系统设计及技术管理方法简述.ppt

系统设计方法 及技术管理简述,内 容,系统定义 系统基本特性 系统设计原则 系统设计考虑问题 系统设计主要过程 技术状态管理 提高产品质量方法,一、系统定义,系统是由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干个要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。 内涵：1、系统的设计 2、系统地设计,二、系统基本特性,整体性 目的性 相关性 环境适应性 层次性 动态性,三、系统设计原则,经济、先进、可靠、好用 最大限度满足客户满意度 最大限度遵循国际标准、国家标准、军用标准、 行业标准、企业标准 最大限度提高系统成熟度 设计好系统中每个元素或子系统 协调好各元素或子系统之间关系 处理好各元素或子系统折衷关系,四、系统设计应考虑问题,1.系统设计目标 从系统整体出发，以系统整体功能最优为目的；实现任务书或技术协议书要求为终极目标。 2.系统设计辩证关系 运用系统的思想综合考虑各部分之间的联系和冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系，依据系统的基本特性，既要考虑当前也要考虑长远。 3.系统设计整体优化 从系统整体考虑优化，统筹兼顾在此基础上完善各部分的设计。 另外整体优化还包含性能价格比最优设计。 4.系统设计余量控制 系统设计留有一定余量。一般系统或成熟系统留10%左右系统余量。特殊系统或工作在新环境、采用较多新技术的系统要留有更多余量。,四、系统设计应考虑问题,系统可靠性设计 在故障模式及影响分析和危害分析（FMECA）基础上，开展可靠性设计。加强测试性设计，提高故障感知准确度。采用多种降额设计、冗余设计、冷热备份切换等技术。 系统测试性设计 测试性本质上是系统的工作状态感知。测试性也是智慧系统、PHM、可靠性保障的基础。测试性分为战前检查、实时监测、系统维护检测等状态。 系统扩展性及升级 系统设计要充分考虑系统维护、升级的需要。对于有些系统还要充分考虑系统扩展性。 系统设计站位 系统设计必须站在三个交叉点上，即：全系统、设计师、使用者。,五、系统设计主要过程,产品生产加工 分系统调试 筛选、环境试验 检验验收 系统集成联调 系统集成验证试验,技术协议书确定 编制产品实现策划 系统方案设计 系统技术设计 专项评审,方案设计主要工作 技术途径选择； 系统组成； 功能设计； 工作过程设计； 系统参数设计；,系统/分系统模型建立； 系统/分系统仿真； 战术、技术指标计算； 关键技术确定； 分系统指标分解。,五、系统设计主要过程,技术设计主要工作 电气、结构设计； 参数设计； 图纸设计； 接口设计； 通信协议设计； 元器件选择； 可靠性工程设计；,故障模式、影响及危害分析 关键技术攻关 工艺文件编制 环境适应性摸底试验； 电磁兼容性摸底实验； 技术状态确认；,五、系统设计主要过程,完成方案设计后即可确定关键项目。针对关键技术开展如下工作： 关键技术攻关（仿真、模型、样件） 关键技术验证（仿真、模拟试验、飞行试验） 关键技术确认（报告、审批、评审）,五、系统设计主要过程,完成方案设计后续开展的软件工作。 软件需求分析、开发计划、配置项测试计划； 软件概要设计； 软件详细设计； 软件编程与调试； 软件测试。,五、系统设计主要过程,专项评审 故障模式分析报告（FMEA）； 特性分析报告； 可靠性工程设计报告（通用质量特性）； 可靠性、测试性、维修性、保障性、安全性、电磁兼容性、 环境适应性 测试全面性和覆盖性分析报告 元器件选用报告； 工艺设计报告； 关键件、重要件分析报告； 首件鉴定；,五、系统设计主要过程,方案阶段评审基本条件 方案编写满足模板规定和要求； 方案签署完整； 完成仿真验证； 关键技术已验证，证明合理可行； 评审所需的文件资料齐全； 方案通过专业评审，形成评审结论； 专家意见已经处理并反馈。,五、系统设计主要过程,方案阶段评审内容 系统总体（或分系统）方案的正确性； 满足技术指标要求的程度及试验等工作； 方案所选择的技术途径的可行性； 试验方案的合理、可行性； 实现方案的风险分析及费效分析结果； 系统总体对分系统的设计及其接口要求； 对工程研制阶段的产品保证大纲要求。,五、系统设计主要过程,技术设计阶段评审条件 完成图纸设计和签署； 完成软件需求分析评审并通过； 完成工艺相关报告； 完成可靠工程报告； 完成关重件分析报告； 完成故障模式分析报告； 评审所需的其他文件资料齐全,五、系统设计主要过程,技术设计阶段评审内容 产品设计的功能、物理特性满足设计任务书要求的程度； 系统与各分系统以及各分系统之间的接口协调性； 阐明功能、性能分析、计算的依据及结果； 可靠性、测试性、维修性、保障性、安全性分析的依据及结果； 环境适应性分析的依据及结果； 试验大纲及其实施情况与结果； 对照设计要求、检查设计输出的合理性； 设计验证结果； 产品保证大纲实施情况； 上一阶段评审意见落实情况及评审后的重大设计更改； 其它需评审的项目。,五、系统设计主要过程,五、系统设计主要过程,软件开发过程中建立软件三库： 软件开发库（研发过程中） 软件受控库（完成调试） 软件产品库（正式产品）,软件开发方式： 瀑布式 迭代式（也称迭代增量式） 螺旋式 敏捷式,五、系统设计主要过程,模块化设计准则 高内聚低耦合 可复用 可扩展 可维护 可设置,五、系统设计主要过程,软件测试 单元测试 功能测试 集成测试 场景测试 系统测试 Alpha测试 Beta测试,五、系统设计主要过程,测试性设计分四个层次 战前测试检查 （LRU、传输系统、系统性能检查） 实时测试检查 （LRU、传输系统） 维护状态下测试检查 （ LRU、LRU内部、传输系统、系统性能检查） 离线测试检查 （全面测试、全面检查）,五、系统设计主要过程,六、技术状态管理,六、技术状态管理,六、技术状态管理,技术状态管理流程,六、技术状态管理,六、技术状态管理成熟度评定,技术状态变化实行三单制度 硬件更改 更改申请单 更改单 更改验证单 软件更改 问题报告单 更改单 更改验证单,六、技术状态管理,六、技术状态管理,航天技术状态更改控制要求： 论证充分 各方认可 审批完备 落实到位 试验验证,六、技术状态管理,风险管理功能 结合研制过程和研制阶段动态开展风险管理，实现非实时辅助人为风险识别、风险分析，风险控制和结果管理等功能。 风险识别的重点 新技术、新器件、新材料、新工艺、新环境 需要管理的风险类别 人员风险； 技术风险； 进度风险； 经费风险； 试验风险。,六、技术状态管理,风险识别矩阵,六、技术状态管理,PDM（产品数据管理） 一个能够满足企业各方面应用的PDM产品应具有如下功能： 文档管理 工作流和过程管理 产品结构与配置管理 查看和批注 扫描和图像服务,更改管理 设计检索和零件库 项目管理 电子协作 工具与“集成件”功能。,六、技术状态管理,软件管理工具 1、软件管理软件种类 版本控制工具，是入门级的工具，例如：CVS、VSS 项目级配置管理工具，适合管理中小型的项目，在版本管 理的基础上增加变更控制、状态统计的功能，例如： ClearCase、PVCS 企业级配置管理工具，在实现传统意义的配置管理的基 础上又具有比较强的过程管理功能，例如： ALLFUSIONHarvest 我们使用的是706所研制的管理软件onroad,六、技术状态管理,软件管理工具 2、软件管理软件功能 配置支持 版本控制 变更控制 构造支持 过程支持,团队支持 报告/查询 审计控制 其他功能,六、技术状态管理,定型工作 定型分为设计定型和生产定型两类 设计定型是按照研制总要求，对新型装备进行全面考核。申请设计定型的标准和要求是：经过设计定型试验（包括试验基地试验和部队适应性试验），证明产品的性能达到批准的战术技术性能和作战使用要求，不得遗留重大质量问题。设计图样及文件完整、正确、协调。产品配套齐全。构成产品的所有配套设备、零部件、元器件、原材料、软件等有供货来源。,六、技术状态管理,定型工作 定型分为设计定型和生产定型两类 生产定型是对新型装备小批量生产的质量稳定性及批量生产条件进行全面考核。申请生产定型的标准和要求是：具备成套批量生产条件，生产工艺符合国家及军队有关产品质量管理规定，质量稳定，不得遗留质量问题。经试验和部队试用，产品性能达到批准设计定型时的要求和实战需要。生产与验收的各种图样、技术文件齐备。配套设备及零部件、元器件、原材料、软件供货有保障。,六、技术状态管理,定型工作 定型原则 对新研制的装备一般先设计定型，后进行生产定型。 对生产批量很小的装备，只进行设计定型。 对按引进的图样、资料仿制的装备，只进行生产定型。 对单件生产的或技术简单的装备不进行定型，可用鉴定方式进行考核。鉴 定考核的内容、方法、批准手续，由军工产品定型委员会授权有关部门依 照军工产品定型工作条例确定。 对凡能独立考核的新型零部件、元器件、原材料、软件和配套产品，应在 装备定型前进行鉴定，即对元件、单机（辅机）、系统、总体依次定型。 依照国家规定的标准系列化、通用化原则对装备成套定型。装备只进行一 种定型或只进行鉴定，在研制总要求中明确。,六、技术状态管理,定型工作 定型产品内容 由于在鉴定的过程中对产品技术性能和作用作了全面的评价，对产品经济效果作了全面的分析、核算，所以经过定型的产品，一定是技术上有用、经济上有利的产品。产品定型以后，一切有关的技术资料、鉴定书面文件都要存入有关部门的产品档案。 定型产品修改 定型产品不是不可修改的。经过生产和用户使用，证明定型产品在性能、结构、作用上还存在问题，或经济上不够节约，可以提出修改意见。通过反复实验、经上级主管部门批准，可以对产品设计进行修改，如结构、性能有大的改变，还可改变其型号。,七、提高产品质量方法,质量控制定义 为达到质量要求所采取的作业技术和活动 质量控制要点 质量控制范围包括专业作业技术过程和质量管理过程 质量控制的关键是使所有质量过程和活动始终处于完全受控状态 质量控制的基础是过程控制,七、提高产品质量方法,研制阶段划分 方案阶段（技术途径选择、指标核算、仿真验证、 确定关键技术、确定关重件、需求分析） 技术设计阶段（设计图纸、硬件接口、软件协议、 元器件选择、概要设计、详细设计） 生产调试验收阶段（产品规范、产品试验与验收） 系统试验阶段（外场试验、检/挂飞试验、 独立回路飞行试验、 闭合回路飞行试验） 定型阶段,七、提高产品质量方法,标准规范 设计准则 标准化大纲 质量保证大纲 规定报告种类及内容 严格落实 制定报告模板 审查仿真内容及仿真边界条件 三级审签,七、提高产品质量方法,技术状态管理 编制技术状态管理计划并监督实施 制定技术状态项目 制定技术状态基线（功能基线、分配基线、产品基线） 技术状态标识 技术状态控制 建立详细且层次分明的产品树 技术状态更改（遵守五原则、三单制度） 制定超差、偏离和让步接收的程序和方法 技术状态审核 技术状态纪实 软件双岗制度、建立软件三库，专人负责,七、提高产品质量方法,加强仿真 功能级数学仿真 数据级仿真 信号级仿真 全系统仿真 电磁兼容仿真 测试性仿真 加强试验 产品验收相关试验 尽早开展产品电磁兼容、三防等摸底试验 可靠性工程系列试验 可靠性强化试验,七、提高产品质量方法,故障模式、影响及危害分析（FMECA） 可靠性强化