機載復雜電子硬件開發(fā)中的過程保證研究

劉文+王青

摘要研究了DO-254標準中提出的過程保證目標，定義過程保證與機載復雜電子硬件開發(fā)其他過程的關系，提出了具體過程保證活動定義和要求，能夠為機載復雜電子硬件開發(fā)提供有效保障。

關鍵詞DO-254；過程保證

中圖分類號：V241 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0045-02

伴隨航空電子技術的發(fā)展，大量復雜電子硬件在飛行關鍵系統(tǒng)中承擔的功能越來越多，對飛行關鍵系統(tǒng)及飛機的安全性影響越來越大。但由于復雜電子硬件其自身不同于傳統(tǒng)機械式部件，其設計錯誤帶來的風險難以控制，而且很難完整地通過測試或分析來保證其高可靠性和安全性。通常為了降低這種風險，適航審定部門在飛機適航審定過程中將引入一些標準，來規(guī)范硬件開發(fā)過程，期望在早期消除或降低硬件設計錯誤對安全性的影響。

目前國內(nèi)外航空業(yè)界普遍認可美國RTCA協(xié)會制定的DO-254標準《機載電子硬件設計保證指南》（等同于歐洲EUROCAE ED-80標準）作為機載復雜電子硬件開發(fā)的指導性文件。中國民用航空局（CAAC）目前雖未頒布相關的咨詢通告或程序，但在新支線客機ARJ21-700項目中以問題紀要的形式，明確了以DO-254作為CCAR-25部1301和1309條款的符合性方法之一[1]。因此遵照DO-254中提出的過程要求開展機載復雜電子硬件（以下簡稱硬件）開發(fā)，才能符合適航要求。

1硬件開發(fā)生命周期

通常機載復雜電子硬件開發(fā)生命周期分為計劃過程、需求過程、概要設計過程、詳細設計過程、實現(xiàn)過程、生產(chǎn)轉換過程[2]。如圖1所示，各過程之間均需要通過評審，以確定該過程滿足了過程目標，能夠進入下一開發(fā)過程。這里便引入了過程保證（Process Assurance）的概念，其作為一種支持性過程存在于整個軟/硬件生命周期。

過程保證主要是評估軟硬件生命周期過程及其輸出，以保證開發(fā)過程滿足各項目標要求，保證設計中發(fā)現(xiàn)出的問題能夠得到有效評估、跟蹤直至解決，保證硬件產(chǎn)品及其生命周期數(shù)據(jù)符合適航審定要求。過程保證活動應獨立完成，以保證這些生命周期過程評價的客觀性。

2過程保證目標

DO-254標準提出過程保證的目標是保證硬件開發(fā)生命周期符合開發(fā)計劃；保證產(chǎn)生的硬件設計生命周期數(shù)據(jù)符合開發(fā)計劃；保證用于符合性評審的硬件項是按照相關的生命周期數(shù)據(jù)創(chuàng)建的。標準中還給出了硬件過程保證活動的部分指南[2]，其中包括：保證計劃階段制定計劃的有效性；保證按照已批準的計劃進行評審，跟蹤采取的措施達到閉環(huán)；保證與硬件計劃和標準的差異的檢測、記錄、評估、批準、跟蹤和解決；保證硬件生命周期過程的轉化條件滿足已批準的計劃；保證硬件項目的創(chuàng)建與其設計數(shù)據(jù)一致；產(chǎn)生過程保證活動記錄。

通過研究RTCA DO-254標準中過程保證相關內(nèi)容，總結出過程保證活動的目標[2]如下：1）生命周期過程符合經(jīng)批準的計劃；2）產(chǎn)生的硬件設計生命周期數(shù)據(jù)符合經(jīng)批準的計劃；3）用于符合性評審的硬件項目，按照相關的生命周期數(shù)據(jù)創(chuàng)建。

圖1硬件開發(fā)生命周期

總之，硬件開發(fā)過程中進行過程保證活動就是為了保證硬件設計過程中的所有活動能夠按照計劃，完整有效地進行。

3過程保證活動

通過對DO-254中提出的目標和活動指南，可以確定四項過程保證活動：制定過程保證計劃、工作產(chǎn)品審計、過程轉換評審和符合性評審[4]，各過程保證活動在硬件開發(fā)過程的關系如圖2所示。下面將詳細介紹每一項過程保證活動的內(nèi)容和要求。

3.1 制定過程保證計劃

在計劃階段，項目質(zhì)量工程師應對硬件開發(fā)過程中的過程保證活動進行策劃，編制過程保證計劃，過程保證計劃應保證與硬件開發(fā)計劃一致。在過程保證計劃中應考慮以下內(nèi)容：1）過程保證組織機構及人員職責；2）定義開發(fā)過程中的審計活動，明確質(zhì)量工程師需要獨立進行或目擊的驗證測試活動；3）確定過程轉換評審的準則；4）確定批準工作產(chǎn)品的范圍；5）確定符合性評審要求；6）制定各項過程保證活動的開展時機和時間計劃。

圖2硬件開發(fā)過程中過程保證活動

3.2 審計工作產(chǎn)品

工作產(chǎn)品審計主要針對各過程活動（需求過程、設計過程、實現(xiàn)過程等）產(chǎn)生的工作產(chǎn)品（包括文檔、代碼、測試程序等）進行審計。目的是檢查工作產(chǎn)品與計劃、開發(fā)標準（需求標準、設計標準、編碼標準）及有關的標準規(guī)范的符合性，從而確保工作產(chǎn)品的質(zhì)量。

項目質(zhì)量工程師可獨立進行審計，也可通過參加工作產(chǎn)品評審會議進行。質(zhì)量工程師應事先制定相應工作產(chǎn)品的檢查單，質(zhì)量工程師按照檢查單，對工作產(chǎn)品的內(nèi)容，與計劃的一致性，評審問題的落實情況，工作產(chǎn)品受控情況逐一進行審計，若發(fā)現(xiàn)不符合檢查單或計劃要求時，質(zhì)量工程師有權將該文件退回，并要求相關人員修改后重新提交。工作產(chǎn)品在審簽過程中必須增加質(zhì)量工程師批準，未經(jīng)過質(zhì)量工程師批準的工作產(chǎn)品不可認為是有效產(chǎn)品。

在質(zhì)量工程師開展審計時，應關注以下幾方面：1）工作產(chǎn)品的標識、版本和更改信息是否完整；2）工作產(chǎn)品內(nèi)容與需求標準、設計標準、驗證標準等標準文件的一致性；3）工作產(chǎn)品中進度安排與計劃的一致性；4）工作產(chǎn)品的評審情況以及受控情況。

3.3 進行過程轉換評審

過程轉換評審是當項目按照開發(fā)計劃中規(guī)定的過程（需求過程、設計過程、實現(xiàn)過程等）進行開發(fā)時，由質(zhì)量工程師按照計劃檢查每個工作階段任務的完成情況是否與計劃一致，并批準是否可以轉入下一階段工作。

質(zhì)量工程師在過程轉換評審中，應關注以下幾點：1）該過程中的工作產(chǎn)品、評審記錄、構型管理記錄是否完整；2）檢查硬件開發(fā)計劃中定義的該過程工作產(chǎn)品是否都已完成；3）確定未關閉的問題是否會對下一過程的工作造成重大影響；4）確定是否滿足硬件開發(fā)計劃中進入下一個過程的條件。

如果質(zhì)量工程師根據(jù)硬件開發(fā)計劃，通過各項資料審查認為不具備過程轉換條件時，給予不通過結論。質(zhì)量工程師可以要求開發(fā)團隊（組件）在補充完善產(chǎn)品資料后，需重新申請過程轉換評審。

3.4 進行符合性評審

符合性評審是為了保證硬件生命周期和生命周期數(shù)據(jù)的完整性，在所有數(shù)據(jù)提交適航審定部門最終批準前進行的一次評審。質(zhì)量工程師應組織項目人員檢查硬件開發(fā)過程和數(shù)據(jù)的完整性，評估開發(fā)過程是否和計劃一致，所有的開發(fā)活動和生命周期數(shù)據(jù)是否完整，有效。符合性評審活動由質(zhì)量工程師發(fā)起，可以邀請項目團隊參加，也可以獨立進行。評審需要檢查的數(shù)據(jù)如下：1）硬件確認和驗證結果；2）硬件環(huán)境配置索引；3）硬件配置索引；4）硬件開發(fā)過程中相關證據(jù)文件（問題報告、構型索引）。

通過符合性評審的準則可以考慮以下方面：1）確認硬件開發(fā)生命周期已經(jīng)完成；2）確認硬件開發(fā)生命周期數(shù)據(jù)完整、受控并且已發(fā)布；3）確認之前的問題報告是否已歸零；分析遺留的開口問題是否影響產(chǎn)品的提交和發(fā)布；4）確認硬件構型索引報告是否與待提交或發(fā)布產(chǎn)品狀態(tài)一致。

符合性評審的通過標志著整個硬件開發(fā)生命周期的結束。

4結束語

本文主要通過對機載復雜電子硬件過程?；顒幽繕说难芯?，提出符合DO-254要求的過程保證方法，該過程保證方法也可以用于機載軟件開發(fā)過程對DO-178B標準中質(zhì)量保證活動。過程保證應該在軟件和硬件生命周期過程活動中起到積極的作用，但是需要注意，質(zhì)量工程師必須具有一定的權威性、明確的職責和獨立性，才能確保過程保證活動發(fā)揮其真正意義。

參考文獻

[1]王鵬，田毅.DO-254標準在機載電子硬件審定中的應用[J].中國民航大學學報，2010，10（5）：17-20，24.

[2]RTCA. DO-254 Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardwar [S]. Washington DC：RTCA Inc.

[3]胡小婷，田澤.基于DO-254的航空集成電路設計保障研究[J].計算機技術與發(fā)展[J].2012（8）：189-191.

[4]劉文.機載信息系統(tǒng)研制過程中的質(zhì)量保證體系研究[D].北京航空航天大學可靠性與系統(tǒng)工程學院，2013（11）.

[5]逯鵬，高慶一，等.軟件質(zhì)量保證的工程化實施[J].哈爾濱工業(yè)大學學報，2006（3）：423-425.

[6]SAE ARP4754A Guidelines For Development of Civil Aircraft and Systems[S].

[7]RTCA DO-178B Software considerations in airborne systems and equipment certification[S].Washington DC：RTCA Inc.

[8]張俊光，呂廷杰.軟件質(zhì)量保證計劃方法的研究[J].北京郵電大學學報，2006（4）：42-45.

[9]劉中平.基于過程管理的民機軟件質(zhì)量控制[J].中國制造業(yè)信息化，2012（9）：25-27，31.

[10]房海濤，劉丹.基于ARP4754的民用飛機復雜系統(tǒng)研制過程保證方法研究[J].航空科學技術，2013（1）：52-54.

endprint

摘要研究了DO-254標準中提出的過程保證目標，定義過程保證與機載復雜電子硬件開發(fā)其他過程的關系，提出了具體過程保證活動定義和要求，能夠為機載復雜電子硬件開發(fā)提供有效保障。

關鍵詞DO-254；過程保證

中圖分類號：V241 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0045-02

伴隨航空電子技術的發(fā)展，大量復雜電子硬件在飛行關鍵系統(tǒng)中承擔的功能越來越多，對飛行關鍵系統(tǒng)及飛機的安全性影響越來越大。但由于復雜電子硬件其自身不同于傳統(tǒng)機械式部件，其設計錯誤帶來的風險難以控制，而且很難完整地通過測試或分析來保證其高可靠性和安全性。通常為了降低這種風險，適航審定部門在飛機適航審定過程中將引入一些標準，來規(guī)范硬件開發(fā)過程，期望在早期消除或降低硬件設計錯誤對安全性的影響。

目前國內(nèi)外航空業(yè)界普遍認可美國RTCA協(xié)會制定的DO-254標準《機載電子硬件設計保證指南》（等同于歐洲EUROCAE ED-80標準）作為機載復雜電子硬件開發(fā)的指導性文件。中國民用航空局（CAAC）目前雖未頒布相關的咨詢通告或程序，但在新支線客機ARJ21-700項目中以問題紀要的形式，明確了以DO-254作為CCAR-25部1301和1309條款的符合性方法之一[1]。因此遵照DO-254中提出的過程要求開展機載復雜電子硬件（以下簡稱硬件）開發(fā)，才能符合適航要求。

1硬件開發(fā)生命周期

通常機載復雜電子硬件開發(fā)生命周期分為計劃過程、需求過程、概要設計過程、詳細設計過程、實現(xiàn)過程、生產(chǎn)轉換過程[2]。如圖1所示，各過程之間均需要通過評審，以確定該過程滿足了過程目標，能夠進入下一開發(fā)過程。這里便引入了過程保證（Process Assurance）的概念，其作為一種支持性過程存在于整個軟/硬件生命周期。

過程保證主要是評估軟硬件生命周期過程及其輸出，以保證開發(fā)過程滿足各項目標要求，保證設計中發(fā)現(xiàn)出的問題能夠得到有效評估、跟蹤直至解決，保證硬件產(chǎn)品及其生命周期數(shù)據(jù)符合適航審定要求。過程保證活動應獨立完成，以保證這些生命周期過程評價的客觀性。

2過程保證目標

DO-254標準提出過程保證的目標是保證硬件開發(fā)生命周期符合開發(fā)計劃；保證產(chǎn)生的硬件設計生命周期數(shù)據(jù)符合開發(fā)計劃；保證用于符合性評審的硬件項是按照相關的生命周期數(shù)據(jù)創(chuàng)建的。標準中還給出了硬件過程保證活動的部分指南[2]，其中包括：保證計劃階段制定計劃的有效性；保證按照已批準的計劃進行評審，跟蹤采取的措施達到閉環(huán)；保證與硬件計劃和標準的差異的檢測、記錄、評估、批準、跟蹤和解決；保證硬件生命周期過程的轉化條件滿足已批準的計劃；保證硬件項目的創(chuàng)建與其設計數(shù)據(jù)一致；產(chǎn)生過程保證活動記錄。

通過研究RTCA DO-254標準中過程保證相關內(nèi)容，總結出過程保證活動的目標[2]如下：1）生命周期過程符合經(jīng)批準的計劃；2）產(chǎn)生的硬件設計生命周期數(shù)據(jù)符合經(jīng)批準的計劃；3）用于符合性評審的硬件項目，按照相關的生命周期數(shù)據(jù)創(chuàng)建。

圖1硬件開發(fā)生命周期

總之，硬件開發(fā)過程中進行過程保證活動就是為了保證硬件設計過程中的所有活動能夠按照計劃，完整有效地進行。

3過程保證活動

通過對DO-254中提出的目標和活動指南，可以確定四項過程保證活動：制定過程保證計劃、工作產(chǎn)品審計、過程轉換評審和符合性評審[4]，各過程保證活動在硬件開發(fā)過程的關系如圖2所示。下面將詳細介紹每一項過程保證活動的內(nèi)容和要求。

3.1 制定過程保證計劃

在計劃階段，項目質(zhì)量工程師應對硬件開發(fā)過程中的過程保證活動進行策劃，編制過程保證計劃，過程保證計劃應保證與硬件開發(fā)計劃一致。在過程保證計劃中應考慮以下內(nèi)容：1）過程保證組織機構及人員職責；2）定義開發(fā)過程中的審計活動，明確質(zhì)量工程師需要獨立進行或目擊的驗證測試活動；3）確定過程轉換評審的準則；4）確定批準工作產(chǎn)品的范圍；5）確定符合性評審要求；6）制定各項過程保證活動的開展時機和時間計劃。

圖2硬件開發(fā)過程中過程保證活動

3.2 審計工作產(chǎn)品

工作產(chǎn)品審計主要針對各過程活動（需求過程、設計過程、實現(xiàn)過程等）產(chǎn)生的工作產(chǎn)品（包括文檔、代碼、測試程序等）進行審計。目的是檢查工作產(chǎn)品與計劃、開發(fā)標準（需求標準、設計標準、編碼標準）及有關的標準規(guī)范的符合性，從而確保工作產(chǎn)品的質(zhì)量。

項目質(zhì)量工程師可獨立進行審計，也可通過參加工作產(chǎn)品評審會議進行。質(zhì)量工程師應事先制定相應工作產(chǎn)品的檢查單，質(zhì)量工程師按照檢查單，對工作產(chǎn)品的內(nèi)容，與計劃的一致性，評審問題的落實情況，工作產(chǎn)品受控情況逐一進行審計，若發(fā)現(xiàn)不符合檢查單或計劃要求時，質(zhì)量工程師有權將該文件退回，并要求相關人員修改后重新提交。工作產(chǎn)品在審簽過程中必須增加質(zhì)量工程師批準，未經(jīng)過質(zhì)量工程師批準的工作產(chǎn)品不可認為是有效產(chǎn)品。

在質(zhì)量工程師開展審計時，應關注以下幾方面：1）工作產(chǎn)品的標識、版本和更改信息是否完整；2）工作產(chǎn)品內(nèi)容與需求標準、設計標準、驗證標準等標準文件的一致性；3）工作產(chǎn)品中進度安排與計劃的一致性；4）工作產(chǎn)品的評審情況以及受控情況。

3.3 進行過程轉換評審

過程轉換評審是當項目按照開發(fā)計劃中規(guī)定的過程（需求過程、設計過程、實現(xiàn)過程等）進行開發(fā)時，由質(zhì)量工程師按照計劃檢查每個工作階段任務的完成情況是否與計劃一致，并批準是否可以轉入下一階段工作。

質(zhì)量工程師在過程轉換評審中，應關注以下幾點：1）該過程中的工作產(chǎn)品、評審記錄、構型管理記錄是否完整；2）檢查硬件開發(fā)計劃中定義的該過程工作產(chǎn)品是否都已完成；3）確定未關閉的問題是否會對下一過程的工作造成重大影響；4）確定是否滿足硬件開發(fā)計劃中進入下一個過程的條件。

如果質(zhì)量工程師根據(jù)硬件開發(fā)計劃，通過各項資料審查認為不具備過程轉換條件時，給予不通過結論。質(zhì)量工程師可以要求開發(fā)團隊（組件）在補充完善產(chǎn)品資料后，需重新申請過程轉換評審。

3.4 進行符合性評審

符合性評審是為了保證硬件生命周期和生命周期數(shù)據(jù)的完整性，在所有數(shù)據(jù)提交適航審定部門最終批準前進行的一次評審。質(zhì)量工程師應組織項目人員檢查硬件開發(fā)過程和數(shù)據(jù)的完整性，評估開發(fā)過程是否和計劃一致，所有的開發(fā)活動和生命周期數(shù)據(jù)是否完整，有效。符合性評審活動由質(zhì)量工程師發(fā)起，可以邀請項目團隊參加，也可以獨立進行。評審需要檢查的數(shù)據(jù)如下：1）硬件確認和驗證結果；2）硬件環(huán)境配置索引；3）硬件配置索引；4）硬件開發(fā)過程中相關證據(jù)文件（問題報告、構型索引）。

通過符合性評審的準則可以考慮以下方面：1）確認硬件開發(fā)生命周期已經(jīng)完成；2）確認硬件開發(fā)生命周期數(shù)據(jù)完整、受控并且已發(fā)布；3）確認之前的問題報告是否已歸零；分析遺留的開口問題是否影響產(chǎn)品的提交和發(fā)布；4）確認硬件構型索引報告是否與待提交或發(fā)布產(chǎn)品狀態(tài)一致。

符合性評審的通過標志著整個硬件開發(fā)生命周期的結束。

4結束語

本文主要通過對機載復雜電子硬件過程?；顒幽繕说难芯?，提出符合DO-254要求的過程保證方法，該過程保證方法也可以用于機載軟件開發(fā)過程對DO-178B標準中質(zhì)量保證活動。過程保證應該在軟件和硬件生命周期過程活動中起到積極的作用，但是需要注意，質(zhì)量工程師必須具有一定的權威性、明確的職責和獨立性，才能確保過程保證活動發(fā)揮其真正意義。

參考文獻

[1]王鵬，田毅.DO-254標準在機載電子硬件審定中的應用[J].中國民航大學學報，2010，10（5）：17-20，24.

[2]RTCA. DO-254 Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardwar [S]. Washington DC：RTCA Inc.

[3]胡小婷，田澤.基于DO-254的航空集成電路設計保障研究[J].計算機技術與發(fā)展[J].2012（8）：189-191.

[4]劉文.機載信息系統(tǒng)研制過程中的質(zhì)量保證體系研究[D].北京航空航天大學可靠性與系統(tǒng)工程學院，2013（11）.

[5]逯鵬，高慶一，等.軟件質(zhì)量保證的工程化實施[J].哈爾濱工業(yè)大學學報，2006（3）：423-425.

[6]SAE ARP4754A Guidelines For Development of Civil Aircraft and Systems[S].

[7]RTCA DO-178B Software considerations in airborne systems and equipment certification[S].Washington DC：RTCA Inc.

[8]張俊光，呂廷杰.軟件質(zhì)量保證計劃方法的研究[J].北京郵電大學學報，2006（4）：42-45.

[9]劉中平.基于過程管理的民機軟件質(zhì)量控制[J].中國制造業(yè)信息化，2012（9）：25-27，31.

[10]房海濤，劉丹.基于ARP4754的民用飛機復雜系統(tǒng)研制過程保證方法研究[J].航空科學技術，2013（1）：52-54.

endprint

摘要研究了DO-254標準中提出的過程保證目標，定義過程保證與機載復雜電子硬件開發(fā)其他過程的關系，提出了具體過程保證活動定義和要求，能夠為機載復雜電子硬件開發(fā)提供有效保障。

關鍵詞DO-254；過程保證

中圖分類號：V241 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0045-02

伴隨航空電子技術的發(fā)展，大量復雜電子硬件在飛行關鍵系統(tǒng)中承擔的功能越來越多，對飛行關鍵系統(tǒng)及飛機的安全性影響越來越大。但由于復雜電子硬件其自身不同于傳統(tǒng)機械式部件，其設計錯誤帶來的風險難以控制，而且很難完整地通過測試或分析來保證其高可靠性和安全性。通常為了降低這種風險，適航審定部門在飛機適航審定過程中將引入一些標準，來規(guī)范硬件開發(fā)過程，期望在早期消除或降低硬件設計錯誤對安全性的影響。

目前國內(nèi)外航空業(yè)界普遍認可美國RTCA協(xié)會制定的DO-254標準《機載電子硬件設計保證指南》（等同于歐洲EUROCAE ED-80標準）作為機載復雜電子硬件開發(fā)的指導性文件。中國民用航空局（CAAC）目前雖未頒布相關的咨詢通告或程序，但在新支線客機ARJ21-700項目中以問題紀要的形式，明確了以DO-254作為CCAR-25部1301和1309條款的符合性方法之一[1]。因此遵照DO-254中提出的過程要求開展機載復雜電子硬件（以下簡稱硬件）開發(fā)，才能符合適航要求。

1硬件開發(fā)生命周期

通常機載復雜電子硬件開發(fā)生命周期分為計劃過程、需求過程、概要設計過程、詳細設計過程、實現(xiàn)過程、生產(chǎn)轉換過程[2]。如圖1所示，各過程之間均需要通過評審，以確定該過程滿足了過程目標，能夠進入下一開發(fā)過程。這里便引入了過程保證（Process Assurance）的概念，其作為一種支持性過程存在于整個軟/硬件生命周期。

過程保證主要是評估軟硬件生命周期過程及其輸出，以保證開發(fā)過程滿足各項目標要求，保證設計中發(fā)現(xiàn)出的問題能夠得到有效評估、跟蹤直至解決，保證硬件產(chǎn)品及其生命周期數(shù)據(jù)符合適航審定要求。過程保證活動應獨立完成，以保證這些生命周期過程評價的客觀性。

2過程保證目標

DO-254標準提出過程保證的目標是保證硬件開發(fā)生命周期符合開發(fā)計劃；保證產(chǎn)生的硬件設計生命周期數(shù)據(jù)符合開發(fā)計劃；保證用于符合性評審的硬件項是按照相關的生命周期數(shù)據(jù)創(chuàng)建的。標準中還給出了硬件過程保證活動的部分指南[2]，其中包括：保證計劃階段制定計劃的有效性；保證按照已批準的計劃進行評審，跟蹤采取的措施達到閉環(huán)；保證與硬件計劃和標準的差異的檢測、記錄、評估、批準、跟蹤和解決；保證硬件生命周期過程的轉化條件滿足已批準的計劃；保證硬件項目的創(chuàng)建與其設計數(shù)據(jù)一致；產(chǎn)生過程保證活動記錄。

通過研究RTCA DO-254標準中過程保證相關內(nèi)容，總結出過程保證活動的目標[2]如下：1）生命周期過程符合經(jīng)批準的計劃；2）產(chǎn)生的硬件設計生命周期數(shù)據(jù)符合經(jīng)批準的計劃；3）用于符合性評審的硬件項目，按照相關的生命周期數(shù)據(jù)創(chuàng)建。

圖1硬件開發(fā)生命周期

總之，硬件開發(fā)過程中進行過程保證活動就是為了保證硬件設計過程中的所有活動能夠按照計劃，完整有效地進行。

3過程保證活動

通過對DO-254中提出的目標和活動指南，可以確定四項過程保證活動：制定過程保證計劃、工作產(chǎn)品審計、過程轉換評審和符合性評審[4]，各過程保證活動在硬件開發(fā)過程的關系如圖2所示。下面將詳細介紹每一項過程保證活動的內(nèi)容和要求。

3.1 制定過程保證計劃

在計劃階段，項目質(zhì)量工程師應對硬件開發(fā)過程中的過程保證活動進行策劃，編制過程保證計劃，過程保證計劃應保證與硬件開發(fā)計劃一致。在過程保證計劃中應考慮以下內(nèi)容：1）過程保證組織機構及人員職責；2）定義開發(fā)過程中的審計活動，明確質(zhì)量工程師需要獨立進行或目擊的驗證測試活動；3）確定過程轉換評審的準則；4）確定批準工作產(chǎn)品的范圍；5）確定符合性評審要求；6）制定各項過程保證活動的開展時機和時間計劃。

圖2硬件開發(fā)過程中過程保證活動

3.2 審計工作產(chǎn)品

工作產(chǎn)品審計主要針對各過程活動（需求過程、設計過程、實現(xiàn)過程等）產(chǎn)生的工作產(chǎn)品（包括文檔、代碼、測試程序等）進行審計。目的是檢查工作產(chǎn)品與計劃、開發(fā)標準（需求標準、設計標準、編碼標準）及有關的標準規(guī)范的符合性，從而確保工作產(chǎn)品的質(zhì)量。

項目質(zhì)量工程師可獨立進行審計，也可通過參加工作產(chǎn)品評審會議進行。質(zhì)量工程師應事先制定相應工作產(chǎn)品的檢查單，質(zhì)量工程師按照檢查單，對工作產(chǎn)品的內(nèi)容，與計劃的一致性，評審問題的落實情況，工作產(chǎn)品受控情況逐一進行審計，若發(fā)現(xiàn)不符合檢查單或計劃要求時，質(zhì)量工程師有權將該文件退回，并要求相關人員修改后重新提交。工作產(chǎn)品在審簽過程中必須增加質(zhì)量工程師批準，未經(jīng)過質(zhì)量工程師批準的工作產(chǎn)品不可認為是有效產(chǎn)品。

在質(zhì)量工程師開展審計時，應關注以下幾方面：1）工作產(chǎn)品的標識、版本和更改信息是否完整；2）工作產(chǎn)品內(nèi)容與需求標準、設計標準、驗證標準等標準文件的一致性；3）工作產(chǎn)品中進度安排與計劃的一致性；4）工作產(chǎn)品的評審情況以及受控情況。

3.3 進行過程轉換評審

過程轉換評審是當項目按照開發(fā)計劃中規(guī)定的過程（需求過程、設計過程、實現(xiàn)過程等）進行開發(fā)時，由質(zhì)量工程師按照計劃檢查每個工作階段任務的完成情況是否與計劃一致，并批準是否可以轉入下一階段工作。

質(zhì)量工程師在過程轉換評審中，應關注以下幾點：1）該過程中的工作產(chǎn)品、評審記錄、構型管理記錄是否完整；2）檢查硬件開發(fā)計劃中定義的該過程工作產(chǎn)品是否都已完成；3）確定未關閉的問題是否會對下一過程的工作造成重大影響；4）確定是否滿足硬件開發(fā)計劃中進入下一個過程的條件。

如果質(zhì)量工程師根據(jù)硬件開發(fā)計劃，通過各項資料審查認為不具備過程轉換條件時，給予不通過結論。質(zhì)量工程師可以要求開發(fā)團隊（組件）在補充完善產(chǎn)品資料后，需重新申請過程轉換評審。

3.4 進行符合性評審

符合性評審是為了保證硬件生命周期和生命周期數(shù)據(jù)的完整性，在所有數(shù)據(jù)提交適航審定部門最終批準前進行的一次評審。質(zhì)量工程師應組織項目人員檢查硬件開發(fā)過程和數(shù)據(jù)的完整性，評估開發(fā)過程是否和計劃一致，所有的開發(fā)活動和生命周期數(shù)據(jù)是否完整，有效。符合性評審活動由質(zhì)量工程師發(fā)起，可以邀請項目團隊參加，也可以獨立進行。評審需要檢查的數(shù)據(jù)如下：1）硬件確認和驗證結果；2）硬件環(huán)境配置索引；3）硬件配置索引；4）硬件開發(fā)過程中相關證據(jù)文件（問題報告、構型索引）。

通過符合性評審的準則可以考慮以下方面：1）確認硬件開發(fā)生命周期已經(jīng)完成；2）確認硬件開發(fā)生命周期數(shù)據(jù)完整、受控并且已發(fā)布；3）確認之前的問題報告是否已歸零；分析遺留的開口問題是否影響產(chǎn)品的提交和發(fā)布；4）確認硬件構型索引報告是否與待提交或發(fā)布產(chǎn)品狀態(tài)一致。

符合性評審的通過標志著整個硬件開發(fā)生命周期的結束。

4結束語

本文主要通過對機載復雜電子硬件過程?；顒幽繕说难芯浚岢龇螪O-254要求的過程保證方法，該過程保證方法也可以用于機載軟件開發(fā)過程對DO-178B標準中質(zhì)量保證活動。過程保證應該在軟件和硬件生命周期過程活動中起到積極的作用，但是需要注意，質(zhì)量工程師必須具有一定的權威性、明確的職責和獨立性，才能確保過程保證活動發(fā)揮其真正意義。

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