请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

CCOSE论坛

 找回密码
 立即注册
查看: 2174|回复: 0

【转载】案例|卫星有效载荷研制流程的策划与推进

[复制链接]

434

主题

644

帖子

2375

积分

论坛元老

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
2375
发表于 2020-4-12 11:25:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
案例|卫星有效载荷研制流程的策划与推进
原帖:微信公共号“智能前沿技术
(
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNDcxMjQzNw==&mid=2247490119&idx=5&sn=167b2e80dea1acca363e17cb596a7a7f&chksm=fa287addcd5ff3cb4edf430a5ea065a070ecfa005dc15333972e50f1b2361220861979e6058b&mpshare=1&scene=23&srcid=&sharer_sharetime=1586494508228&sharer_shareid=ee35f14654a6c7f7763629b68b1722c2#rd)




案例|卫星有效载荷研制流程的策划与推进

来源:钱学森智库
作者:牛相林
航天型号项目的技术流程和计划流程是策划与推进型号项目研制的重要手段。1996 年, 中国空间技术研究院将编制与执行研制流程列为加强型号管理的第一号令,颁发了2 个流程的编写规范(Q/W655-96、Q/W655-96),规定编制与执行技术流程是设计师的一项重要职责,编制与执行计划流程是指挥和调度的主要职责之一。研制流程对加强型号项目策划、分阶段扎实推进、落实过程精细控制、提高产品质量与可靠性、缩短研制周期,适应我国航天产品转型升级发展有着重要作用。
一、研制流程的功用与编制分类流程

1.研制流程的功用
研制流程是对实现型号任务总目标做策划,对分阶段推进研制做安排。
技术流程是按任务技术与质量要求,策划并确定各研制阶段的主要技术事项,进行协调并作出合理可行的安排,包括方案论证、技术攻关与验证、阶段设计与评审、部件研制、技术集成总装、测试与试验、阶段总结与评审等,按技术工作顺序关系绘制技术流程图并作出相应的文字说明。
计划流程是按任务进度要求并与技术流程相呼应,策划并确定各研制阶段的主要计划管理事项,协调主要进度节点与阶段完成日期,按时间顺序绘制事项与进度的流程条图并作出相应的文字说明。
2.编制分层次、分阶段流程
对型号项目做分层次策划,相应编制出分类研制流程:分系统级项目研制的技术/ 计划流程;项目下属子系统、单机或组件研制的技术/ 计划流程;项目专用地面检测设备研制的技术/ 计划流程;对项目研制过程中重要事项(攻关与验证、活动部件组装与控制、整机集成总装与控制、定标等试验,重大事项的变更)编制专项流程。
针对上述各类流程,按研制阶段编制分阶段流程文件:方案阶段编制项目全过程(含方案、初样、正样)的总策划文件;初样、正样阶段分别编制初样、正样产品技术/ 计划流程文件;根据专用检测设备、过程重要事项实际情况,编制其研制总流程或分阶段实施的流程文件;若流程执行发生重大变更(对技术流程重大事项作增/ 减,对计划流程重要产品交付进度作重大调整等),按照项目办公室的要求及时编制调整的流程文件。

二、研制流程编制的基本要求与方法
1.型号项目研制全过程策划与总流程的编制
在立项进入方案研制阶段时,必须对全过程进行策划。策划工作由项目行政负责人(指挥)和技术负责人(主任设计师)协同进行,由技术负责人(或指定专人)编制项目全过程策划文件与总流程,并与方案设计报告相结合进行评审。
进行项目研制全过程策划的要点与方法包括以下几个方面:
策划依据。任务对项目的技术与进度要求,载荷仪器的技术方案等。
任务要求与特点的分析。对任务目标与特点、大系统(飞行平台)制约条件、型号全周期与分阶段推进要求、现实基础与差距等进行逐项分析。
项目技术方案的风险分析。按任务要求与现实基础,合理安排技术方案继承与创新的关系,充分沿用单位已有技术;将创新研制或攻关提高事项聚焦于实现任务要求的特殊性能与可靠性。技术方案应明确分系统及单机的功能,相应对新研与攻关事项进行风险分析,对组织研制队伍、解决待落实保障条件做策划,并提出可行的解决途径。
列出研制全过程主要事项。进行技术攻关、组部件与外协件研制、产品总装集成;各阶段交付的产品应做环试与专项试验;相应的器材与测试试验条件保障等,按研制阶段列出简明的主要事项表。
进行研制总流程策划。以项目产品研制、向上一级系统交付产品、参加系统试验为主线,以专项技术攻关、关键部件研制、专项地面设备研制等为辅线,绘制全过程(含方案、初样、正样)总流程图。流程主辅线可合理并行交叉,主线主要节点应与任务项目办公室的要求符合,总流程图应有时间标注。
编写项目全过程策划文件。对任务要求分析、技术方案与风险分析、技术攻关与途径、分阶段内容安排、研制团队、主要保障条件、所需研制周期等逐项简要说明,并附上简明总流程图、各阶段主要事项简表。
需要注意的是,对全新研制项目、技术复杂分系统级项目的策划,应进行充分酝酿,并与单位内外沟通协调,尤其要抓住任务特点与主要风险点落实解决途径,策划应做到既符合任务总要求又合理可行,力求避免存在颠覆性问题。
2.分系统与独立单机产品分阶段流程的编制
分系统、独立单机(或子系统)的初样、正样阶段产品技术流程,由技术负责人(或指定设计师)编制,与项目阶段设计报告相结合进行评审。
其初样、正样阶段的计划流程,在项目指挥领导下由调度(或指定专人)编制,应与技术流程相呼应,与项目阶段设计报告相结合进行评审。
编制分系统、独立单机(或子系统)初样和正样流程的方法包括以下几个方面:
编制依据。项目合同、研制任务书(或技术要求)、阶段设计报告等。
编制基础工作。明确研制产品分类及其设计试验要求(A类为沿用成熟飞行产品、B 类为有局部改动、C 类为有较大改进、D 类为新研产品),列出产品单机、软件配套表及单机明细表;明确产品设计(含技术攻关或改动论证)主要事项;明确产品测试与专项试验(定标、外场、寿命等)事项,产品环境与可靠性试验矩阵表。对产品研制主要技术事项必须考虑周全,切忌漏项。
列出产品计划管理主要事项。阶段评审,生产齐套,产品组装与测试试验,应交付的阶段产品(如结构热控件、初样电性件、鉴定件、正样与备份产品),应参加大总体的试验等,其主要时间节点与项目办公室协调一致。
进行阶段技术流程主线、辅线策划。对分系统项目,一般以主要功能的整机( 可称为XX主体或主机)研制为流程主线;以专项技术攻关、核心部件、配套电单机、软件、地检等研制为流程辅线。对主辅线各自的主要事项以框图表示,按工作顺序设定事项编号(主线事项以M 加序号表示,辅线事项以A 加序号表示),按主辅线并行交叉绘制流程框图,确定主辅线交叉结合点。
对应阶段技术流程事项框编制工作事项表。对流程的每个主要事项框列表简明填写:保障条件、工作内容、注意事项、参加单位或部门,估计完成所需时间(天)。这是编制项目计划流程与估计研制周期的基础。
按规范格式分别编写项目的阶段技术/ 计划流程。将技术流程绘制成并行交叉的框图,清晰反映主要技术事项及其顺序关系(技术流程图对加工制造齐套可综合为一个事项框)。对主辅线的并行交叉,以箭头(→)表示工作顺序、以实点( ● )表示关键节点、以空心圆(○)表示事项的交叉结合。流程的文字部分对阶段目标、编制依据、技术状态与风险分析、技术流程与主要事项、关键节点、关键项目与主要质量控制点等做简要说明。
计划流程的编制以技术流程为基础,简明反映产品设计、生产、组部件齐套,整机组装测试与试验、交付验收的进度与衔接,绘制成事项与时间的条图,必要时先绘制形象化表达的事项进度网络图,再转化为条图。文字部分对阶段目标、编制依据、产品组成与交付事项、计划流程与进度里程碑节点、关键(短线)项目、主要质量控制点、条件保障事项、管理措施等做简要说明。
技术流程和计划流程有相关性,但其表述方式与重点不同,技术流程图应给出研制进行的主要技术事项及顺序关系,它不是产品进度流程,勿以计划流程图替代技术流程图,2 个流程的主要节点应当是一致的。
总之,对分系统项目的技术/ 计划流程,应着力做好内外协调与基础性工作,同步进行流程编制,对主要技术事项考虑周全勿漏项,对攻克技术难点所需时间以及外协、加工、自制件等齐套所需周期应估计充分。在此基础上,确定分阶段目标,对分阶段流程进行并行交叉的优化组合,得出切实可行的产品周期,力求避免由于策划不充分、编制不严肃导致执行中多次发生明显拖期的情况。
3.自制部组件产品分阶段流程编制
由部组件研制技术负责人(或指定设计师)编制产品的初样、正样阶段技术/ 计划流程,与部组件阶段设计报告结合进行评审。注意事项如下:
做好与项目总体协调。明确编制输入(分任务书或技术要求、试验件与交付产品、试验项目等)、部件流程输出与项目总体流程节点要求的协调。
按部组件自身实际做好编制基础工作。分析部组件产品技术继承性(是否为型谱或其他型号技术的继承、是否为全新研制);分析使用的工艺技术(是否有首次采用的新材料、新设备、新工艺、新技术等);对定为“九新”事项的,安排试验验证,重大的“九新”事项应通过鉴定试验与部门评审。
4.型号项目地检或专用测试设备流程编制
由单位内(或委托外单位)研制专用检测设备负责人编制技术/ 计划流程:按照项目提出分任务书(或技术要求)、完成数量与时间等为编制依据;按照单位的技术/ 计划流程编制标准格式编写流程文件;结合专用设备技术评审进行研制流程的确认。
5.项目研制过程中专项流程的编制
对技术攻关或重大状态更改编制工作流程,应结合事项论证评审确认。
对活动部件编制组装流程,列出流程控制点并明确量化要求。活动部件流程应通过部门评审,进而细化编制组装工艺文件与过程质量记录表。初样转正样时,应对流程、工艺文件与记录表进行修订完善,以达到精细控制要求。
对项目主机总装集成,应先编制工艺总方案并通过所级评审;进而编制主机总装总调流程与关键点量化控制要求(过程检测的产品Ⅱ类不可测项为强检点),并通过部门评审;再细化编制光机装校、总调工艺文件及质量记录表。对流程、工艺文件及记录表,应在转正样时修订完善,达到精细控制要求。
对专项(定标、外场、寿命等)试验编制试验大纲、细则并通过所级评审。注意大纲与细则的区别,大纲是试验目的、状态与要求等的纲要,而细则规定实施流程、内容与控制措施(包括安全检查、故障对策、记录表等)。全新大型试验项目在编制大纲、细则前,应先制订试验方案并通过部门评审。
按项目办公室指定要求编制的专题流程(如落实重大试验执行、调整必保产品交付时间等),必须按目标时间“倒排”、编制细化流程与按天进度表。

三、分系统级项目策划与技术/计划流程编制实例
型号项目研制按照方案、初样、正样推进,工作策划应把握逐步逼近的要求。方案阶段按任务目标要求论证技术方案,进行关键技术与风险分析并落实措施, 做好研制全过程策划,力求合理可行,避免发生颠覆性问题;初样阶段按任务书要求与技术报告模板,进行项目总体与各子项详细设计,重点把握3类关键特性、风险与“九新”事项、可靠性“1+6+2”工作、测试试验覆盖性等要求,按设计列出的主要技术事项、产品进度要求,编制初样产品的技术/ 计划流程,按流程从部组件、单机的研制与验收、系统总装集成、测试试验至产品交付实施,鉴定产品务必达到任务书要求(尤其是主要技术指标、可靠性关键项目、状态更改、质量问题归零的验证),以确定转正样状态;正样阶段以鉴定产品为基线,制定切实可行的技术/ 计划流程,进一步强化对产品技术风险与过程的精细控制,交付后应密切关注产品在整星等大系统测试试验中的性能与稳定性,进场前应落实产品飞行保障链分析并完善故障预案,确保产品性能与可靠性满足任务使用要求。
笔者以某试验卫星红外相机为实例,解析分阶段流程编制与推进。
1.方案阶段对研制全过程的策划与总流程编制(1)明确输入
与卫星总体协调技术要求与研制合同,制定方案设计报告。
(2)为研制策划进行相关分析与协调
对飞行试验核心部件(红外焦平面组件)进行技术风险分析。中国科学院上海技术物理研究所的红外焦平面器件有预研基础、斯特林制冷机有型谱基础,但与航天使用的工程化与质量要求仍有差距,列为技术攻关事项,确定了攻关内容及途径。
对整机方案与风险进行分析。将整机研制重点放在抑制红外杂光影响、保证低温工作下红外成像焦面位置、获取清晰红外图像上,明确了解决途径与措施,其他设计则尽量沿用单位成熟技术。整机项目属新研D类产品。
按方案设计,确定分系统产品由相机主体、电子机箱(含成像电子学及软件、制冷机驱动电路与软件)2 个单机组成,明确单机配套与功能组成。
综合以上3 项分析,编制项目技术状态基线报告并通过评审。
与卫星总体协调全过程(方案、初样、正样)的阶段要求,商定试件与产品、测试与试验等事项,列出各阶段主要事项与交付产品简表。
(3)绘制项目全过程(方案、初样、正样)总流程简图确定总流程的主辅线。以研制相机产品与参加整星试验为主线;将红外焦平面器件攻关、制冷机攻关、相机冷光学攻关与地面成像试验列为3 条辅线;相应确定主线相机研制与辅线攻关事项的并行交叉汇合点。相机全周期研制技术流程如图1 所示。

图1.png
图1 相机全周期研制技术流程图
(4)编制项目研制工作策划文件(含文字说明与总流程图)对任务要求与制约、技术风险与对策、总流程的并行交叉推进、各阶段目标与主要工作事项、需落实的技术条件和预计完成周期进行简要说明。2.初样阶段技术/ 计划流程的编制(1)初样流程输入
卫星总体对初样技术要求与计划,载荷详细设计报告。
(2)为编制初样2 个流程进行的基础工作
按详细设计报告列出初样星上产品配套表、各单机组成明细表。
与卫星总体协调,明确单机、组件环试矩阵表,本阶段应交付产品。
按详细设计分解出研制事项,编制事项的责任矩阵表,落实外协。
对从方案转入初样尚存在的技术难点与风险进行分析。鉴于红外焦平面性能攻关与制冷机工程化已突破,初样应开展环境与可靠性试验及两者的耦合测试,以确定组件全部状态。初样整机及早进行低温光学验证与地面成像试验。重点是鉴定产品研制与试验测试,其进度受元器件筛选齐套的制约。
(3)绘制初样技术流程图,列出初样主要工作事项表
按方案阶段进展对流程主辅线进行调整,仍以相机研制为主线,将冷光学、地面成像试验纳入产品主流程。焦平面组件、地面设备仍列为2 个辅流程。
与初样技术流程框图对应,列出初样主要工作事项简表(WBS 表),明确责任单位。在实施过程中,对该表加以完善并把握初样产品研制进度。
(4)确定初样流程关键(短线)项目、进度里程碑与主要节点、质量控制点、相关条件保障事项。
(5)编制初样技术流程文件,文字说明、流程框图如图2 所示。
图 2.png
图 3.png
图3 相机初样阶段研制计划流程条图

在初样研制中,对过程控制主要事项明确具体方法:对整机编制工艺总方案、总装流程与控制点、光机装校工艺文件。对关键项目(焦平面器件、制冷机)编制各自的研制流程、器件流片及制冷机组装工艺文件、测试细则、筛选试验条件;对两者的耦合与测试、组件的环境试验项目与条件,形成技术规定文件。


3 .正样阶段技术/ 计划流程的编制(1)正样流程输入

卫星总体对项目正样的技术要求、试验要求、产品验收大纲,载荷正样设计报告。

(2)为编制正样2 个流程进行的基础工作

检查初样流程执行是否有遗留事项;正样设计相对初样鉴定产品是否有状态更改;卫星总体对正样是否有新增要求等(该项目均无此类情况)。

确认卫星总体对正样产品验收大纲与试验检测项目,商定在总装过程中验收的Ⅱ类不可检测项目(强制检测点),将其纳入流程的工作事项。

(3)绘制正样技术流程图,列出正样主要工作事项表

按正样研制实际对初样流程主辅线进行修改。仍以相机产品研制为主线,正样增加软件第三方评测、过程中光学参数验收检测、相机主体热控实施、相机真空定标等事项。保留核心部件(红外焦平面组件)辅线,正样事项为组件验收试验与检测、用同状态组件做地面模拟工作寿命试验。

与正样技术流程框图对应,列出主要工作事项表。该表明确各事项内容、保障条件、注意事项和参加部门。预估各事项所需时间,以把握正样产品进度。

(4)按正样要求加强关键项目与质量关键点的风险控制;按正样整星计划确定项目里程碑与主要节点;落实软件第三方评测、相机定标试验的保障。

(5)编制正样技术流程文件,文字说明、流程框图如图4 所示。

图 4.png
图4 相机正样阶段研制技术流程图

(6)以技术流程为基础,编制正样计划流程,如图5 所示。

图 5.png
图5 相机正样阶段研制计划流程条图

回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|京ICP备17005959号|IAC-16|Archiver|手机版|小黑屋|CCOSE论坛

GMT+8, 2020-5-26 08:38 , Processed in 0.048274 second(s), 23 queries .

快速回复 返回顶部 返回列表