艦船電子裝備技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實與精細(xì)化控制方法*

張 勇

(海軍駐大連426廠軍事代表室 大連 116005)

艦船電子裝備技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實與精細(xì)化控制方法*

張 勇

(海軍駐大連426廠軍事代表室 大連 116005)

論文從艦船電子裝備的研制特點入手,分析了艦船電子裝備研制、生產(chǎn)、使用過程中技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實的要求與特點,提出了精細(xì)化的艦船電子裝備技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實范圍和基于“一機(jī)一檔”的管理與控制方法。

艦船電子裝備; 精細(xì)化; 技術(shù)狀態(tài); 紀(jì)實; 控制

(Naval Representative Office in Dalian 426 Factory, Dalian 116005)

Class Number TN97

1 引言

技術(shù)狀態(tài)管理是一個有關(guān)產(chǎn)品基線定義、產(chǎn)品標(biāo)識和更改管理的規(guī)范化和文檔化的綜合系統(tǒng),是一門工程管理和質(zhì)量控制技術(shù),貫穿于產(chǎn)品研制、生產(chǎn)、使用的全過程。作為系統(tǒng)工程管理的關(guān)鍵組成部分,技術(shù)狀態(tài)管理對大型復(fù)雜產(chǎn)品或系統(tǒng)的研制起到重要的管控作用,確保在研制、生產(chǎn)的任何時刻,都能使用正確的技術(shù)文件,保持批產(chǎn)產(chǎn)品物理特性和功能特性的穩(wěn)定性和一致性,滿足合同和研制任務(wù)書的要求。

技術(shù)狀態(tài)管理包括技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識、技術(shù)狀態(tài)控制、技術(shù)狀態(tài)審核、技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實四項相互關(guān)聯(lián)的活動,為實現(xiàn)產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)正確、完整、協(xié)調(diào)、可追溯,保證產(chǎn)品的正常使用及維護(hù),產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的紀(jì)實與控制占有重要地位。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展和艦船電子裝備功能的不但豐富,艦船電子裝備已成為艦船武器系統(tǒng)和信息平臺的核心,具有技術(shù)密集、軟件密集、系統(tǒng)集成度高的特點,這使艦船電子裝備技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實與控制必須越來越精細(xì)化,才能達(dá)到技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實正確、完整、協(xié)調(diào)、可追溯的目標(biāo),確保在研制、生產(chǎn)、服務(wù)的任何時刻,都能使用正確的技術(shù)文件。

2 艦船電子裝備技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實的要求與特點

艦船武器裝備的研制特點,決定了小批量多型號的設(shè)計、生產(chǎn)和服務(wù)模式為當(dāng)前艦船電子裝備研制單位主要的生產(chǎn)經(jīng)營模式,軍用加固計算、顯控臺等通用電子設(shè)備為適應(yīng)雷達(dá)、聲納、水聲對抗、電子對抗、光電、指控、火控和武器控制等電子信息裝備的配套,在貫徹裝備研制通用化、系列化和模塊化的“三化”研制思想下,雖然保持了基本配置的相對穩(wěn)定,但面對不同的用戶、應(yīng)用需求,產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)往往會發(fā)生改變,如果不記錄每一臺套產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài),這將會給產(chǎn)品今后的使用、維護(hù)及售后服務(wù)帶來隱患。

隨著當(dāng)前海軍各型服役艦艇數(shù)量的不斷增加,使用年限的延長,現(xiàn)代化改裝加快,在研在役艦船電子裝備的使用和維修保障性工作也對技術(shù)狀態(tài)管理提出了更高要求,主要表現(xiàn)在進(jìn)口元器件或COST貨架產(chǎn)品停產(chǎn)或禁運(yùn)等原因,導(dǎo)致后續(xù)補(bǔ)充備件和戰(zhàn)儲備件的生產(chǎn)帶來的技術(shù)狀態(tài)變更,嵌入式軟件資源隨海軍作戰(zhàn)需求的變化和硬件設(shè)備的技術(shù)升級,導(dǎo)致艦船電子裝備應(yīng)用軟件和低層驅(qū)動軟件技術(shù)狀態(tài)的變更。

艦船電子裝備自身的復(fù)雜性,涉及電子信息技術(shù)的方方面面,如果不能在硬件、軟件、結(jié)構(gòu)和工藝方面對電子設(shè)備各個層次的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行完整的記實,實施產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)精細(xì)化管理,容易造成技術(shù)狀態(tài)失控,帶來艦船電子裝備研制和使用風(fēng)險,影響艦船電子武器裝備的戰(zhàn)備完好性。確定技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實的范圍和方法,實行艦船電子裝備“一機(jī)一檔”管理,是實現(xiàn)小批量、多型號、單臺套、多品種復(fù)雜電子設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理的有效途徑。

3 確定技術(shù)狀態(tài)記實的范圍

產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)主要反映在產(chǎn)品技術(shù)文件中,要完整全面記錄產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài),則應(yīng)該對產(chǎn)品在研制、生產(chǎn)、使用和服務(wù)過程中所有對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)有影響的工作內(nèi)容形成文件,并確保文件與產(chǎn)品的功能特性和物理特性完全一致。產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實的范圍應(yīng)根據(jù)實際需要進(jìn)行選定,選定的范圍過少,不足以反映產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)；若選定的范圍過大,不但加大工作量,而且也會帶來過多的冗余信息,對于最終產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)信息的獲取也會帶來不便。科學(xué)、全面、完整、客觀、真實地記錄電子設(shè)備各個層次的硬件、軟件、結(jié)構(gòu)和工藝狀態(tài),實施科學(xué)有序管理,是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

艦船電子裝備技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實的精細(xì)化管理應(yīng)從設(shè)備配置清單、圖樣、技術(shù)文件,細(xì)化到具體的模塊和部件單元的各個細(xì)節(jié)上,要注重模塊上跨接器狀態(tài)、元器件規(guī)格型號標(biāo)識、可編程邏輯器件的邏輯、嵌入式應(yīng)用軟件、存儲器上的軟件固件產(chǎn)品等細(xì)微狀態(tài)的紀(jì)實與控制。主要關(guān)注以下方面的問題：

1) 模塊元件表中器件規(guī)格型號標(biāo)識不完整帶來的技術(shù)狀態(tài)變化

模塊元器件清單中元器件規(guī)格型號標(biāo)識(器件的前后綴)不完整,容易造成在器件名稱相同,封裝、管腳、外形尺寸完全一致,裝配和檢驗工藝文件中,不易發(fā)現(xiàn)由于器件前后綴不同,導(dǎo)致在不同批次的產(chǎn)品中,出現(xiàn)功耗、速度、驅(qū)動能力、質(zhì)量等級差異的器件裝配到設(shè)計定型模塊上,改變了模塊的技術(shù)狀態(tài),以致引起模塊工作時序、驅(qū)動程序初始化環(huán)境變化等內(nèi)部時序和指令狀態(tài)異常,帶來模塊工作不穩(wěn)定等潛在質(zhì)量隱患。

2) 可編程邏輯器件邏輯的紀(jì)實不規(guī)范,帶來的邏輯版本控制問題

可編程邏輯器件(Programmable Logic Device,PLD)是一類半定制的通用性器件,用戶可以通過對PLD器件進(jìn)行編程來實現(xiàn)所需的邏輯功能。與專用集成電路ASIC相比,PLD具有靈活性高、設(shè)計周期短、成本低、風(fēng)險小等優(yōu)勢,因而在艦船電子模塊中得到了廣泛應(yīng)用。該類器件技術(shù)狀態(tài)的紀(jì)實與控制,包括器件本身的規(guī)格型號、嵌入器件的邏輯版本以及寫入邏輯的工具環(huán)境,任一部分如不進(jìn)行規(guī)范完整的技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實與控制,都會導(dǎo)致模塊在研制、生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)過程中帶來技術(shù)狀態(tài)變化,給模塊功能帶來重大的質(zhì)量隱患,并給技術(shù)服務(wù)帶來困難。紀(jì)實的方法可在模塊可編程器件上貼注標(biāo)識,注明邏輯文件名。邏輯文件的命名方法如：local_用戶名_模塊板號_版本號,并將邏輯的編寫和修改納入過程質(zhì)量控制范圍,在模塊工藝卡和產(chǎn)品維修服務(wù)單中進(jìn)行記錄。

3) 對存儲器件等嵌入式軟件固件的燒制與版本進(jìn)行控制

艦船電子裝備屬軟件密集型武器裝備,軟件規(guī)模大,分布廣,再加上海軍作戰(zhàn)需求的變化大和硬件設(shè)備的技術(shù)升級快,設(shè)備應(yīng)用軟件和低層驅(qū)動軟件的維護(hù)和升級變化快,如不隨硬件狀態(tài)協(xié)同進(jìn)行嵌入式軟件的技術(shù)狀態(tài)管理和配置管理,將給軟件維護(hù)帶來諸多問題,只有把硬件的狀態(tài)和嵌入的軟件版協(xié)同進(jìn)行紀(jì)實與控制,才能保持設(shè)備狀態(tài)的完好,如BIOS的配置與管理。

在產(chǎn)品研制過程中,設(shè)計文件是產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)、檢驗及今后產(chǎn)品的使用、維護(hù)的依據(jù)。因而,選定的紀(jì)實范圍包括產(chǎn)品所有的設(shè)計文件。對于每一臺套的產(chǎn)品中,產(chǎn)品所有的整、部、零件及使用的外購件、材料均在紀(jì)實范圍之內(nèi)。此外,對于產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)改變有影響的一些技術(shù)文件也應(yīng)納入紀(jì)實范圍之內(nèi),如產(chǎn)品研制合同、產(chǎn)品研制總要求、有關(guān)的方案論證、研制任務(wù)書、研制要求改動的相關(guān)文件(如：會議紀(jì)要等),這些文件是產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)發(fā)生改變的依據(jù)。

4 “一機(jī)一檔”的紀(jì)實方法

從每一臺套產(chǎn)品研制開始建立檔案,記錄產(chǎn)品所有的技術(shù)狀態(tài),從硬件、軟件、結(jié)構(gòu)、工藝等各個層次進(jìn)行全面紀(jì)實。尤其是產(chǎn)品設(shè)計文件的狀態(tài),包括產(chǎn)品設(shè)計文件的組成、每份設(shè)計文件從整機(jī)到部件、零件、甚至外購件使用的狀態(tài)。對在試驗、制造、檢驗、產(chǎn)品提交、用戶使用等各階段產(chǎn)生的技術(shù)狀態(tài)變更進(jìn)行控制,并反映在記錄中,保證各類文件與產(chǎn)品實際狀態(tài)的一致,將這些文件按照合同、項目分類建檔到每個獨立的設(shè)備或用戶上,形成“一機(jī)一檔”,這將為保證艦船電子裝備的技術(shù)狀態(tài)正確、完整、協(xié)調(diào)、可追溯,帶來極大的便利,是實現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)規(guī)范化管理的一項重要基礎(chǔ)工作。

“一機(jī)一檔”主要包括以下類別文件：

1) 設(shè)計輸入和要求類文件,如合同、技術(shù)協(xié)議等；

2) 設(shè)計輸出和生產(chǎn)制造類文件,如結(jié)構(gòu)和電氣圖紙、嵌入式軟件文檔及代碼等；

3) 質(zhì)量問題分析處理類文件,如設(shè)備質(zhì)量問題報告單、質(zhì)量問題歸零報告等；

4) 維修服務(wù)記錄；

5) 產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)說明；

6) 產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)清單。

產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)說明作為每一臺套產(chǎn)品總的技術(shù)狀態(tài)的說明,應(yīng)在產(chǎn)品出所時進(jìn)行歸檔；出所后,若技術(shù)狀態(tài)發(fā)生改變,則應(yīng)通過更改手續(xù)對其進(jìn)行更改,產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)說明應(yīng)該包括以下內(nèi)容：

(1)產(chǎn)品概況(如：產(chǎn)品臺套編號、型號、名稱、安裝地點(用戶)、配置清單,產(chǎn)品的功能框圖、主要戰(zhàn)技指標(biāo)、外形與安裝尺寸,嵌入式軟件清單和版本等內(nèi)容)；

(2)技術(shù)狀態(tài)變化說明(若產(chǎn)品為原型產(chǎn)品時,可不寫；否則,則應(yīng)在本章說明本產(chǎn)品與原型產(chǎn)品的差別等內(nèi)容)；

產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)清單則應(yīng)從不同角度詳細(xì)說明本套產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的情況,作為產(chǎn)品歷史追溯、使用維護(hù)的重要依據(jù)。

產(chǎn)品中各文件的版本信息應(yīng)與產(chǎn)品臺套號相對應(yīng),并以數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)形式實時進(jìn)行記錄,并可通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)隨時產(chǎn)生產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)清單。

由于產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的改變可能會發(fā)生在產(chǎn)品研制、使用的全過程,產(chǎn)品狀態(tài)的變更原因多種多樣,方式也千差萬別。因此,對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)實施“一機(jī)一檔”管理,同時需要做到以下幾點：

1) 及時性

因為產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的變更可能發(fā)生在產(chǎn)品的全壽命周期,當(dāng)產(chǎn)品已研制一段時間之后,再進(jìn)行記錄,那么以前的狀態(tài)就可能發(fā)生丟失。產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的紀(jì)實需要在產(chǎn)品研制的一開始就要進(jìn)行記錄,形成產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實系統(tǒng)。

2) 實時性

由于產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的變更可能發(fā)生在隨時隨地,因而對于產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的記錄要具有實時性,一但發(fā)生狀態(tài)的改變,就應(yīng)該進(jìn)行記錄。否則,就不能獲得特定的時刻的產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的準(zhǔn)確信息。

3) 協(xié)調(diào)性

對于產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的紀(jì)錄還需要具有協(xié)調(diào)性,對于狀態(tài)發(fā)生變更時不同的文件應(yīng)相協(xié)調(diào)一致,特別是軟硬件結(jié)合緊密的相關(guān)文檔。

5 產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實的管理與控制

產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實的管理與控制涉及產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)、原材料采購等產(chǎn)品形成的各個環(huán)節(jié),需要設(shè)計人員、生產(chǎn)人員、質(zhì)量管理與檢驗人員、科技管理人員等眾多部門的人員參加,并要在產(chǎn)品總體、硬件、軟件、工藝各個層次得到控制,這與企業(yè)的生產(chǎn)流程、運(yùn)作模式、組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品特點、管理制度、網(wǎng)絡(luò)化信息水平密切相關(guān)。

為了實現(xiàn)艦船電子裝備技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實的精細(xì)化管理,建立完整、規(guī)范、準(zhǔn)確的“一機(jī)一檔”,達(dá)到技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實正確、完整、協(xié)調(diào)、可追溯的目標(biāo),在技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實管理與控制方面必須做好兩方面的工作。

一是要建立一套與企業(yè)生產(chǎn)流程和產(chǎn)品特點相適應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)。因為產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的改變可能在產(chǎn)品研制的各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生,那么需要建立相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各有關(guān)職能部門在產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)記錄工作中的職責(zé)和工作程序。

二是要建立基于產(chǎn)品流程、涵蓋產(chǎn)品形成各個部門的網(wǎng)絡(luò)化信息平臺和技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。解決復(fù)雜電子設(shè)備各個產(chǎn)品層次技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在各部門間的采集、審查、追蹤,保證技術(shù)狀態(tài)變更的及時性、實時性和協(xié)調(diào)性,確保在研制、生產(chǎn)、服務(wù)的任何時刻,在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的“一機(jī)一檔”中能方便、迅捷地找到正確的技術(shù)文件和生成當(dāng)前產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)變更匯總清單。

6 結(jié)語

實施精細(xì)化的技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實與控制是艦船電子裝備質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)之一,紀(jì)實內(nèi)容和控制方法應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點、企業(yè)的生產(chǎn)、運(yùn)作流程不斷地細(xì)化和深化,逐步發(fā)覺技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實與控制的盲區(qū),本文只是對艦船電子裝備技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實與控制容易忽略的地方進(jìn)行了論述,并提出了精細(xì)化的管理思路。

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Ship Electronic Equipment Technological Status Document and its Fine-grained Control Methods

ZHANG Yong

This paper starts from the R&D characteristics of ship electronic equipment, the requirements and characteristics of technological status documents in process of ship electronic equipment research, development, manufacturing and application are analyzed, and the range of fine-grained ship electronic equipment technological status documents is proposed, as well as the management and control methods based on “one document for one equipment”.

ship electronic equipment, fine-grained, technological status, document, control

2016年7月9日,

2016年8月25日

張勇,男,碩士,高級工程師,研究方向:電子裝備質(zhì)量監(jiān)督。

TN97

10.3969/j.issn.1672-9730.2016.12.032