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新时期基于系统工程的航空装备型号标准化发展

2015/10/14 14:33:54      点击:
  “十二五”期间,我国航空装备建设取得了一定的成绩,大大增强了我国的国防实力。航空装备的发展离不开装备型号标准化的支撑,型号标准化是航空装备工程的技术基础和组成部分,并贯穿于型号工程研制的所有领域和整个过程,是型号技术质量水平的具体体现。
  美国等西方国家非常重视装备研制中的标准化工作,美国航空航天工业协会(AIA)发布的《航空航天标准化之未来》,认为标准保障了航空器的互操作性和互连互通;标准给出了可靠的、可重复的优秀质量的通用要求;标准是开展合格评定工作的基础。
  我国航空装备型号标准化工作走在其它行业装备标准化工作前列,从2007年开始,成立了专门主管型号标准化工作的部门,并发布了专项管理规定,在20多个新型航空装备的研制中,全面开展型号标准化工作,包括建立型号标准化工作系统、构建型号标准体系、制定型号专用标准、研究关键技术标准、引进国外先进标准,以及型号标准实施监督和标准化工作检查等装备研制全过程的型号标准化工作,构建了某新型战斗机、运输机、发动机、无人机健全完整的型号标准体系,编制了型号专用标准1299项,开展了110项关键技术标准研究,引进分析了国外先进标准560项,有效支撑型号装备研制,提高产品研制质量,缩短研制周期,降低研制成本。
  但也需清醒地认识到,随着新技术的发展、系统复杂性的提高,传统型号标准化工作模式面临了巨大的挑战。型号标准化工作作为装备工程的一项重要组成部分,应基于系统工程的理论和方法,进行型号标准化理论建模与内涵剖析,建立新时期下型号标准化理论与应用体系。新时期基于系统工程的航空装备标准化,应全面考虑装备全寿命周期的标准化需求,关注装备研制需求生成、架构设计以及技术状态控制等,转变传统的型号标准化工作模式。
  重点应考虑以下几方面:
  一、引入装备需求管理,规范装备能力需求定义
  需求分析是装备研制的第一步,通过需求分析明确的是系统功能、性能、接口及其他约束条件。美军非常注重作战概念需求研究这个环节,以标准的形式,对需求从多维角度进行定义,体现的是能力,体现的是与体系的兼容性要求,并利用需求管理软件DOORS对需求进行全寿命周期的跟踪和追溯。我们应引入需求管理理念,准确界定装备利益攸关者需求、需求与装备能力生成关系等,探索需求论证管理程序、模式标准,对作战能力的生成进行精细化管控。以军方用户需求为顶层输入,逐步分解形成各层级需求文件,运用系统工程方法进行“确认”与“验证”;同时将确认的设计要求与验证方法纳入型号规范,形成型号研制技术输入。
  二、借鉴DODAF体系结构设计思想,构建型号标准系统的体系结构
  型号标准体系体现型号研制总要求和总体设计方案的技术特征,全面真实的反映型号的技术体系结构和内容。美国国防部体系结构框架DoDAFV2.0为体系结构开发提供了一种通用的体系结构顶层概念模型,是体系结构设计的指南,对标准系统的体系结构开发具有重要指导意义。一是实现标准规划由传统的标准体系建设向标准系统建设转变;二是将体系结构设计方法应用到标准系统设计与标准项目规划领域,达到精准确定项目需求,实现标准系统设计由经验型向科学型转变。三是形成基于体系结构设计方法的标准系统设计模式,从理论上打通体系结构设计方法在标准系统设计领域的工作流程和工作方法。
  三、强化标准验证与评估,构建基于功能模型的标准评估与验证平台
  现行航空装备标准体系,引进标准的适用性验证少,高水平、高技术、新领域的标准少,部分关键领域的标准还有空缺。标准研制验证手段的缺失是造成上述现状的重要原因之一。基于功能模型构建的标准评估与验证平台是一个基于武器装备功能体系结构,应用系统工程方法,进行的装备作战及使用需求通用化、功能体系框架模块化、标准要素及指标关联化,构建的开放式标准评估与验证平台,可以保证验证通过的标准的协调性、准确性和完整性。
  四、实施武器装备采用标准备案管理制度,保证标准贯彻实施成效
  当前我国军用标准在贯彻实施中面临着:一、难以全面掌握哪些标准在装备系统中得到了有效贯彻;二、难以深入了解标准发生变化将对装备的研制和使用保障产生怎样的影响。通过实施武器装备采用标准备案管理制度,构建标准实施数据库,分析装备研制信息、使用保障信息、标准实施信息之间关系,将标准实施数据库中的标准与各级别组件、部件、零件的研制信息,以及合格产品目录、零部件编码、零件故障信息等使用保障信息进行关联,从而实现标准的变化对装备研制、使用保障的影响进行分析、识别和预警,为强化标准贯彻实施提供手段支撑。
  五、加强装备全周期标准化服务模式的创新
  随着当前信息化技术高速发展,数据大爆炸时代的来临,以“标准即数据,使用即标准”的理念设计,创新装备全寿命周期的标准化服务模式。以结构化知识为最小信息粒度,将标准离散成为结构化语言,以数据加关系的格式进行存储和使用,研究开发标准自动化采集系统、标准结构化编制系统、标准立体化出版系统、标准网络化管理系统、标准智能化应用系统等,实现结构化标准研制能力、标准技术成熟度判定能力、标准适用性分析能力、标准快速制定能力、个性化标准定制能力、标准符合性验证能力。
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