摘要:随着电子产品在武器装备中所占比重的不断增加,其规模和复杂度也日渐提高,电子产品已成为装备的核心组成部分。我国针对软件质量和可靠性要求极高的军用电子产品,推出了一系列的标准和规范,为此需要加强监督与管理。本文首先概述了军用电子产品的质量要求,分析了军用电子产品质量监督与管理的框架与流程,提出了军用电子产品的质量监督与管理措施。 关键词:军用电子产品 质量监督 质量管理 当前我国军用电子设备已接近世界一流水平,而军用电子器件贯彻国军标认证是认证制度中最为严格的一种,是在质量保证体系认证基础上进行的产品认证【1】。同时我国已经针对军用电子设备生产活动中直接影响产品质量和可靠性的关键质量活动提出了控制要求,对军用电子产品的生产单位质量保证能力做出了规定。而随着社会的信息化和战场的数字化的趋势,各种军事场合使用的电子产品越来越多,嵌入在各种系统和武器装备中的电子产品也越来越多【2】。同时现代武器系统规模越来越庞大,也往往包含着复杂的电子产品,导致系统的设计和实现必须全面采用现代系统工程的方法。本文为此具体探讨了军用电子产品质量监督与管理方法,现报告如下。 1 军用电子产品的质量要求 军工企业是国防工业的重要组成部分,涉及核、航天、航空、船舶、兵器和电子等各个行业及相关产品,军工企业的主要业务是设计、生产、制造武器装备,其基础设施和支撑技术的水平直接决定着国防科技工业的供给能力和国防现代化的进程。军工产品的设计、生成、供给能力直接关系到国防建设力量的强弱、关系到未来战争的成败,因此尤为重要【3】。电子产品是第二个登上美军规格目录的产品,电阻丝、电容器、真空管到后来的晶体管都有一套自己的军品规格。这些规格中除了前面提到的要求外,还加上许多新的标准。比如电子产品如果被安装到飞机、导弹上,则必须经过震动测试。军用电子产品必须在温度125度到零下55度之间都能正常使用,除了将试验时间延长外,还要增加环境适应测试。当前,电子产品系统的规模日益庞大,复杂性日益提高,对于电子产品质量控制和软件实施过程管理的难度也在日益增大。比如当前军队用的操作系统软件一般是红旗LINDOWS,是军方自己开发的源代码与经过修改的LINUX开放式源代码的完美结合,其稳定性和安全级别更高更安全,是军方针对自己需求开发出的自主操作系统,安全设置更是严密,采用了27重加密技术,内置了防毒软件和军用防火墙。军队系统对所装备的网络产品在质量性能要求上,比一般的民用产品要严格得多,不仅对应用过程中网络运行的稳定性、兼容性、保密性有较高要求,对故障迅速恢复能力、售后服务等方面也有很高的要求【4】。 2军用电子产品质量监督与管理的框架与流程 2.1 军用电子产品质量监督与管理的框架 军用电子产品质量监督与管理的框架分为三个层次,即成熟度等级、关键过程域和关键实践,其组成结构如图2-1所示。 每个成熟度等级由若干关键过程域组成,这几个关键过程域共同形成一种软件过程能力。执行承诺类实践描述组织为保证过程得以建立并持续发挥作用所应采取的行动。执行能力类实践描述为能够实施软件过程,项目和组织中必须存在的先决条件。执行活动类实践描述为实现关键过程域所必须的角色和规程。测量分析类实践描述需要对过程进行的测量和对测量结果进行的分析。验证实施类实践描述保证活动遵循已建立过程的各项措施。 2.2 军用电子产品质量监督与管理的流程 军用电子产品质量监督与管理的目的是能够随时掌握电子项目的实际开发过程,使得当电子项目的执行与软件开发计划相背离时,管理部门能够采取有效的措施。 2.2.1 策划跟踪和测量 基于对软件规模、工作量、成本、关键电子产品资源、进度、软件工程技术活动、软件风险和质量的初始估计的分析,决定将要采集的度量。电子项目至少必须关注以下几个方面:在条件允许的情况下,应使用自动化电子产品工具提高采集和管理原始测量数据的效率和规范化程度,并建立采集和管理原始测量数据的环境平台;将表单以书面或电子方式分发给填写表单的人员,并对他们在如何采集数据、如何填写表单、如何提交数据等方面实施培训;依据电子产品开发计划,确定报告和评审测量数据分析结果的方式、角色和时机等内容;设计测量数据分析结果的表示格式,使得测量分析报告能有效沟通依据计划值对实际值的跟踪状况;确定采集、收集、确认和分析原始测量数据的机制;设计采集原始测量数据所需的规范化表单,包括度量的测量单位、采集数据的角色和时机等内容【5】。 2.2.2 分析测量数据 监督人员对测量数据进行分析,并编制测量分析报告;监督人员应执行趋势分析,识别对期望值的偏离;当一个电子产品开发阶段结束时,监督人员根据本阶段整个活动的测量数据,进行里程碑节点处的统计分析,编制本阶段的测量分析报告。 2.2.3 沟通分析结果 项目有关人员交流测量分析结果,通常分为内部沟通和正式沟通。内部沟通是指监督人员将定期与电子产品工程组相关人员举行对跟踪测量数据及其初始分析结果的内部评审,确认对数据分析的结果和对趋势的推断。而正式沟通是依据电子产品开发计划预定的评审日程,在项目的特定里程碑处,项目将组织正式评审,与顾客、最终用户和其它的主要共同利益者沟通和评价项目的管理和技术的进展状态。评审会上,监督人员应以图表等直观方式客观地向与会人员报告电子项目当前状态的测量分析结果,使评审人员对电子项目的进展产生量化的深刻的理解。如果项目进展正常,符合电子产品开发计划的要求,项目将继续采集测量数据,进行电子项目的跟踪和监督。否则,项目应对确认的明显偏离采取纠正措施【6】。 2.2.4 采取纠正措施 如果监督人员发现测量值超出正常范围的异常现象,必须立即与电子产品工程组相关人员再次对测量值的分析结果进行验证和分析,必要时还要结合相关的测量数据进行综合分析。一旦验证属实,监督人员必须立即启动纠正措施,必要时还要向项目总师等领导汇报。如果在跟踪期间发现了问题,需要提交问题报告,监督人员应组织相关人员对问题进行分析,并采取纠正措施。一般处理措施如下:记录电子项目的重新策划数据;使用重新策划的结果修订电子产品开发计划,使得后续的电子产品开发更加切实可行;基于当前获得的信息和迄今为止的电子项目实践,重新策划。对电子项目重新策划,包括重新估计和与有关各方协商对承诺的变更并得到认同;改变正在进行工作的方式,请求电子产品工程过程组为改良过程性能提供指导或建议;启动风险管理应急计划,消除或防备重大风险,和/或适时调整电子产品风险及其优先级。 3 军用电子产品质量监督与管理的实际应用 3.1 微电子技术的发展 目前我国以微电子技术作基础的电子器件大部分是国外产品,能自行生产的集成电路产品只能满足国内市场需求的10%左右的需求,而关系到国家和军队信息安全和信息产业需求的关键电子产品-如数字信号处理器、信息处理电路、雷达射频芯片电子产品的核心芯片CPU、Internet的网关网卡电路)等乎全部依赖进口,如果这种长期依赖进口的局面得不到解决,势必会极大地威胁我国信息网络乃至国家安全,同样也会阻碍我军的信息化建设。积在发展我国的微电子技术,特别是军用高性能微电子技术时,我们更应该提倡军民融合,在许多IC设计领域,我们的民用技术已经接近甚至达到了国际先进水平。因此,在新的武器装备开发时,要贯彻“为两用而设计”的思想,即以最佳效益/费用比引入民用技术、零部件、分系统。推进中国特色军事变革,发展军用微电子技术,要坚持走“军民结合、民技军用”的路子,积极鼓励军工单位参与市场竞争,鼓励社会力量为军用微电子技术的发展贡献力量。军用微电子应在技术、设备、产品方面紧密与民用微电子相结合,解决资金、技术和工艺线满负荷运转以及生产稳定性等一系列问题。 3.2 电子元器件的发展 比如我国某某仪表院于2004年获批总装生产线贯标项目,开始建立压力传感器贯标生产线,涉及3种压力传感器产品。2009年通过生产线认证和产品鉴定、并列入合格名录。多年来,沈阳仪表院始终坚持“军品优先,质量第一,一次成功,一次做对”的原则,重点关注产品生产过程的质量控制和质量保证,确保军品生产能力和产品质量,得到各用户的认可。随着GJB546B-2011新版标准的发布实施,生产线换版认证工作正在展开,其将做好换版认证各项准备工作,继续提高军用电子元器件产品质量。日前军用电子元器件质量认证委员会对仪表院压力传感器生产线进行了监督审核,评价生产线合格资格保持情况。压力传感器生产线质量保证和控制文件执行良好,人员能力持续满足工艺和生产要求,生产线运行持续满足GJB546A-1996《电子元器件质量保证大纲》的要求,生产线合格资格得到保持。 3.3 建立质量控制及保证体系 在军用电子产品质量控制方面,严格遵循国家及行业标准,并建立健全企业自身的质量保证体系,同时在技术研发、产品生产等实践中认真贯彻执行,这是确保产品品质的基础和保障。同时我们需要根据实际需求建立和完善切合实际的质检手段,添置相关检测设备装置。如在军用电子产品的研发生产过程中,现有的质量监管体系还应搭配相应的质检手段和设备。目前,质检手段主要以设备检测为主,充分利用可程式恒温恒湿试验箱、高温老化实验室、示波器、彩色监视器、直流稳压电源、数字多用表、热电偶、各种工装等仪器设备进行全方位监测,其中包含的检验项目有外观、电路板测试、整机功能测试、整机老化测试、整机高/低温测试、组装检验、包装检验等。 3.4 强化质量监督的动态性 不论是流程优化,还是质量控制活动,其贯穿公司技术研发、生产制造、采购、仓储、销售、售后服务等全过程,每个过程、每个环节都与质量密不可分,每位员工的工作都与质量紧密相连。为此掌握信息,及时沟通。军代表应经常深入一线,坐在办公室是没法了解和掌握情况的,只有经常性深入一线,多和一线员工交流、沟通,才能掌握生产和质量的最新动态,有针对性地采取预防和纠正措施;其次,要多与企业管理层特别是最高管理者沟通,及时向他们明示军方要求,明确军品质量的重要性,提高其认识,加强其质量管理的积极性和主动性;再次,要做好质量信息的收集、整理、分析工作,要综合运用多种方法,对关键质量数据进行定量分析,从而达到持续系统改进关键质量指标,追求更高质量的目的。 总之,军用电子产品质量是其生命线的核心,积极的简单与管理将提升管理绩效,提高电子产品设计能力,保障电子产品质量,为电子产品的持续发展奠定牢固基础。 参考文献: [1] 韩维航.电子产品环境应力筛选试验[J].装备环境工程,2009年02期. [2] 狄宋珍,田大新.电子产品环境应力筛选技术及其应用问题分析[J].电子产品可靠性与环境试验,2009年05期. [3] 杨方燕,刘军,林震.电子产品中的环境应力筛选研究[J].电子产品可靠性与环境试验,2006年04期. [4] 罗文功.BGA封装的热应力分析及其热可靠性研究[D];西安电子科技大学,2009年9期. [5] 钟柱培.电子设备接地应注意的问题[J].仪器仪表用户,2005年03期. [6] 彭建.基于失效物理的电子系统可靠性预计研究与实现[D].电子科技大学,2012年. 作者简介:李良宇,性别:男,出生年月:1986年10月,籍贯:湖北宜昌,职称:工程师,学历:本科,研究方向:质量监督.
摘要:随着电子产品在武器装备中所占比重的不断增加,其规模和复杂度也日渐提高,电子产品已成为装备的核心组成部分。我国针对软件质量和可靠性要求极高的军用电子产品,推出了一系列的标准和规范,为此需要加强监督与管理。本文首先概述了军用电子产品的质量要求,分析了军用电子产品质量监督与管理的框架与流程,提出了军用电子产品的质量监督与管理措施。 关键词:军用电子产品 质量监督 质量管理 当前我国军用电子设备已接近世界一流水平,而军用电子器件贯彻国军标认证是认证制度中最为严格的一种,是在质量保证体系认证基础上进行的产品认证【1】。同时我国已经针对军用电子设备生产活动中直接影响产品质量和可靠性的关键质量活动提出了控制要求,对军用电子产品的生产单位质量保证能力做出了规定。而随着社会的信息化和战场的数字化的趋势,各种军事场合使用的电子产品越来越多,嵌入在各种系统和武器装备中的电子产品也越来越多【2】。同时现代武器系统规模越来越庞大,也往往包含着复杂的电子产品,导致系统的设计和实现必须全面采用现代系统工程的方法。本文为此具体探讨了军用电子产品质量监督与管理方法,现报告如下。 1 军用电子产品的质量要求 军工企业是国防工业的重要组成部分,涉及核、航天、航空、船舶、兵器和电子等各个行业及相关产品,军工企业的主要业务是设计、生产、制造武器装备,其基础设施和支撑技术的水平直接决定着国防科技工业的供给能力和国防现代化的进程。军工产品的设计、生成、供给能力直接关系到国防建设力量的强弱、关系到未来战争的成败,因此尤为重要【3】。电子产品是第二个登上美军规格目录的产品,电阻丝、电容器、真空管到后来的晶体管都有一套自己的军品规格。这些规格中除了前面提到的要求外,还加上许多新的标准。比如电子产品如果被安装到飞机、导弹上,则必须经过震动测试。军用电子产品必须在温度125度到零下55度之间都能正常使用,除了将试验时间延长外,还要增加环境适应测试。当前,电子产品系统的规模日益庞大,复杂性日益提高,对于电子产品质量控制和软件实施过程管理的难度也在日益增大。比如当前军队用的操作系统软件一般是红旗LINDOWS,是军方自己开发的源代码与经过修改的LINUX开放式源代码的完美结合,其稳定性和安全级别更高更安全,是军方针对自己需求开发出的自主操作系统,安全设置更是严密,采用了27重加密技术,内置了防毒软件和军用防火墙。军队系统对所装备的网络产品在质量性能要求上,比一般的民用产品要严格得多,不仅对应用过程中网络运行的稳定性、兼容性、保密性有较高要求,对故障迅速恢复能力、售后服务等方面也有很高的要求【4】。 2军用电子产品质量监督与管理的框架与流程 2.1 军用电子产品质量监督与管理的框架 军用电子产品质量监督与管理的框架分为三个层次,即成熟度等级、关键过程域和关键实践,其组成结构如图2-1所示。 每个成熟度等级由若干关键过程域组成,这几个关键过程域共同形成一种软件过程能力。执行承诺类实践描述组织为保证过程得以建立并持续发挥作用所应采取的行动。执行能力类实践描述为能够实施软件过程,项目和组织中必须存在的先决条件。执行活动类实践描述为实现关键过程域所必须的角色和规程。测量分析类实践描述需要对过程进行的测量和对测量结果进行的分析。验证实施类实践描述保证活动遵循已建立过程的各项措施。 2.2 军用电子产品质量监督与管理的流程 军用电子产品质量监督与管理的目的是能够随时掌握电子项目的实际开发过程,使得当电子项目的执行与软件开发计划相背离时,管理部门能够采取有效的措施。 2.2.1 策划跟踪和测量 基于对软件规模、工作量、成本、关键电子产品资源、进度、软件工程技术活动、软件风险和质量的初始估计的分析,决定将要采集的度量。电子项目至少必须关注以下几个方面:在条件允许的情况下,应使用自动化电子产品工具提高采集和管理原始测量数据的效率和规范化程度,并建立采集和管理原始测量数据的环境平台;将表单以书面或电子方式分发给填写表单的人员,并对他们在如何采集数据、如何填写表单、如何提交数据等方面实施培训;依据电子产品开发计划,确定报告和评审测量数据分析结果的方式、角色和时机等内容;设计测量数据分析结果的表示格式,使得测量分析报告能有效沟通依据计划值对实际值的跟踪状况;确定采集、收集、确认和分析原始测量数据的机制;设计采集原始测量数据所需的规范化表单,包括度量的测量单位、采集数据的角色和时机等内容【5】。 2.2.2 分析测量数据 监督人员对测量数据进行分析,并编制测量分析报告;监督人员应执行趋势分析,识别对期望值的偏离;当一个电子产品开发阶段结束时,监督人员根据本阶段整个活动的测量数据,进行里程碑节点处的统计分析,编制本阶段的测量分析报告。 2.2.3 沟通分析结果 项目有关人员交流测量分析结果,通常分为内部沟通和正式沟通。内部沟通是指监督人员将定期与电子产品工程组相关人员举行对跟踪测量数据及其初始分析结果的内部评审,确认对数据分析的结果和对趋势的推断。而正式沟通是依据电子产品开发计划预定的评审日程,在项目的特定里程碑处,项目将组织正式评审,与顾客、最终用户和其它的主要共同利益者沟通和评价项目的管理和技术的进展状态。评审会上,监督人员应以图表等直观方式客观地向与会人员报告电子项目当前状态的测量分析结果,使评审人员对电子项目的进展产生量化的深刻的理解。如果项目进展正常,符合电子产品开发计划的要求,项目将继续采集测量数据,进行电子项目的跟踪和监督。否则,项目应对确认的明显偏离采取纠正措施【6】。 2.2.4 采取纠正措施 如果监督人员发现测量值超出正常范围的异常现象,必须立即与电子产品工程组相关人员再次对测量值的分析结果进行验证和分析,必要时还要结合相关的测量数据进行综合分析。一旦验证属实,监督人员必须立即启动纠正措施,必要时还要向项目总师等领导汇报。如果在跟踪期间发现了问题,需要提交问题报告,监督人员应组织相关人员对问题进行分析,并采取纠正措施。一般处理措施如下:记录电子项目的重新策划数据;使用重新策划的结果修订电子产品开发计划,使得后续的电子产品开发更加切实可行;基于当前获得的信息和迄今为止的电子项目实践,重新策划。对电子项目重新策划,包括重新估计和与有关各方协商对承诺的变更并得到认同;改变正在进行工作的方式,请求电子产品工程过程组为改良过程性能提供指导或建议;启动风险管理应急计划,消除或防备重大风险,和/或适时调整电子产品风险及其优先级。 3 军用电子产品质量监督与管理的实际应用 3.1 微电子技术的发展 目前我国以微电子技术作基础的电子器件大部分是国外产品,能自行生产的集成电路产品只能满足国内市场需求的10%左右的需求,而关系到国家和军队信息安全和信息产业需求的关键电子产品-如数字信号处理器、信息处理电路、雷达射频芯片电子产品的核心芯片CPU、Internet的网关网卡电路)等乎全部依赖进口,如果这种长期依赖进口的局面得不到解决,势必会极大地威胁我国信息网络乃至国家安全,同样也会阻碍我军的信息化建设。积在发展我国的微电子技术,特别是军用高性能微电子技术时,我们更应该提倡军民融合,在许多IC设计领域,我们的民用技术已经接近甚至达到了国际先进水平。因此,在新的武器装备开发时,要贯彻“为两用而设计”的思想,即以最佳效益/费用比引入民用技术、零部件、分系统。推进中国特色军事变革,发展军用微电子技术,要坚持走“军民结合、民技军用”的路子,积极鼓励军工单位参与市场竞争,鼓励社会力量为军用微电子技术的发展贡献力量。军用微电子应在技术、设备、产品方面紧密与民用微电子相结合,解决资金、技术和工艺线满负荷运转以及生产稳定性等一系列问题。 3.2 电子元器件的发展 比如我国某某仪表院于2004年获批总装生产线贯标项目,开始建立压力传感器贯标生产线,涉及3种压力传感器产品。2009年通过生产线认证和产品鉴定、并列入合格名录。多年来,沈阳仪表院始终坚持“军品优先,质量第一,一次成功,一次做对”的原则,重点关注产品生产过程的质量控制和质量保证,确保军品生产能力和产品质量,得到各用户的认可。随着GJB546B-2011新版标准的发布实施,生产线换版认证工作正在展开,其将做好换版认证各项准备工作,继续提高军用电子元器件产品质量。日前军用电子元器件质量认证委员会对仪表院压力传感器生产线进行了监督审核,评价生产线合格资格保持情况。压力传感器生产线质量保证和控制文件执行良好,人员能力持续满足工艺和生产要求,生产线运行持续满足GJB546A-1996《电子元器件质量保证大纲》的要求,生产线合格资格得到保持。 3.3 建立质量控制及保证体系 在军用电子产品质量控制方面,严格遵循国家及行业标准,并建立健全企业自身的质量保证体系,同时在技术研发、产品生产等实践中认真贯彻执行,这是确保产品品质的基础和保障。同时我们需要根据实际需求建立和完善切合实际的质检手段,添置相关检测设备装置。如在军用电子产品的研发生产过程中,现有的质量监管体系还应搭配相应的质检手段和设备。目前,质检手段主要以设备检测为主,充分利用可程式恒温恒湿试验箱、高温老化实验室、示波器、彩色监视器、直流稳压电源、数字多用表、热电偶、各种工装等仪器设备进行全方位监测,其中包含的检验项目有外观、电路板测试、整机功能测试、整机老化测试、整机高/低温测试、组装检验、包装检验等。 3.4 强化质量监督的动态性 不论是流程优化,还是质量控制活动,其贯穿公司技术研发、生产制造、采购、仓储、销售、售后服务等全过程,每个过程、每个环节都与质量密不可分,每位员工的工作都与质量紧密相连。为此掌握信息,及时沟通。军代表应经常深入一线,坐在办公室是没法了解和掌握情况的,只有经常性深入一线,多和一线员工交流、沟通,才能掌握生产和质量的最新动态,有针对性地采取预防和纠正措施;其次,要多与企业管理层特别是最高管理者沟通,及时向他们明示军方要求,明确军品质量的重要性,提高其认识,加强其质量管理的积极性和主动性;再次,要做好质量信息的收集、整理、分析工作,要综合运用多种方法,对关键质量数据进行定量分析,从而达到持续系统改进关键质量指标,追求更高质量的目的。 总之,军用电子产品质量是其生命线的核心,积极的简单与管理将提升管理绩效,提高电子产品设计能力,保障电子产品质量,为电子产品的持续发展奠定牢固基础。 参考文献: [1] 韩维航.电子产品环境应力筛选试验[J].装备环境工程,2009年02期. [2] 狄宋珍,田大新.电子产品环境应力筛选技术及其应用问题分析[J].电子产品可靠性与环境试验,2009年05期. [3] 杨方燕,刘军,林震.电子产品中的环境应力筛选研究[J].电子产品可靠性与环境试验,2006年04期. [4] 罗文功.BGA封装的热应力分析及其热可靠性研究[D];西安电子科技大学,2009年9期. [5] 钟柱培.电子设备接地应注意的问题[J].仪器仪表用户,2005年03期. [6] 彭建.基于失效物理的电子系统可靠性预计研究与实现[D].电子科技大学,2012年. 作者简介:李良宇,性别:男,出生年月:1986年10月,籍贯:湖北宜昌,职称:工程师,学历:本科,研究方向:质量监督.