军用元器件技术状态管理,别只被用户“牵着鼻子走”



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近年来,“技术状态管理”已成为军工产品的关键词,从系统、整机到元器件单位,都在不同程度地开展军工产品技术状态管理工作,形成了GJB3206A -2010《技术状态管理》和GJB 5709-2006《装备技术状态管理监督要求》两个标准。GJB9001B -2009相对于GJB 9001A -2001也作了较大的修订,要求军工产品承制单位都应开展技术状态管理工作。

军用电子元器件技术状态管理现状

军用电子元器件作为军工产品的最基本单元,也是武器系统的底层配套产品,对武器装备的性能和质量起着至关重要的作用。尤其是核心元器件或关键零部件,往往是整个武器系统重点关注的内容之一,其技术水平也是国防科技工业水平的重要体现。伴随着世界范围内的军事科技进步,我国武器系统研制的难度和复杂程度大大增加。总体单位在完成武器系统方案论证后,就需要对其技术指标进行分解与分配,并层层传递,形成各个分系统、整机、部件、组件、零件的技术指标。其中军用电子元器件与武器装备系统的配套框架如图1所示。

军用元器件技术状态管理,别只被用户“牵着鼻子走”

图1是典型的树状结构,每级产品及各级产品的接口都可能影响到系统级产品的性能与质量。对于总体单位而言.这些分级产品往往需要多个其他单位配套研制生产。当外协配套研制的产品数量较多时,技术状态管理的作用就显得越来越重要,且技术状态管理是否到位可能直接影响配套产品的质量。但是作为产品配套级别较低的电子元器件是否是技术状态项,以及如何开展技术状态管理仍是值得探讨的问题。


现阶段我国军用电子元器件生产单位大致可分为两种:第一种是生产通用型元器件的单位,产品包含电阻、电容、稳压器、连接器等。这种单位通常有通过认证的军标线,且产品种类相对单一、通用性强,只要其质量体系和军标线有效运行,就能生产出合格的产品。此类产品批次一致性是关键。第二种是生产定制型、专用型元器件的单位,产品包含微电子器件、集成电路、组件、部件等,产品的配套级别通常在四级以下。这些对整机或系统来说,都可认为是“元器件”,且定制型产品居多,涉及各类型系统或整机,同时往往是核心元器件,技术含量较高,直接影响着整机或系统的性能及可靠性。此类单位开展技术状态管理有其必要性和实用性,但应充分考虑技术状态管理的广度、深度,费效平衡等诸多因素。


与整机相比,元器件往往具有通用性强、生产批量较大、生产自主性强、技术状态固化难度大、技术状态管理难度大等特点。通用性强,不同用户对技术状态的要求不同;生产批量较大,导致承制单位及用户对产品技术状态的固化有很高的要求;生产自主性强,给技术状态的监督管理增加了难度,承制单位客观上存在技术状态控制动力不足的问题;技术状态固化难度大,许多元器件使用的器材已经到了材料级,没有经过认证的、状态稳定的材料可供选用,还有元器件的生产过程中需要大量使用国外材料,这都导致固化产品的技术状态较为困难;技术状态管理难度大,由于采用了未定型(鉴定)元器件,包括进口的元器件、原材料和即将淘汰的产品等,使得技术状态管理工作更加复杂。


目前军用电子元器件生产单位在产品研制和生产过程中,主要还是以用户为导向,按照用户的要求进行相关的技术状态管理,制定所谓的“技术状态管理计划”,而在形成分配基线即研制任务书时很少告知该产品是否被列为“技术状态项”,加上元器件本身自主性强的特点,造成元器件生产单位技术状态管理工作比较被动,充满困惑。


技术状态管理的本质

技术状态管理源自于系统工程。中国航天的系统工程方法实践早在上世纪60年代初就开始了。在这期间,钱学森同志始终强调系统工程的含义及其重要性,他认为研制这样一个复杂系统所面临的问题是:“怎样把比较笼统的初始研制要求逐步地变为成千上万研制任务参加者的具体工作,以及怎样把这些工作最终综合成为一个技术上合理、经济上合算、研制周期短、能协调运转的实际系统,并使这个系统成为它所从属的更大系统的有效组成部分。”言语中体现了系统工程管理的本质。技术状态管理是系统工程管理的重要手段。它保持技术开发活动有序进行,控制更改,保证系统研制的完整性和跟踪性。在任何时候都可以确切描述已经做的是什么,要做的是什么,什么地方做了修改。


技术状态管理包含两个关键要素:1)技术状态项;2)基线。两者是开展技术状态管理的基础,是管理实施的对象。技术状态项实质是产品,但并不是武器装备各层次产品都是技术状态项。一般可认为,技术状态项基本与需要定型或鉴定的产品一致。被选择作为技术状态项的产品一般是:


1)分系统级产品或跨单位、跨部门研制的产品;

2)在风险、安全、完成作战任务等方面具有关键特性和重要特性的产品;

3)新研制的产品,例如关键的、新的或改进的设计;

4)接口复杂且重要的产品,例如与其他系统、设备或软件有接口关系,或者是几个系统共有的部件;

5)单独采购的重要产品,例如有单独的交付或安装要求;

6)使用和保障方面需着重考虑的产品,例如必须保持可互换性。


基线是在工程寿命周期某个阶段上对设计的一个定义,用作后续设计开发工作的基准。在装备研制中,常设计3种基线,即功能基线、分配基线和产品基线。简单而言,基线是被批注的技术状态文件,作为下一步工作的基准。基线是一种基准,技术状态管理的一切活动都应在基线基础上展开。具体见表1。

军用元器件技术状态管理,别只被用户“牵着鼻子走”

技术状态管理主要包括技术状态标识、技术状态控制、技术状态纪实、技术状态审核4部分内容。同时,技术状态管理应形成闭环,需要适时开展监督工作。监督工作不仅包括订购方的监督,也包括承制方内部的监督。


综上,技术状态管理是系统工程管理的一个重要组成部分,尤其适合跨部门共同承担的系统和整机设备研制生产,是武器装备项目在研制和生产过程中应完成的工作自上而下逐级分解所形成的一个层次管理体系,需要多方参与,形成团队才能把工作做到位。

对军用电子元器件技术状态管理的理解

GJB 9001B相对于GJB 9001A,对技术状态管理进行了修订,具体要求见表2。

军用元器件技术状态管理,别只被用户“牵着鼻子走”

从表2可以看出,GJB 9001B对技术状态管理的要求加严了,要求所有单位都要开展技术状态管理工作,同时对技术状态控制和过程管理等还需要用户的参与和监督。而这其中,整机或系统单位技术状态管理是否合理、到位也直接影响着元器件配套单位的技术状态管理是否合理、到位,两者相辅相成、密不可分。

    

军用电子元器件研制项目大致可分为:1)新品项目;2)型谱项目;3)质量工程项目;4)市场开发类项目(武器装备配套)。前3类项目都是上级下达的科研项目,它的技术状态管理路线较为清晰,一般分为初样阶段、正样阶段和设计定型阶段,各阶段的节点、质量控制要求、技术状态文件要求都是明确的,技术状态管理工作能够顺利开展。但是第4项市场开发类项目,是武器装备配套的项目,面对不同的用户、不同的工程,以及产品自身的不同配套级别和特点,开展技术状态管理工作难度较大,并无统一的标准,矛盾较为突出。

    

确定市场开发类项目是否为技术状态项,是开展技术状态管理工作的前提,应充分考虑其重要性、关键性以及质量保证困难程度。通常市场开发类项目技术状态项的确定按照以下原则进行:


1)重点工程型号的配套项目;

2)技术要求高、研发难度大的项目;

3)后续批量大的项目;

4)对产品的性能有决定作用的元器件;

5)薄弱工艺涉及的材料,承制方内部存在薄弱工艺,这些工艺对使用材料的可靠性、一致性要求比较高;

6)难以采购的器材,如进口器件,采购的质量风险较大的器件;

7)没有足够检测手段的原材料。

    

无论怎么挑选,都要保证技术状态项是可以进行单独管理的。但是从用户角度而言,需要定型的产品也是需要权衡选择的,一旦选择了某个产品为需要定型或鉴定的产品,那么该产品的管理成本将立刻提高,这其中往往使得整机单位向元器件单位传导,使得元器件也成为了技术状态项。军用电子元器件是否是技术状态项,应当结合其重要性、关键性等诸多方面综合考虑,且需要在合同或者技术协议中明确其要求,否则承制方是否对其开展技术状态管理是个难以抉择的问题。但是整机单位在明确分配基线时,往往既希望元器件生产单位开展技术状态管理,又不在技术协议或合同中明确其要求,使得整机单位自身的技术状态管理失衡,难以把控。

    

但应当充分意识到,如果军用电子元器件作为航天产品为其航天系统单位配套,那么产品的质量可靠性永远是第一位的。航天产品特别强调“数据包”概念,数据包是产品本身研制生产全寿命周期的“痕迹”,是对产品本身设计、工艺、质量等方面全面真实的反映,通过数据包应能对已经出厂的产品进行追溯。而且航天产品一旦通过设计鉴定,那么为其配套研制的元器件研制厂家也就明确了,通常不再更换,所以对此类军用电子元器件开展技术状态管理工作是必须的。

    

当前很多军用电子元器件从提出研制要求到在武器装备上使用,周期过短,可能只有半年甚至更少,同时产品种类众多,配套工程繁杂,面对这些情况,如何开展技术状态管理工作?笔者认为应关注以下几点:


1)元器件是否为技术状态项应尽早明确,最好在工程研制阶段初期就确定,且应以双方文件签署的形式明确;

2)武器装备全寿命周期与元器件的研制阶段划分如何对应,整机单位有告知义务,双方可形成“超越单”,即针对某些技术成熟、工艺稳定、有类似产品已装机验证的,可将其“初样”元器件装至“试样’,整机甚至“设计定型”整机使用,依次类推;

3)评审制度是技术状态纪实、审核、控制的重要形式,基本的设计、工艺、质量及更改等评审应完备,开展评审的形式可多样;

4)从分配基线到产品基线,各类型技术状态文件应审阅、签署完备,做到文文一致、文实相符;

5)技术状态应尽量做到不更改,若更改应控制,控制力度取决于技术状态更改的类别、是否是重点工程、用户有无控制要求等方面;

6)技术状态标识可通过产品规范号、图号及技术状态文件命名等形式开展;

7)费效平衡是一对矛盾,需方往往不考虑供方的管理成本,供方往往希望以最小的管理成本实现最大的经济效益,产品带来的经济效益与单位投入的人力、物力、财力应匹配。

    

与此同时.同一种军用电子元器件可能为诸多不同的产品配套,不同订购方的管理要求不尽相同,本着用户至上的原则,去一一适应,造成自身的核心管理要素体现不充分。再者,定制型产品占据主导地位的军用电子元器件生产单位,往往项目繁多,如果一一开展技术状态管理工作,费效平衡怎么把握值得商榷,做不好会顾此失彼,达不到既定目标,造成资源浪费。最后,各单位的领导对技术状态管理工作的重视程度也决定了技术状态管理能否顺利开展并达到预期效果。


综上,军用电子元器件技术状态管理应与本单位的质量体系相结合,建立良好的用户沟通机制,根据自身的业务架构和产品特点制定适合本单位的技术状态管理办法。


作者:刘杰  傅义珠

来源:网络

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