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嘉峪檢測網 2021-11-11 21:59
產品規范是武器裝備產品基線的重要組成部分,是簽訂產品訂貨合同和軍廠雙方對產品實施檢驗驗收的依據,在產品生產和采購中起著重要的技術保證作用。當前,產品規范的編寫還存在著名稱、內容、格式不統一,要求的內容不完整、不明確,檢驗規則不合理或不好操作等問題,直接影響到產品規范的質量和執行效果。筆者結合多年來審查產品規范的經驗,對產品規范的編制進行探討,希望對廣大軍代表和設計人員有所幫助。
01產品規范的命名與編制依據
產品規范早先稱為技術條件,GJB 1362-1992《軍工產品定型程序和要求》開始引入“產品規范”一詞,到GJB 2993-1997《武器裝備研制項目管理》及此后發布的GJB 1362A-2007《軍工產品定型程序和要求》則完全用“產品規范”替代了“技術條件”一詞。但目前仍有一些行業繼續沿用“技術條件”這一名稱,并相繼發布了有關技術條件編寫規定的國家軍用標準,如GJB 4812-1997《電子對抗裝備產品總技術條件編寫規定》、GJB 1621.5A-2008《技術偵察裝備通用技術要求 第5部分:技術條件編寫要求》等。筆者認為,GJB 2993-1997、GJB 1362A-2008屬于頂層標準,其它相關國家軍用標準必須服從于以上標準,應將武器裝備研制過程中生成的規定產品技術要求及其符合性檢驗內容的設計文件統一稱為“產品規范”。
產品規范最早按照《國家軍用標準編寫的暫行規定》中“第二篇 規范的編寫”的要求編寫。GJB 2993-1997發布實施后,由于與之配套的相關支撐標準遲遲沒有制定發布,產品規范仍按《規范的編寫》及其后的GJB 0.2-2001《軍用標準文件編制工作導則 第2部分:軍用規范編寫規定》的要求編寫。由于GJB 0.2-2001規定的是國家軍用標準中軍用規范的編寫要求,標準中不少規定如引用文件的處理等內容對產品規范的編寫不是很合理、很科學,使得產品規范某些要求和規定不具體,影響到產品規范的可操作性和執行效果。GJB 6387-2008《武器裝備研制項目專用規范編寫規定》作為GJB 2993-1997、GJB 3206-1998《技術狀態管理》的支撐標準,是編寫產品規范的依據。對比GJB 6387-2008和GJB 0.2-2001,兩項標準雖有不少相同之處,但差異也很明顯。主要是GJB 6387-2008在產品規范第1章“范圍”中增加了“實體說明”,可在該部分描述產品在武器裝備項目中所處的層次和產品的組成,不必再在第3章“要求”中另設“概述”一節來描述產品的組成;有關引用文件的表述規則更加科學,通過注日期引用和摘抄引用文件的相關內容,可使產品規范各項要求更加具體,檢驗方法更加明確,更具可操作性;“要求”的項目設置更加全面,各項要求的描述和提示更全面、更詳細,有利于產品規范編制,審查人員理解。比較而言,GJB 6387-2008的規定更科學、更合理。
02產品規范的適用對象和編制時機
GJB 3206A-2010《技術狀態管理》明確,可單獨驗收和交付的產品,除簡單產品外,通常都應編制產品規范。但在很多承制單位特別是一些研究所,在產品研制階段沒有針對可單獨驗收并作為易損件、維修備件交付的單元、組件等編寫產品規范,等到生產階段維修備件或戰儲備件計劃下達后,再組織技術人員編寫相關單元、組件的產品規范,并由軍代表審簽。筆者認為,即使沒有維修備件訂貨,承制單位也應針對構成產品的各個單元或組件編寫產品規范,明確各項技術要求、檢驗方法和檢驗規則,以滿足生產和檢驗的需要。
GJB 6387-2008規定,產品規范一般在工程研制早期開始編制,隨著研制工作進展逐步完善,到產品正式生產前批準定稿。在實際工作中,作為產品技術狀態文件之一的產品規范在初樣研制階段就應開始編制并基本形成,在正樣研制階段根據產品技術狀態變化情況進行完善,到設計定型(鑒定)時正式定稿,并在生產定型階段根據產品試生產期間實施情況和產品設計更改情況進行修訂完善,到生產定型(鑒定)時最終定稿。
03產品規范核心內容的編寫
3.1 第3章“要求”的編寫
1) “要求”的確定
產品規范第3章“要求”的項目和內容通常根據產品研制總要求、研制任務書、研制規范或技術協議書確定,并確保其與以上文件的技術內容相協調。但在產品規范編寫過程中經常會遇到以下問題:如以上文件規定的要求覆蓋要素不全、描述不標準不規范;給出的性能指標余量太大,產品實際性能遠高于規定指標要求;所實現的功能比以上文件規定的功能有所增加等等,此時如果全盤照抄以上設計輸入文件的要求肯定不妥,而應在符合以上設計輸入文件的前提下,對相關要求進行補充和細化,并按照標準化要求對相關內容進行重新編排、調整,或者重新描述,在需要設計中貫徹但一旦完成設計就不受制造影響的設計約束或定性要求可不納入產品規范。另外,在編制產品規范時應將產品的戰術要求轉化為技術要求,并盡可能以可度量的性能特性來表示,以便于檢驗。對于無法檢驗的要求應選定可檢驗的代用要求,不能規定既無法檢驗又無法代用的要求。目前,由于產品研制過程中多數產品沒有按照GJB 2993-1997和GJB 3206A-2010的規定編制研制規范,產品規范既是產品設計定型或鑒定后檢驗驗收的依據,又作為研制階段檢驗試驗樣機和產品設計定型或鑒定考核的主要依據文件,許多僅與設計有關的要求全部納入了產品規范。隨著裝備研制工作的逐步規范,這種不合理的情況以后要盡量避免。
2) 常用“要求”項目的編寫
功能
由于功能和性能并不一定完全一一對應,在產品規范中通常應規定產品的功能要求。這些功能應是產品完成規定用途所必須的功能,包括在研制總要求、研制任務書或技術協議中沒有規定,但在產品設計中已經實現,與產品完成預定用途密切相關的功能。
性能
性能要求主要規定產品完成規定用途所必須的性能特性要求,包括相應的參數值及其使用條件下的允許誤差,必要時還包括產品在意外條件下應具備的運行特征、防誤操作措施等內容。對系統、分系統或成套設備而言,在規定產品綜合性能指標要求的同時,還應對其主要組成部分的有關性能指標作出規定,并在系統、分系統、成套設備檢驗時對以上性能指標實施檢驗。
環境適應性
環境適應性要求應規定產品在其壽命期內預計可能遇到的各種環境作用下不被破壞并能實現其預定功能和性能的能力。目前多數產品規范在環境適應性要求中通常只給出產品的環境試驗條件,筆者認為除環境試驗條件外,還應給出合格判據,采用諸如“產品在-40℃下應能正常工作,在-55℃下貯存應不損壞”等來描述產品的環境適應性要求。在環境適應性要求項目編排順序上通常應與第4章“驗證”中的環境試驗項目順序保持一致。
電磁兼容性
電磁兼容性要求主要針對電子、電氣和機電產品提出,以控制其電磁干擾的產生并提高其抗電磁干擾的能力,確保設備在不影響其它設備正常執行規定功能的同時,設備本身在所處電磁環境中也能正常工作。GJB 151A-1997《軍用設備的分系統電磁發射和敏感度要求》規定了各類軍用平臺上的分系統和設備的電磁干擾控制要求,并明確了各電磁發射和敏感度要求項目的適用范圍和極限,包括其規定值與合格判定。產品規范中電磁兼容性要求可采用“產品的電磁兼容性應符合GJB 151A-1997中XXX(平臺)設備的要求”來表述,并根據產品特點和GJB 151A-1997中表2規定選擇確定試驗的項目。
可靠性
可靠性要求一般應規定產品的可靠性定量要求。常用的可靠性指標主要有平均故障間隔時間(MTBF)、失效前平均工作時間(MTTF)、可靠度(R)等。對于選用MTBF作為可靠性參數的產品,在產品規范中一般應規定最低可接收值和規定值,至少應規定最低可接收值。
維修性
維修性要求一般應規定產品的維修性定量要求。常用的維修性參數主要是平均修復時間(MTTR)和最大修復時間。在產品規范中,在規定維修性指標時應明確維修級別。不同的維修級別,其MTTR值完全不同。基層級MTTR是指在外場進行故障檢測、故障定位并更換外場可更換單元(LRU)或外場可更換模塊(LRM)的平均修復時間;中繼級MTTR是指在內場進行故障檢測、故障定位并更換內場可更換單元(SRU)的平均修復時間。對電子設備,一般只提基層級MTTR要求。
測試性
測試性要求一般應規定產品的測試性定量要求。常用的測試性參數主要有故障檢測率、故障隔離率和虛警率。在產品規范中,在給出測試性參數時必須明確指標的前提條件,即是機內自檢的指標要求,還是通過機內自檢和地面自動測試設備綜合診斷才能達到的指標要求。對機內自檢,通常還應規定設備機內自檢的方式,包括上電自檢、周期自檢、維護自檢。
耐久性
耐久性要求主要針對機電、機械產品提出。對于一次性使用的產品,除任務可靠性指標外,一般會同時提出耐久性要求,而電子產品在MTBF外有的也會同時提出耐久性要求。耐久性的參數主要有首翻期、翻修間隔期、總壽命、使用壽命、貯存壽命等。
安全性
安全性要求通常以定性要求居多,主要作為設計要求在產品設計中貫徹落實,通常在系統規范、研制規范中規定。產品規范中如果需要規定安全性要求,必須保證這些要求可檢驗。
互換性
互換性要求規定產品實現尺寸和功能互換的產品層次,如“具有相同代號的零件、部件、組件,在功能和尺寸上應能互換”等,不能簡單地規定某一具體零部件的互換性要求。
運輸性
運輸性要求一般只針對大型產品如導彈、發動機等提出,以避免超長、超高、超寬、超重造成的運輸困難,可對包裝件的尺寸、重量等提出要求。
人機工程
人機工程要求主要是設計要求,需要在設計中貫徹落實,通常在系統規范、研制規范中規定。產品規范中如果規定人機工程要求,必須保證這些要求可檢驗。
電氣特性
電子產品通常應規定其電氣特性要求,包括絕緣電阻或導體保護電流、絕緣介電強度等。
電源適應性
應對用電設備提出電源適應性要求,保證設備在規定的輸入電源特性條件下能正常工作或不損壞。對于飛機上的所有用電設備,除以上要求外,還應考慮到與飛機供電系統的兼容性,保證設備用電負荷變化不影響供電系統正常工作。航空產品應在產品規范中明確“本設備符合GJB 181A對用電設備的要求并使用符合GJB 181A標準的供電系統”,并對所用電源類型以及在供電系統正常、非正常、應急、起動和轉換工作狀態時的性能要求作出規定。
接口
接口要求一般包括功能接口和物理接口要求。功能接口要求主要指信號交聯或數據交換要求;物理接口要求主要指安裝界面要求。產品規范主要針對外部接口作出規定,必要時也可包括內部接口要求。接口要求一般可分為形式、格式、精度等要求,也可直接引用接口標準予以規定。接口關系比較復雜時,可單獨制定接口文件,并在產品規范中引用。
能耗
能耗要求應在滿足研制總要求、研制任務書、研制規范或技術協議要求的前提下,根據產品設計結果計算后提出,以能耗的極限值或者范圍來表示,同時應規定消耗能源的品種、參數。對電子產品,一般應規定電源的品種、規格和功耗指標。必要時,還要規定產品主要組成部分的能耗指標。
尺寸
尺寸要求應在滿足研制總要求、研制任務書、研制規范或技術協議要求的前提下,根據產品設計結果提出,明確產品各組成部分的具體尺寸及其公差要求(含與設備安裝有關的尺寸),如果有表示尺寸與公差的圖樣,可在產品規范中引用該圖樣或直接以圖示的方式給出尺寸要求。
重量
重量要求應在滿足研制總要求、研制任務書、研制規范或技術協議要求前提下,根據產品設計結果計算后提出,以重量極限值或者范圍來表示,以利于產品檢驗結果的判定。在規定產品總重量的同時,一般應規定產品各組成部分的重量要求。
標志和代號
應對產品標志的位置、內容及其順序和制作提出要求,并明確有關代號的編號方法、含義及印制要求,如產品銘牌、標牌的位置、內容和格式,機箱面板上開關、插座、指示器的名稱或代號標識,熔斷器座額定電流值的標注,電纜插頭的標識,以及標志和代號的標注方法等等。注意不得將屬于第5章的產品包裝儲運等標志要求放在此處規定。
成套性
成套性要求主要規定隨機備附件、隨機檢測設備、隨機工具、隨機資料的項目名稱、規格、數量,按比例配備的應明確比例數。
保障性
產品規范一般不規定保障性要求。
3.2 產品規范第4章“驗證”的編寫
1)檢驗分類
當前,常見的檢驗類別主要有鑒定檢驗或定型檢驗、質量一致性檢驗、首件檢驗等,常見的檢驗類別組合有定型檢驗(或鑒定檢驗)和質量一致性檢驗,某些特定的產品選擇鑒定檢驗、首件檢驗和質量一致性檢驗組合。還有一些產品則將質量一致性檢驗進一步細分為出廠檢驗(又稱驗收檢驗、交收檢驗、交付檢驗或逐批檢驗)、周期檢驗(又稱定期檢驗、型式檢驗或例行檢驗)等其他類型或直接將其劃分為出廠檢驗和周期檢驗兩組。檢驗分類可根據行業和產品特點,按照GJB 6387-2008所提出的4條原則綜合確定,保證檢驗結果能準確反映產品的實際質量水平,檢驗工作具有良好的效費比。其中質量一致性檢驗或出廠檢驗為產品規范必選的檢驗類別。如果在產品規范中選擇鑒定檢驗或定型檢驗,應根據產品定型級別確定是定型檢驗還是鑒定檢驗,盡量避免籠統地稱為“定型(鑒定)檢驗”。
2)檢驗條件
檢驗條件主要規定各種檢驗的環境條件。只有當環境條件等對檢驗結果有明顯影響時才需要規定檢驗條件,以保證檢驗結果的可靠程度和可比性。此前一些產品的產品規范中都會對檢驗的環境條件(含電磁環境)、試驗場所、供電電源等提出要求,有些要求并不是保證檢驗結果可靠性所需要的,額外增加了檢驗的成本。
3)定型(鑒定)檢驗
定型(鑒定)檢驗的時機
定型檢驗或鑒定檢驗是對產品質量進行全面的考核,以確認生產者是否有能力生產符合要求的產品。產品規范中如果選擇了定型檢驗或鑒定檢驗,必須明確檢驗的時機,如生產定型(鑒定)、轉廠生產、停產后復產、產品結構、材料和工藝發生改變時等。目前,由于裝備研制過程中多數產品沒有按照GJB 2993-1997和GJB 3206A-2010的規定編制研制規范而只有研制任務書或技術協議書,這些文件只規定了產品的技術要求,沒有規定相應檢驗規則和檢驗方法,一些層次比較低的產品往往將產品規范作為設計鑒定考核的主要依據文件,在產品規范中規定的定型或鑒定檢驗的時機包括設計定型或鑒定,這是不合適的。
定型(鑒定)檢驗的項目
定型檢驗或鑒定檢驗原則上應包括產品規范第3章中規定的所有項目。
定型(鑒定)檢驗的合格判據
定型檢驗或鑒定檢驗要求其所有樣本的所有檢驗項目均符合產品規范第3章的規定要求,方可判定型檢驗或鑒定檢驗合格;任一樣本的任一檢驗項目不符合規定要求,判定型檢驗或鑒定檢驗不合格。
4)質量一致性檢驗
檢驗分組
質量一致性檢驗是對產品的主要質量指標進行考核,以確認生產者在產品生產過程中能否保證產品質量持續穩定。質量一致性檢驗通常分為A、B、C、D 4組,其中A組、B組檢驗類似出廠檢驗或驗收檢驗;C組類似周期檢驗或定期檢驗;D組類似壽命或可靠性試驗。不少產品的產品規范將質量一致性檢驗分為出廠檢驗(或驗收檢驗、交付檢驗、交收檢驗)和定期檢驗(或周期檢驗、例行檢驗、型式檢驗)2組。
檢驗項目
出廠檢驗主要檢查產品外觀、尺寸、重量、性能、功能、電氣特性、電源適應性、能耗、成套性、標志和代號、包裝等是否符合產品規范的要求,在產品試生產階段通常將環境適應性要求中高溫工作、低溫工作、功能振動等納入出廠檢驗。可根據產品特點對以上項目進行分組,A組主要檢查產品外觀和主要性能特性,可采用全數檢驗,B組主要檢查產品次要特性、環境適應性或比較復雜的檢驗項目,可采用抽樣檢驗。定期檢驗(C組)主要考核在持續生產中材料、工藝、加工和裝配的穩定性對產品質量的影響,如環境適應性、互換性、電磁兼容性等項目。用于定期檢驗的樣品通常是從出廠檢驗合格的產品中抽取,因此出廠檢驗的項目一般不再列入定期檢驗;D組檢驗是一種破壞性試驗,一般指壽命試驗。
檢驗方式
當前,軍工產品出廠檢驗多采用全數檢驗方式,但對批量大技術比較簡單的產品可采用抽樣檢驗方式,一般采用GJB 179A-1996《計數抽樣檢驗程序及表》中一般檢驗水平,通常采用一般檢驗水平Ⅱ,當允許降低抽樣方案的鑒別能力時可采用一般檢驗水平Ⅰ,當需要提高抽樣方案的鑒別能力時可采用一般檢驗水平Ⅲ。定期檢驗的抽樣要特別注意產品的批量,對批量大的產品可采用GJB 179A-1996中特殊檢驗水平或GB/T 2829-2002《周期檢驗計數抽樣程序及表》中一般檢驗水平,通常采用GJB 179A-1996中特殊檢驗水平S-2或GB/T 2829-2002中一般檢驗水平Ⅱ。但對批量比較小的產品則無法按GJB 179A-1996或者GB/T 2829-2002執行。航空產品通常以定期、定批、定數量的方式來進行定期檢驗,這種檢驗采用的是非標準抽樣方案,風險很難控制。
抽樣方案
如果規定采用抽樣檢驗,在抽樣方案前必須明確組批規則,然后明確抽樣方案類型、檢驗水平、可接收質量水平和缺陷分類。對于不同類別的缺陷應規定不同的可接收質量水平值,或對不同類別不合格規定不同的不合格質量水平值。通常產品不得出現致命缺陷或A類不合格,嚴重缺陷的可接收質量水平要比輕缺陷的低;B類不合格的不合格質量水平要小于C類不合格的不合格質量水平。同一檢驗組別內的不同檢驗項目,其可接收質量水平或不合格質量水平也可不同。必須注意,選擇檢驗水平與可接收質量水平應協調一致,不得沖突;對缺陷分類規定要具體,將可能出現的缺陷匯總分類。
合格判據
對于抽樣檢驗,實行逐批判定,可根據不同類別的可接收質量水平和GJB 179A-1996來判定。全數檢驗通常采用逐臺判定,只有產品所有檢驗項目均符合產品規范第3章的要求方可判定該產品出廠檢驗合格;任一檢驗項目不符合規定要求,都判該產品出廠檢驗不合格。在逐臺判定的同時,全數檢驗產品也會規定產品的可接收質量水平,此時應根據檢驗結果計算出檢驗批次產品的百分不合格品率或不同類別缺陷的每百單位產品缺陷數,當產品的百分不合格品率或不同類別缺陷的每百單位產品缺陷數高于給定的可接收質量水平值時判該批產品合格,否則判該批產品不合格。與GJB 0.2-2001不同,GJB 6387-2008沒有單設“復驗”一節,因此在合格判據中應對不合格的處理要求作出規定,包括復驗的條件、項目、次數和結果的判定等等。
檢驗方法
對產品規范第3章“要求”中的所有項目,第4章“驗證”都要給出檢驗方法。檢驗方法一般包括檢查、分析、演示、使用、試驗等。對尺寸、重量、顏色、外觀質量、標志和代號進行人工檢查。對指標很高難以用試驗或統計方法檢驗的壽命、可靠性以及測試性等可采用分析方法驗證。對維修性、互換性和某些使用方面的定性要求可采用演示驗證。對可靠性指標由于按GJB 899A-2009《可靠性鑒定驗收試驗》來驗證耗時長、費用大,可收集外場使用統計數據來驗證。試驗則是最常用的檢驗方法,如有適用的通用試驗方法,可直接引用或剪裁使用,若無現行方法可以選用,則應規定相應的試驗方法。對一項技術要求一般只規定一種試驗方法,若有兩種或多種試驗方法時,應說明選用條件并規定仲裁方法。編寫產品規范時,檢驗方法的編寫順序通常應與第3章“要求”中各項要求的順序一致。
在編寫具體項目的檢驗方法時,對性能測試通常應給出測試原理框圖或與測試儀器儀表的連接關系圖,規定檢驗所用儀器儀表和設備及其要求、測試方法程序、測試結果記錄、測試結果計算方法、測試結果分析與評定方法;對試驗項目通常應規定試驗條件包括對試驗場所或試驗環境條件要求和試驗儀器設備的要求,對試驗裝置以及試驗樣品制備或預處理的要求,試驗的內容、方法和程序,試驗結果的記錄、計算分析與評定,試驗報告的內容與格式要求等內容。
04結束語
第3章“要求”和第4章“驗證”是產品規范的核心內容,其中各項要求應全面、準確、可檢驗,保證產品在規定的條件下滿足規定的用途,并反映產品的實際性能水平;檢驗規則各項規定應科學合理,確保檢驗的可操作性、檢驗結果的準確性和檢驗工作的經濟性;檢驗方法應嚴謹、具體、可操作,防止因訂購方和承制方理解不一致而引發爭議。
來源:航空標準化與質量