電子元器件管理計(jì)劃應(yīng)用分析

邵乙迪+蔡戩+王衛(wèi)東+吳金平+李盛+袁學(xué)成

摘要：ECMP是電子元器件管理計(jì)劃的縮寫，其指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)為IEC/TS 62239由國際電工委員會(huì)IEC的航空電子過程管理技術(shù)委員會(huì)TC107制定與修改。該文介紹了ECMP產(chǎn)生的背景及其主要內(nèi)容和電子元器件管理計(jì)劃在我國的應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：電子元器件管理計(jì)劃；ECMP；商用貨架產(chǎn)品

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）32-0257-02

隨著我國航空工業(yè)的快速發(fā)展，航空領(lǐng)域?qū)娇针娮釉骷馁|(zhì)量和可靠性提出了越來越高的要求，對(duì)航空電子元器件管理相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)的需求也越發(fā)迫切。國外在航空電子元器件管理標(biāo)準(zhǔn)方面開展較早，國際電工委員會(huì)（IEC）專門下設(shè)了TC 107航空電子技術(shù)過程委員會(huì)來負(fù)責(zé)電子元器件管理的相關(guān)業(yè)務(wù)，主要負(fù)責(zé)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編寫與修訂，其中IEC/TS 62239《航空電子過程管理——電子元器件管理計(jì)劃的制定》標(biāo)準(zhǔn)是“電子元器件管理計(jì)劃（ECMP， Electronic Components Management Plan）”的指導(dǎo)性文件，為ECMP的制定提供了參考標(biāo)準(zhǔn)。本文主要通過對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容（適用范圍、技術(shù)要求）進(jìn)行了介紹，并對(duì)其在我國的應(yīng)用推廣進(jìn)行了可行性分析。

1 ECMP產(chǎn)生背景

20世紀(jì)90年代，商用貨架產(chǎn)品（COTS）技術(shù)已經(jīng)較為普及。美國國防部將COTS定義為在市場上銷售的產(chǎn)品，并在制造商的產(chǎn)品目錄中以確定的價(jià)格出現(xiàn)，可直接由制造商提供給任何公司或者個(gè)人使用。當(dāng)時(shí)由于美國軍方對(duì)軍備的需求增大，意識(shí)到軍用電子元器件的設(shè)計(jì)制造存在著研制周期長、研發(fā)費(fèi)用高、技術(shù)更新緩慢等問題。美國軍方為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的可承受性、性能保障、可改進(jìn)性和重新使用能力4大指標(biāo)，極力推行采用COTS技術(shù)?，F(xiàn)在我國主機(jī)廠和航空電子有關(guān)廠所院校也大量使用了COTS產(chǎn)品。COTS產(chǎn)品有兼容性好、購買方便、技術(shù)先進(jìn)和無需投入科研經(jīng)費(fèi)等優(yōu)勢。

隨著COTS電子元器件產(chǎn)品在軍方和航天中的應(yīng)用越來越廣，COTS產(chǎn)品的某些問題也逐漸顯露出來。例如航空和軍事電子設(shè)備往往需要在嚴(yán)酷的環(huán)境下工作，這使得對(duì)航空電子設(shè)備的使用條件有著近乎苛刻的要求，但是COTS商品這類元件是為消費(fèi)電子產(chǎn)品、通訊產(chǎn)品等其他市場設(shè)計(jì)制造的，其制造商規(guī)定的使用條件并沒有軍方或者航空設(shè)備苛刻。例如，通常情況下COTS電子元器件的溫度工作范圍要比航空電子設(shè)備所處的環(huán)境溫度范圍小，這就要求航空電子設(shè)備生產(chǎn)制造商確保其采用的COTS元器件在航空環(huán)境溫度下使用的可靠性，為了定義和遵守確保電子元器件在嚴(yán)酷環(huán)境下使用時(shí)的能力和可靠性過程，就需要制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定對(duì)電子元器件在生產(chǎn)廠家規(guī)定的條件之外的使用要求。

正是因?yàn)镃OTS元器件存在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期短、使用壽命短、元件收宇宙射線影響加大、部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜和使用范圍窄的特點(diǎn)，航空工業(yè)無法有效控制用于航空體系的電子元器件的設(shè)計(jì)、質(zhì)量、可靠性、結(jié)構(gòu)以及功能，在這種情況下ECMP項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生，ECMP項(xiàng)目也是對(duì)市場需求直接作出反應(yīng)的結(jié)果。

2 IEC/TC 62239標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍與技術(shù)要求

IEC/TC 62239標(biāo)準(zhǔn)是國際電工委員會(huì)（IEC）下屬的航空電子過程管理技術(shù)委員會(huì)（TC107）制定出版的，目前最新版本的技術(shù)規(guī)范是IEC/TS 62239 Edition2.0 2008-10，以及IEC/TS 62239-1：2015、IEC/TS 62239-2：2017標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充。

2.1 適用范圍

IEC/TC 62239《航空電子過程管理——電子元器件管理計(jì)劃的制定》規(guī)定了編制航空電子元器件管理計(jì)劃（ECMP）的要求，ECMP應(yīng)向用戶和管理機(jī)構(gòu)保證，該計(jì)劃負(fù)責(zé)人設(shè)備中使用的所有電子元器件選擇和使用過程可控，并滿足設(shè)備最終使用要求，同時(shí)應(yīng)該完成該指導(dǎo)性技術(shù)文件中所規(guī)定的技術(shù)要求。該指導(dǎo)性文件意在幫助航空設(shè)備制造商、分包商、維修工廠和其他航空元件用戶定制自己的電子元件管理計(jì)劃（ECMP）。該文件說明了需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，但是該標(biāo)準(zhǔn)并不要求執(zhí)行特定任務(wù)，收集特定數(shù)據(jù)或者發(fā)布特定報(bào)告。建議根據(jù)該文件制定計(jì)劃的人員就該文件中所說明的目標(biāo)，將最有效的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程，形成文件。

根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)形成的元器件管理文件專門用于航空電子元器件用戶，而并不適用于電子元器件制造商。

2.2 技術(shù)要求

該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC/TC 62239形成的電子元器件管理計(jì)劃使用的程序文件需要包含以下對(duì)技術(shù)要求方面的內(nèi)容，主要涵蓋八個(gè)要素：元器件選擇；元器件應(yīng)用；元器件檢定；元器件質(zhì)量保證；元器件可信性；元器件與設(shè)備生產(chǎn)過程的兼容性；元器件數(shù)據(jù)；配置管理。

上述要求適用于所有的電子元器件，包括由元器件制造商數(shù)據(jù)手冊(cè)確定的貨架元器件和由原始設(shè)備制造商定制的專用元器件。電子元器件管理計(jì)劃（ECMP）對(duì)各個(gè)技術(shù)要素還作出了詳細(xì)要求。

例如，在元器件選擇方面有以下詳細(xì)要求：

1） 能夠充分識(shí)別元器件的使用條件，使用條件可根據(jù)元器件制造商數(shù)據(jù)手冊(cè)上的參數(shù)以及一些附加要求確定；

2） 應(yīng)將元器件可獲性及斷檔風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)可認(rèn)為是選用元器件的主要準(zhǔn)則；若對(duì)元器件有附加功能要求（例如：過篩選、過應(yīng)力、定義附加參數(shù)），則該元器件可被認(rèn)為是特定元器件，需要單獨(dú)標(biāo)識(shí)；

3） 在選擇程序中，每只被選元器件應(yīng)滿足：對(duì)于貨架元器件，至少應(yīng)提供：元器件制造商數(shù)據(jù)手冊(cè)、元器件制造商規(guī)范和使用說明、封裝形式、可靠性和有效性數(shù)據(jù)以及可生產(chǎn)性數(shù)據(jù)（包括貯存、焊接條件等）；對(duì)于設(shè)備制造商的定制元器件，應(yīng)提供必要證據(jù)（包括說明書、制造商數(shù)據(jù)和規(guī)范、可靠性、具體的測試和篩選以及相關(guān)的內(nèi)部連續(xù)監(jiān)測）。

在其他方面該標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了詳細(xì)的要求，并且給出了相關(guān)了規(guī)范性引用文件。例如IEC/TR 62240《航空電子設(shè)備過程管理——額定溫度外的半導(dǎo)體期間的使用要求》、IEC/TS 62396《航空電子設(shè)備管理——大氣輻射效應(yīng)》等相關(guān)并行標(biāo)準(zhǔn)。endprint

3 我國航空電子管理過程標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀分析

近幾年隨著航空電子的綜合化模塊化的發(fā)展，對(duì)航空電子系統(tǒng)、可靠性、元器件的質(zhì)量提出了更高的要求，標(biāo)準(zhǔn)化在促進(jìn)數(shù)據(jù)交換模塊化設(shè)計(jì)，兼容性和可靠性等方面都能發(fā)揮重大的作用。

國際電工委員會(huì)（IEC）下設(shè)了TC107航空電子過程技術(shù)委員會(huì)專門負(fù)責(zé)電子元器件管理計(jì)劃相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定與修改。目前，我國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)（SAC）也設(shè)立了TC427航空電子過程管理技術(shù)委員會(huì)作為IEC/TC107的對(duì)口部門，其秘書處設(shè)在中國航空綜合技術(shù)研究所，該委員會(huì)促進(jìn)將IEC/TS 62239及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國標(biāo)。目前該技術(shù)委員會(huì)已經(jīng)出版了GB/Z 31478-2015《航空電子過程管理 電子元器件管理計(jì)劃的制定》和GB/Z 31477-2015《航空電子過程管理 航空電子產(chǎn)品高加速試驗(yàn)定義和應(yīng)用指南》兩個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件，目前電子過程管理相關(guān)的其他標(biāo)準(zhǔn)正在按計(jì)劃轉(zhuǎn)化為國標(biāo)。

2017年5月5日，我國首架具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式客機(jī)C919成功完成首飛任務(wù)，這也標(biāo)志著我國航空工業(yè)的近幾年來所取得的巨大進(jìn)步。為了進(jìn)一步縮短我國與國外先進(jìn)國家的航空技術(shù)差距，首先得按照國際標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格管理，近幾年是標(biāo)準(zhǔn)化工作改革的關(guān)鍵時(shí)期，國務(wù)院印發(fā)了一系列的標(biāo)準(zhǔn)化改革文件，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工作改革進(jìn)行了總體布局，C919的成功也使得航空電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化得到了關(guān)注和重視。

為了完善我國的航空電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，一定要大力推動(dòng)國際標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)外互通。IEC/TS 62239指導(dǎo)的電子元器件管理計(jì)劃（ECMP）項(xiàng)目在國外開展得已經(jīng)較為成熟，英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（BSI）等認(rèn)證機(jī)構(gòu)已經(jīng)在美國、德國和英國等國家的航空電子用戶推行了ECMP，2015年至2017年，BSI和DNVUS等認(rèn)證機(jī)構(gòu)根據(jù)IEC/TS 62239最新版本進(jìn)行了20余次審核，航空電子元器件市場對(duì)ECMP計(jì)劃越來越重視，需求也越來越多。

我國正值航空工業(yè)快速發(fā)展時(shí)期，航空電子元器件的質(zhì)量管理對(duì)我國航空工業(yè)制造的質(zhì)量提升影響重大，響應(yīng)國家“質(zhì)量強(qiáng)國”的方針，推行ECMP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的國內(nèi)轉(zhuǎn)化以及ECMP在航空電子元器件用戶中的推廣勢在必行。

4 結(jié)束語

近幾年正值我國航空工業(yè)快速發(fā)展時(shí)期，無論是民用大型噴氣式客機(jī)C919的成功首飛，還是我國先進(jìn)戰(zhàn)斗殲20的投入使用都意味著我國在航空領(lǐng)域的飛速發(fā)展。隨著航空技術(shù)越來越先進(jìn)，航空電子設(shè)備也越來越多，航空電子元器件的需求量也越來越大，航空電子元器件的質(zhì)量直接關(guān)系到我國制造的航空器的質(zhì)量，也直接關(guān)系著我國的國防安全與人民財(cái)產(chǎn)安全，所以提高航空電子設(shè)備的質(zhì)量就是保障我國的國防安全穩(wěn)定。

ECMP計(jì)劃由國外的航空工業(yè)集團(tuán)提出，在國外已經(jīng)推行普及了近十年，能有效提升航空電子管理的質(zhì)量，為航空電子設(shè)備制造商提供了管理COTS元器件商品的可靠計(jì)劃。我國目前可以借鑒國外先進(jìn)的管理標(biāo)準(zhǔn)，將其吸收轉(zhuǎn)化，為我國的航空電子過程管理提供新的思路和可行的辦法。

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