將提高研制和保障費用,選取過少將降低產品模塊化程度,增加研制過程中的管理復雜度。
2.3編制規范樹,形成規范項目清單
標準化部門根據飛機產品分解結構(PBS)進行梳理,建立配套協調、工程適用的專用規范,形成飛機規范樹和項目清單。
按規范樹和項目清單制定編寫計劃,落實編寫人員,納入科研工作計劃管理,保證規范編寫質量和進度。
飛機規范樹和項目清單由總體設計單位標準化部門歸口管理,按計劃、分批次組織編寫、評審等。
飛機規范樹和項目清單將隨研制進程逐步迭代完善,并及時修訂換版,作為組織編制型號專用規范的依據。
2.4專用規范編制及管理要求
2.4.1明確專用規范分類
專用規范包括系統規范、研制規范、產品規范、軟件規范、材料規范、工藝規范。
系統規范——這類規范描述系統的功能特性、接口要求和驗證要求等,屬功能基線技術狀態文件,與《主要作戰使用性能》的技術內容相協調。其一般從論證階段開始編制,隨著研制工作的進展逐步完善,到方案階段結束前經批準后納入方案階段的研制合同。
研制規范——這類規范描述分系統或產品的功能特性、接口特性和驗證要求等,屬分配基線技術狀態文件,與《研制總要求》的技術內容相協調。其一般從方案階段開始編制, 隨著研制工作的進展逐步完善,到工程研制階段技術設計結束前經批準后納入工程研制階段的研制合同。
產品規范——這類規范描述產品的功能特性、物理特性和驗證要求等,屬產品基線技術狀態文件。其一般從工程研制階段早期開始編制,到工程研制階段詳細設計結束前經批準后納入分承包的研制合同。
軟件規范——這類規范描述軟件產品的工程需求、合格性需求(軟件需求規格說明)和接口說明(接口需求規格說明),屬研制規范范疇;描述軟件產品(含用于產品中的軟件)的軟件設計、計算機軟件配置(技術狀態)項源代碼列表、編譯程序/匯編程序和測量資源利用等要求(軟件產品規格說明),屬產品規范范疇。
材料規范——這類規范描述材料的狀態特征、性能特性和驗證要求等,屬產品規范范疇。
工藝規范——這類規范描述用于產品(含材料)制造的專用工藝所需的環境、安全防護、人員及材料、設備及加工等的控制要求和驗證要求等,屬產品規范范疇。
專用規范層次示意見圖1。

圖1 專用規范層次示意
2.4.2明確專用規范編寫原則
型號專用規范編寫應遵循以下原則:
●滿足作戰使用要求、研制總要求或技術協議要求;
●反映系統工程過程的要求和驗證要素,滿足研制所需的系統性和完整性要求;
●條款簡明、準確、無歧義,滿足正確性、協調性和可操作性要求;
●立足我國軍用飛機及其配套產品研制的工業基礎;
●內容應先進、適用,體現繼承性。
2.4.3明確專用規范編寫依據
專用規范編寫貫徹GJB 6387-2008《武器裝備研制項目專用規范編寫規定》,并依據研制要求和技術方案進行編制,具體要求如下:
●按產品分解結構(PBS)組織策劃,專用規范應覆蓋PBS所有的節點;
●上一級規范是下一級規范的編寫依據,下一級規范應對上一級規范的有關條款進行逐級細化、分解;
●參考國內外現有標準,積極采納或剪裁使用先進標準;
●在總結工程實踐成功經驗的基礎上,進行技術提煉。
2.4.4明確專用規范編制內容
按照產品分解結構(PBS),最高層是飛機系統規范,依次是研制規范和產品規范,按工程實際還可劃分成軟件規范、材料規范、工藝規范。研制規范可為設計要求、大綱。
系統規范、研制規范、產品規范編寫內容要素見表1,材料規范、工藝規范、軟件規范編寫內容要素見表2。
產品規范應包括驗收試驗規范(ATS)和驗收試驗程序(ATP)。繼承性強的配套成品可以在原產品產品規范的基礎上,包括產品驗收試驗規范(ATS)和驗收試驗程序(ATP),共同構成產品規范。對于功能簡單的產品,可將驗收試驗規范和驗收試驗程序內容,納入產品規范中。
一般規范編寫的內容示例如圖2。
2.4.5明確專用規范評審和審簽要求
2.4.5.1評審
專業討論確定編制大綱或初稿(討論稿或預發放稿),在形成討論稿或預發放稿前應組織一次專業內部評審,并根據評審意見進行必要的修改、完善。評審內容主要包括:
a)滿足研制總要求、技術協議和總體單位的頂層要求;
b)符合國家法律法規和標準;
c)選用和剪裁標準的正確性和合理性;
d)體現先進性、適用性和可操作性;

表1 系統規范、研制規范、產品規范內容要素

表2 材料規范、工藝規范、軟件規范內容要素

圖2 專用規范規范編寫的內容示例
e)編寫結構和格式滿足《XX飛機專用規范編制與管理要求》要求。
評審后應按審查意見進行修改和完善。
2.4.5.2審簽
飛機專用規范應按技術責任制履行審簽程序。
研制規范、軟件規范、工藝規范、材料規范一般由飛機總(副總)設計師或系統總(副總)設計師批準,產品規范一般由飛機產品或系統總(副總)設計師或主(任)設計師批準。需要時,經用戶代表審(簽)批。
產品規范、驗收試驗程序和驗收試驗規范應經總體設計單位專業代表會簽。
批準生效的規范是研制過程的依據,按研制階段控制,適時修訂換版,保證技術狀態協調受控。
2.4.6明確專用規范規范更改要求
專用規范在實施過程中,若出現因技術內容不適應要求而需要更改時,應有充分依據并進行分析研究,經有關單位協商同意后,辦理更改手續,按原規范審簽流程審簽批準后生效。
2.4.7明確專用規范提升要求
根據研制工作進程,專用規范可適時轉化或提升為行業標準或國家軍用標準。
3.1發布專用規范編制與管理要求
發布《XX飛機專用規范編制與管理要求》,規定規范編寫模板,明確章節要求和內容要素、審簽要求,在所里組織相關的設計及管理人員,在型號標準化工作系統組織型號研制全線參加《XX飛機專用規范編制與管理要求》宣貫,切實保證型號專用規范編制與管理按型號頂層要求落到實處。
3.2制定《專用規范需求管理要求》
3.2.1依據規范樹,建立基于Doors的需求管理平臺3.2.2應用需求管理方法和工具
3.2.2.1方法
需求工作包:每個需求工作包對應一份專用規范。
每條要求,可獨立跟蹤、控制。
3.2.2.2工具
a)Doors平臺:需求主要工具,支持需求管理全過程,需求(規范條目)開發、跟蹤、控制;
b)Pride平臺:需求基線文件(規范)管理,主要用于全機技術狀態描述文件的管理;
c)常用辦公軟件(Word、Excel等)。
3.2.3專用規范條目管理
全機所有的規范條目均采用唯一、獨立、固定的編碼進行識別 。
3.2.4條目關系管理
3.2.5需求屬性定義
3.3評審強化規范編制和需求跟蹤管理
●建立飛機或產品研制階段設計評審、技術評審、質量評審等需求跟蹤矩陣,在各節點進行檢查清理;
●方案轉初樣研制或F轉C階段時,檢查系統或產品滿足F階段規范的要求;
●初樣研制轉試制試飛或C轉S階段時,檢查系統或產品滿足C階段規范的要求;
●試制試飛轉設計定型或S轉D階段時,檢查系統或產品滿足S階段規范的要求;
●在飛機或產品定型或鑒定時,全面檢查規范的符合性;
●及時傳遞和反饋,適時協調修改、換版。
●需求未進行條目化跟蹤管理,指標編寫不規范、不細致、不完整,必然導致驗證不充分;
●術語不統一,由于新成品研制單位多,又分布在不同的行業,對術語理解和用法不統一,建議以型號頂層設計文件為標準進行統一;
●規范中實施的文件與合同性文件或型號頂層文件不相符;
●需求追溯性差,專用規范以章節形式表述武器裝備功能、性能等指標要求,但未對各項要求進行唯一編碼標識,無法按條目化跟蹤;
●引用文件順序不對,規范中出現的文件未在引用文件中列出或引用文件列出的文件未在規范中;
●電磁兼容性要求和試驗方法,環境適應性要求和試驗方法未按合同性文件要求進行剪裁,如:電磁兼容性要求籠統寫按GJB151A-1997《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求》執行,不便于實施和檢查。建議按型號頂層文件和合同性文件的要求具體試驗要求項目和具體指標要求。
本文以型號專用規范編制和管理在我所某重點型號研制中應用為主線梳理了某重點型號研制中飛機專用規范編制工作策劃、專用規范質量提升具體措施、實施過程中暴露的問題及解決辦法建議等內容,可以看出由于型號專用規范編制管理在某重點型號飛機中的應用,使研制工作納入到規范化設計軌道,為降低研制風險,提高研制技術及管理水平,保證某重點型號飛機研制質量起到了重要的作用,通過實踐進行深入研究,不斷總結、完善、提高,對于今后新機種的研制將具有重要指導意義。
[1]GJB 6387-2008武器裝備研制項目專用規范編寫規定 [S].
[2]GJB 3206A-2010 技術狀態管理[S].
(編輯:勞邊)
V26-65
C
1003-6660(2016)04-0007-06
2016-03-30