系统设计及技术管理方法简述.pptx

内 容1系统定义2系统基本特性3系统设计原则4系统设计考虑问题5系统设计主要过程6技术状态管理7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1.整体性2.目的性3.相关性4.环境适应性5.层次性6.动态性 三、系统设计原则经济、先进、可靠、好用u最大限度满足客户满意度u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u最大限度提高系统成熟度u设计好系统中每个元素或子系统u协调好各元素或子系统之间关系u处理好各元素或子系统折衷关系 四、系统设计应考虑问题1.1.系统设计目标系统设计目标 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。2.2.系统设计辩证关系系统设计辩证关系 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。3.3.系统设计整体优化系统设计整体优化 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。4.4.系统设计余量控制系统设计余量控制 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5.5.系统可靠性设计系统可靠性设计 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。6.6.系统测试性设计系统测试性设计 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。7.7.系统扩展性及升级系统扩展性及升级 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。8.8.系统设计站位系统设计站位 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6.产品生产加工产品生产加工7.分系统调试分系统调试8.筛选、环境试验筛选、环境试验9.检验验收检验验收10.系统集成联调系统集成联调11.系统集成验证试验系统集成验证试验1.技术协议书确定技术协议书确定2.编制产品实现策划编制产品实现策划3.系统方案设计系统方案设计4.系统技术设计系统技术设计5.专项评审专项评审方案设计主要工作方案设计主要工作1.1.技术途径选择；技术途径选择；2.2.系统组成；系统组成；3.3.功能设计；功能设计；4.4.工作过程设计；工作过程设计；5.5.系统参数设计；系统参数设计；6.6.系统系统/分系统模型建立；分系统模型建立；7.7.系统系统/分系统仿真；分系统仿真；8.8.战术、技术指标计算；战术、技术指标计算；9.9.关键技术确定；关键技术确定；10.10.分系统指标分解。分系统指标分解。五、系统设计主要过程技术设计主要工作技术设计主要工作1.1.电气、结构设计；电气、结构设计；2.2.参数设计；参数设计；3.3.图纸设计；图纸设计；4.4.接口设计；接口设计；5.5.通信协议设计；通信协议设计；6.6.元器件选择；元器件选择；7.7.可靠性工程设计；可靠性工程设计；8.8.故障模式、影响及危害分析故障模式、影响及危害分析9.9.关键技术攻关关键技术攻关10.10.工艺文件编制工艺文件编制11.11.环境适应性摸底试验；环境适应性摸底试验；12.12.电磁兼容性摸底实验；电磁兼容性摸底实验；13.13.技术状态确认；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：关键技术开展如下工作：1.1.关键技术攻关（仿真、模型、样件）关键技术攻关（仿真、模型、样件）2.2.关键技术验证（仿真、模拟试验、飞行试验）关键技术验证（仿真、模拟试验、飞行试验）3.3.关键技术确认（报告、审批、评审）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。完成方案设计后续开展的软件工作。1.1.软件需求分析、开发计划、配置项测试计划；软件需求分析、开发计划、配置项测试计划；2.2.软件概要设计；软件概要设计；3.3.软件详细设计；软件详细设计；4.4.软件编程与调试；软件编程与调试；5.5.软件测试。软件测试。五、系统设计主要过程专项评审专项评审1.1.故障模式分析报告（故障模式分析报告（FMEAFMEA）；）；2.2.特性分析报告；特性分析报告；3.3.可靠性工程设计报告（通用质量特性）；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、可靠性、测试性、维修性、保障性、安全性、电磁兼容性、环境适应性环境适应性4.4.测试全面性和覆盖性分析报告测试全面性和覆盖性分析报告5.5.元器件选用报告；元器件选用报告；6.6.工艺设计报告；工艺设计报告；7.7.关键件、重要件分析报告；关键件、重要件分析报告；8.8.首件鉴定；首件鉴定；五、系统设计主要过程l 方案阶段评审基本条件方案阶段评审基本条件方案编写满足模板规定和要求；方案编写满足模板规定和要求；方案签署完整；方案签署完整；完成仿真验证；完成仿真验证；关键技术已验证，证明合理可行；关键技术已验证，证明合理可行；评审所需的文件资料齐全；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；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。专家意见已经处理并反馈。五、系统设计主要过程l 方案阶段评审内容方案阶段评审内容系统总体（或分系统）方案的正确性；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；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；方案所选择的技术途径的可行性；试验方案的合理、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；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；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。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l 技术设计阶段评审条件技术设计阶段评审条件完成图纸设计和签署；完成图纸设计和签署；完成软件需求分析评审并通过；完成软件需求分析评审并通过；完成工艺相关报告；完成工艺相关报告；完成可靠工程报告；完成可靠工程报告；完成关重件分析报告；完成关重件分析报告；完成故障模式分析报告；完成故障模式分析报告；评审所需的其他文件资料齐全评审所需的其他文件资料齐全 五、系统设计主要过程l 技术设计阶段评审内容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；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；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；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；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；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；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；对照设计要求、检查设计输出的合理性；设计验证结果；设计验证结果；产品保证大纲实施情况；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；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。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：软件开发过程中建立软件三库：1.1.软件开发库（研发过程中）软件开发库（研发过程中）2.2.软件受控库（完成调试）软件受控库（完成调试）3.3.软件产品库（正式产品）软件产品库（正式产品）软件开发方式：软件开发方式：1.1.瀑布式瀑布式2.2.迭代式（也称迭代增量式）迭代式（也称迭代增量式）3.3.螺旋式螺旋式4.4.敏捷式敏捷式 五、系统设计主要过程模块化设计准则1.高内聚低耦合2.可复用3.可扩展4.可维护5.可设置 五、系统设计主要过程软件测试软件测试1.1.单元测试单元测试2.2.功能测试功能测试3.3.集成测试集成测试4.4.场景测试场景测试5.5.系统测试系统测试6.6.AlphaAlpha测试测试7.7.BetaBeta测试测试 五、系统设计主要过程测试性设计分四个层次测试性设计分四个层次1.1.战前测试检查战前测试检查 （LRULRU、传输系统、系统性能检查）、传输系统、系统性能检查）2.2.实时测试检查实时测试检查 （LRULRU、传输系统）、传输系统）3.3.维护状态下测试检查维护状态下测试检查 （LRU LRU、LRULRU内部、传输系统、系统性能检查）内部、传输系统、系统性能检查）4.4.离线测试检查离线测试检查 （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等级等级技术成熟度等级定义技术成熟度等级定义技术成熟度等级定义说明技术成熟度等级定义说明1 1 提出基本原理并正式报告提出基本原理并正式报告技技术术成成熟熟度度的的最最低低级级别别，提提出出基基本本想想法法和和大大致的思路致的思路2 2 提出概念和应用设想提出概念和应用设想进进一一步步丰丰富富基基本本想想法法，提提出出基基本本概概念念及及应应用用设设想想，技技术术路路线线已已比比较较清清晰晰，但但缺缺乏乏证证据据和和详细分析详细分析3 3 完完成成概概念念和和应应用用设设想想的的可可行性验证行性验证通通过过分分析析研研究究，部部分分概概念念得得到到证证明明，关关键键功功能特征得到证明能特征得到证明4 4 以以原原理理样样品品或或部部件件为为载载体体完成实验室环境验证完成实验室环境验证关关键键技技术术在在试试验验室室得得到到仿仿真真验验证证，部部分分部部件件实现数字集成实现数字集成等级等级技术成熟度等级定义技术成熟度等级定义技术成熟度等级定义说明技术成熟度等级定义说明5 5以模型样品或部件为载以模型样品或部件为载体完成相关环境验证体完成相关环境验证设计方案得到详细分析论证，部分分系统、部件已经设计方案得到详细分析论证，部分分系统、部件已经集成，在试验室条件下得到低逼真度的试验与验证集成，在试验室条件下得到低逼真度的试验与验证6 6以系统或分系统原型为以系统或分系统原型为载体完成相关环境验证载体完成相关环境验证主要分系统已经集成，已形成典型的分系统模型或原主要分系统已经集成，已形成典型的分系统模型或原型，并分别独立完成相应的独立回路试验型，并分别独立完成相应的独立回路试验7 7以系统原型为载体完成以系统原型为载体完成典型使用环境验证典型使用环境验证完成了正样机的系统集成，通过典型概率弹道考核等完成了正样机的系统集成，通过典型概率弹道考核等闭合回路试验，验证功能和性能指标满足使用要求闭合回路试验，验证功能和性能指标满足使用要求8 8以实际系统为载体完成以实际系统为载体完成使用环境验证使用环境验证完成设计定型环境、可靠性、电磁兼容等鉴定试验、完成设计定型环境、可靠性、电磁兼容等鉴定试验、靶场试验和部队适应性试验，设计指标达到研制要求，靶场试验和部队适应性试验，设计指标达到研制要求，完成生产工艺文件编制与评审完成生产工艺文件编制与评审9 9实际系统成功完成使用实际系统成功完成使用任务任务完成生产线验收和定型评价，批量生产，部队已形成完成生产线验收和定型评价，批量生产，部队已形成稳定的保障和供应体系，保障资源配套，形成可持续稳定的保障和供应体系，保障资源配套，形成可持续的战斗力的战斗力技术状态变化实行三单制度技术状态变化实行三单制度1.1.硬件更改硬件更改l l更改申请单更改申请单l l更改单更改单l l更改验证单更改验证单2.2.软件更改软件更改l l问题报告单问题报告单l l更改单更改单l l更改验证单更改验证单 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：航天技术状态更改控制要求：1.论证充分论证充分2.各方认可各方认可3.审批完备审批完备4.落实到位落实到位5.试验验证试验验证 六、技术状态管理l 风险管理功能风险管理功能 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。辅助人为风险识别、风险分析，风险控制和结果管理等功能。l l风险识别的重点风险识别的重点 新技术、新器件、新材料、新工艺、新环境新技术、新器件、新材料、新工艺、新环境l l需要管理的风险类别需要管理的风险类别人员风险；人员风险；技术风险；技术风险；进度风险；进度风险；经费风险；经费风险；试验风险。试验风险。六、技术状态管理l 风险识别矩阵风险识别矩阵可能性等级5432112345后果等级 六、技术状态管理l PDMPDM（产品数据管理）（产品数据管理）一个能够满足企业各方面应用的一个能够满足企业各方面应用的PDMPDM产品应具有如下功能：产品应具有如下功能：文档管理文档管理工作流和过程管理工作流和过程管理产品结构与配置管理产品结构与配置管理查看和批注查看和批注扫描和图像服务扫描和图像服务 更改管理更改管理设计检索和零件库设计检索和零件库项目管理项目管理电子协作电子协作工具与工具与“集成件集成件”功能。功能。六、技术状态管理l 软件管理工具软件管理工具1 1、软件管理软件种类软件管理软件种类版本控制工具，是入门级的工具，例如：版本控制工具，是入门级的工具，例如：CVSCVS、VSSVSS项目级配置管理工具，适合管理中小型的项目，在版本管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：理的基础上增加变更控制、状态统计的功能，例如：ClearCaseClearCase、PVCSPVCS企业级配置管理工具，在实现传统意义的配置管理的基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：础上又具有比较强的过程管理功能，例如：ALLFUSIONHarvestALLFUSIONHarvest 我们使用的是我们使用的是706706所研制的管理软件所研制的管理软件onroadonroad 六、技术状态管理l 软件管理工具软件管理工具2 2、软件管理软件功能软件管理软件功能配置支持配置支持版本控制版本控制变更控制变更控制构造支持构造支持过程支持过程支持 团队支持团队支持报告报告/查询查询审计控制审计控制其他功能其他功能 六、技术状态管理l 定型工作定型工作 定型分为设计定型和生产定型两类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：设计定型的标准和要求是：经过设计定型试验（包括试验基经过设计定型试验（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。技术性能和作战使用要求，不得遗留重大质量问题。设计图设计图样及文件完整、正确、协调。样及文件完整、正确、协调。产品配套齐全。产品配套齐全。构成产品的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。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l 定型工作定型工作 定型分为设计定型和生产定型两类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：产条件进行全面考核。申请生产定型的标准和要求是：具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。量管理规定，质量稳定，不得遗留质量问题。经试验和部经试验和部队试用，产品性能达到批准设计定型时的要求和实战需要。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。生产与验收的各种图样、技术文件齐备。配套设备及零配套设备及零部件、元器件、原材料、软件供货有保障。部件、元器件、原材料、软件供货有保障。六、技术状态管理l 定型工作定型工作 定型原则定型原则uu对新研制的装备一般先设计定型，后进行生产定型。对新研制的装备一般先设计定型，后进行生产定型。uu对生产批量很小的装备，只进行设计定型。对生产批量很小的装备，只进行设计定型。uu对按引进的图样、资料仿制的装备，只进行生产定型。对按引进的图样、资料仿制的装备，只进行生产定型。uu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。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 照照军工产品定型工作条例军工产品定型工作条例确定。确定。uu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。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。uu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。装备只进行一一 种定型或只进行鉴定，在研制总要求中明确。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l 定型工作定型工作定型产品内容定型产品内容 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。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。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。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质量控制定义l l为达到质量要求所采取的作业技术和活动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要点l l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范围包括专业作业技术过程和质量管理过程l l质量控制的关键是使所有质量过程和活动始终处于完全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受控状态l l质量控制的基础是过程控制质量控制的基础是过程控制 七、提高产品质量方法1.研制阶段划分研制阶段划分方案阶段（技术途径选择、指标核算、仿真验证、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）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、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）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）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、检系统试验阶段（外场试验、检/挂飞试验、挂飞试验、独立回路飞行试验、独立回路飞行试验、闭合回路飞行试验）闭合回路飞行试验）定型阶段定型阶段 七、提高产品质量方法2.2.标准规范标准规范设计准则设计准则标准化大纲标准化大纲质量保证大纲质量保证大纲规定报告种类及内容规定报告种类及内容3.3.严格落实严格落实制定报告模板制定报告模板审查仿真内容及仿真边界条件审查仿真内容及仿真边界条件 三级审签三级审签 七、提高产品质量方法4.技术状态管理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5.加强仿真加强仿真功能级数学仿真功能级数学仿真数据级仿真数据级仿真信号级仿真信号级仿真全系统仿真全系统仿真电磁兼容仿真电磁兼容仿真测试性仿真测试性仿真6.加强试验加强试验产品验收相关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工程系列试验 可靠性强化试验可靠性强化试验 七、提高产品质量方法7.7.故障模式、影响及危害分析（故障模式、影响及危害分析（FMECAFMECA）可靠性强化试验、测试性设计、可靠性强化试验、测试性设计、冗余设计、冗余设计、PHMPHM等依据等依据8.8.测试全面性和覆盖性分析；测试全面性和覆盖性分析；9.9.复核与复算；复核与复算；10.10.五化设计五化设计 标准化、模块化、通用化、系列化、参数化；标准化、模块化、通用化、系列化、参数化；11.11.成熟度评估；成熟度评估；12.12.风险评估风险评估13.13.加电老化试验加电老化试验14.14.筛选试验；筛选试验；15.15.环境试验；环境试验；16.16.可靠性强化试验；可靠性强化试验；17.17.可靠性增长试验；可靠性增长试验；18.18.交变湿热试验；交变湿热试验；19.19.盐雾试验盐雾试验20.20.投放试验投放试验 七、提高产品质量方法 什么是精品？怎样才能造就精品？什么是精品？怎样才能造就精品？精品在满足需求上是全面的，在技术上是精品在满足需求上是全面的，在技术上是先进的，在设计上是最优的，在技术状态管理先进的，在设计上是最优的，在技术状态管理上是严格的，在质量控制上是有力的。上是严格的，在质量控制上是有力的。过程比结果更重要。正确的过程必然产生过程比结果更重要。正确的过程必然产生正确结果。正确结果。结束语