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基于战技指标分配的雷达装备技术状态管理方法研究

2021-03-19黄传林

雷达与对抗 2021年1期
关键词:基线分配雷达

黄传林,张 宇,唐 伟

(中国船舶集团有限公司第八研究院,南京 211153)

0 引 言

目前,雷达装备研制周期越来越短,体制越来越复杂,技术状态管理难度越来越大。例如,备件验收存在通过整机平台进行整机性能功能符合性检验来代表某模块的性能功能符合性检验,但无单模块验收平台,大多单模块无技术状态文件;等级修理装备的整机性能,维修的分系统、模块及波导器材性能等无标准,按照新生产装备来检验和考核不可行。溯源是因为没有通过技术状态基线进行战技指标分配。如何从承制方的角度提升雷达装备研制、生产、维修、保障等全寿命周期内科学有效的技术状态管理是亟需研究的问题。基于GJB3206A[1],本文指出雷达装备全寿命周期中核心问题是战技指标的分配及可追溯性,建立起分配体系,结合承制方质量管理体系实际情况,提出优化的技术状态管理方法,促进雷达装备的研制和生产。

1 雷达装备基本特征及技术状态管理

1.1 雷达装备基本特征

从雷达的最基本形式上讲,一部主动雷达由发射机、接收机、天线和显示器组成[2]。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率、方位和高度等信息。按照天线扫描方式分类,分为机械扫描雷达、相控阵雷达等;按照频段划分,可分为超视距雷达、微波雷达、毫米波以及激光雷达等。

1.2 雷达装备技术状态管理

GJB3206A从技术状态标识、控制、记实、审核等4个方面对装备寿命周期内技术状态管理活动进行了规定,是目前装备技术状态管理的主要依据文件。技术状态主要包括功能特性和物理特性。

功能特性指的是产品的性能指标和设计约束条件,如战技指标、使用保障特性等。物理特性指的是产品的形态特征,如组成、尺寸、表面状态、形状、公差、质量等。技术状态项指的是在技术文件中规定的并且在产品中达到的功能特性和物理特性。技术状态管理指的是在产品寿命周期内,为确立和维持产品的功能特性、物理特性与产品需求、技术状态文件规定保持一致的管理活动。技术状态基线指的是在产品的寿命周期内的某一特定时刻,被正式确认并作为今后研制生产、使用保障活动基准以及技术状态改变判定的技术状态文件。按照研制不同的阶段,技术状态基线分为功能基线、分配基线和产品基线。技术状态各元素之间的联系见图1。

图1 技术状态各元素之间的联系

2 建立基于技术状态基线的雷达装备战技指标分配体系

雷达装备技术状态管控的核心问题就是战技指标如何在技术状态基线中进行分配及保持一致,并具有可追溯性。构建基于技术状态基线的雷达装备战技指标分配体系,进而优化技术状态管理方法,才可支撑多需求、全寿命的装备研制要求。依据GJB3206A、GJB5709[3]、GJB9001C[4]及GJB2993[5],结合承制方实际情况,本文建立基于技术状态基线的雷达装备战技指标分配体系,见图2。

图2 基于技术状态基线的雷达装备战技指标分配体系

基于技术状态基线的雷达装备战技指标分配体系的内容包括战技指标的横向、纵向分配,以及战技指标的可追溯性及模块级分配。

(1) 战技指标的横向分配

雷达系统包括雷达主体与配套分系统,如超视距雷达需要配备的威力预测分系统是主要协同研制内容。雷达总体依据研制总要求将战技指标进行分解,通过下发研制任务书的形式将战技指标分配给配套系统,形成横向指标的分配。

(2) 战技指标的纵向分配

雷达总体或者分系统技术状态基线分阶段由功能基线、分配基线、产品基线组成。

功能基线与装备战技指标协调一致,在立项阶段建立。主要的技术状态文件包括总的功能特性指标、验证总的功能性能指标需要的试验项目、总的质量特性指标和要求、主要界面特性及安装尺寸、设计规范及约束条件等。

分配基线与研制总要求协调一致,在方案阶段建立。主要的技术状态文件包括根据装备的总功能特性指标制定的各分系统的性能指标、各分系统的接口要求、质量特性指标、附加的设计约束条件、提出验证各分系统的特性指标需要的实验项目等内容。

产品基线与承制合同要求协调一致,在工程研制阶段建立。主要的技术状态文件包括所有的工程设计图样、产品规范、材料规范、试验规范等设计文件,根据设计文件及试验、生产要求编制形成的成套制造工艺、产品检验技术文件,关重件目录和相应的特性分析报告,合格供应商目录和器材验收标准,装备技术说明书和使用维护说明书,生产、使用、维护及综合保障个阶段的技术管理制度等。

3种技术状态基线应遵循渐进地描述技术状态项的要求,并由相应的技术状态文件体现。3种技术状态文件之间应相互协调并具有可追溯性,且后者应对前者进行扩展和细化,如果三者之间出现矛盾,其协调的依据依次是功能技术状态文件、分配技术状态文件和产品技术状态文件。

(3) 战技指标的可追溯性

战技指标是雷达系统的核心,并在技术状态基线中不断地扩展和细化。必须确保战技指标在分配基线中得到全部的正交分配,在产品基线中得到实现,并且在检验的技术状态文件中有具体可行检验方法。在装备战技指标体系、研制总要求及研制合同中,战技指标需要可追溯性;在立项、方案及工程研制各个阶段的技术文件中,战技指标也必须具有可追溯性,可追溯性是战技指标分配体系的内在属性,通过技术状态标识实现。

(4) 战技指标分配到模块级技术状态项的必要性

从目前装备研制、生产、维护的全寿命周期来看,产品基线必须往下延伸,有必要建立在模块级层面上并且全覆盖。一个原因是指标分配及可追溯性上,模块级技术状态项是整个雷达体系的基础,指标和可追溯的最小层级。如无对模块级技术状态项的性能指标及设计的管理,易导致问题频出以及人员更替带来状态混乱;另外一个原因是装备全寿命周期时间一般长达15年之上,其战储(维修)备件及等级修理中大量涉及模块级器材,单模块级器材从分系统分配基线分配来的指标、接口、设计约束等就必须要全面和准确,形成的产品基线技术状态文件能够支撑单模块进行性能指标试验、检验验收等。

并非所有的技术文件都是技术状态文件。技术状态文件通常是直接作为产品研制、生产或者使用保障依据的技术文件,主要包括规范、图样及其他需要的技术文件。研制总要求、鉴定试验总案有订购方编制的文件按TE-ABC-002[6]、TE-AAA-003[7]等标准执行。

3 基于战技指标分配的雷达装备技术状态管理方法

按照GJB9001C的要求,武器装备承制单位需建立相应的管理体系,主要包括管理过程、运行过程及支持过程。技术状态管理的内容包括标识、控制、记实及审核。本文从承制角度提出了技术状态管理与质量管理体系的关系,见图3。

图3 技术状态管理与质量管理体系的关系

技术状态管理的第一步是技术状态项的选择以及标识,依据分配来的指标形成的技术状态文件进行产品设计和开发,形成产品基线相关的设计图纸、检验验收相关的技术状态文件;依据合格供应商目录进行器材的采购;依据设计图纸及工艺文件等进行生产;按照检验文件进行检验;出现质量问题按照质量问题处理流程进行。上述过程中的任何环节都需要依据标识的技术状态文件进行。技术状态文件的拟制、发放、保持、更改等需要人力资源管理、知识管理、文件管理等过程进行支持。

技术状态项在运行过程及支持过程中的活动输入输出需要进行审核,需管理评审活动支撑,并且不断地进行分析、评价与改进。

技术状态的管理是在3个基线都要开展,制定管理计划,规定管理程序与方法,并得到准确实施。

3.1 技术状态项的标识及选择

技术状态项选择的基本要求是功能特性和物理特性能够被单独管理且有助于达到总的最终使用要求的产品。技术状态项目选择是在武器装备分系统级产品或者跨单位、跨部门承制的产品;在风险、安全、完成作战任务方面具有关键特性和重要特性的产品;新研制的产品;接口复杂且重要的产品;单独采购的重要产品;使用和保障方面需要着重考虑的产品等。

笔者认为,在设计上装备多为串行链路,任何一个环节出现故障及状态变更都会影响产品使用。在分配战技指标上,作为产品基石,模块级器材指标临界值及约束条件需要明确以支撑产品稳定运行。在状态管理上,需要对模块级器材提出设计任务,给出设计方案,以便掌握清楚状态,避免人员变动导致状态失控。而战储(维修)备件支持产品在全寿命周期内正常运行,对其状态更改、改进等有着约束条件,故也必须纳入技术状态项进行管理。

3.2 技术状态控制

技术状态控制包括标识控制、技术状态文件发放控制、基线控制、更改控制、偏离许可和让步等,其中核心是更改控制。更改控制的原则是论证充分、试验验证、各方认可、审批完备、落实到位。

更改分为Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ类。Ⅰ类设计更改和设计定型后的Ⅱ类技术状态更改申请应经过订购方审批。Ⅲ类技术状态更改及设计定型前的Ⅱ类技术状态更改申请由承制方自行审批。如产品无需设计定型,设计更改在订购方提出的产品战技指标容差内,其设计更改可由承制方自行审批,经产品整机规范检验满足合同要求即可。

涉及到功能基线和分配基线的技术状态更改,按照战技指标分配体系及其可追溯性重新分配战技指标到最小技术状态项,并将相应的技术状态基线及技术状态文件作变更。涉及到产品基线的技术状态更改可分为设计改进、工艺改进、器材更换、消除错误、顾客要求等。

(1) Ⅰ类更改

功能完善,因产品的具体功能不够完善或存在局部缺陷而进行的相关设计改进;性能优化,为优化或提高产品的具体技术性能指标而进行的设计改进;使用性改进,对产品的使用、维护、保障性等方面进行的设计改进;采用新材料新器件,为更好地满足产品的功能、性能或工艺性要求;设计要求改进,改进、提升、细化设计任务书中的要求等;用户新增要求,因用户提出的产品功能、性能及使用性等方面的新增要求;停产、禁运、国产化要求、厂家变更、同型号升级影响整件功能性能;用户要求变更,因用户提出的产品功能、性能及使用性等方面的新增要求;设计要求变更,由于设计输入要求发生变更,如总体方案变更引起的任务书变更,或总体及分系统要求、任务书、设计规范等的变更引起的图纸设计更改。

(2) Ⅱ类更改

对文字性设计文件进行内容方面的补充完善性更改,修改涉及指标修改;改善工艺性,为改善结构工艺性、提高可生产性而进行的局部设计改进完善;尺寸差错、装配干涉、元器件选型差错、一般器材选型差错、原理性差错、技术要求差错、设计要求差错。

(3) Ⅲ类更改

对文字性设计文件进行内容方面的补充完善性更改,修改不涉及指标修改;由于图纸中的技术要求存在表达不清晰、描述不完整、不规范等非差错性原因引起的设计更改,原图纸,更改后不涉及工艺更改;一般勘误,勘误译印、错别字、版面修正等不影响装备质量的更改和补充;格式不规范,包括图面标注要素不全,参考尺寸、图形符号、字体字号、文件名称等不符合格式规范要求而引起的设计更改,属不影响装备质量和技术状态的更改;文字性文档差错,因文字性设计文件存在内容错误,不包括格式规范性问题引起的更改。

根据更改影响和范围制定不同的更改流程,应至少包括更改需求的确定、更改申请确认、更改实施,具体流程见图4。

3.3 技术状态记实和审核

技术状态记实是记录并报告每个技术状态项的标识号、现行有效已批准的技术状态文件及标识号。标识需唯一,且须经检验记录。定期备份技术状态记实数据,维护数据的安全性[8]。

功能技术状态审核主要审核承制方的试验程序和结果是否符合技术状态文件的规定、试验结果的完整性和准确性、技术状态更改验证情况,以及未达到质量要求的技术状态项是否进行了归零。物理审核主要是审核产品图样和工艺规范准确性、完整性和统一性,确认偏离和让步的情况,审核使用保障资料的完备性和正确性等。

4 结束语

本文所提出的技术状态管理方法,给出了基线之间雷达装备战技指标的分配关系并延伸至装备维修等全寿命周期。在此基础之上探讨了分配到模块级技术状态项的必要性、可追踪性。本文是对现有技术状态管理方法的细化和补充完善,有利于进行精细化技术状态管理,提升装备的精细设计水平,夯实装备质量基石,且与现有方法、规定不冲突。

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