专家观点|宇航EEE元器件的规范体系(9)--ESCC规范体系

观点来源:大国重器专家组成员 张伟

欢迎更多专家和同仁加入我们分享您的观点。

这个系列来自于已故的德国元器件专家Rudolf Theis博士,他是德国TESAT公司元器件部的首任部长,也是ESCC体系的奠基人之一。他对中国非常友好,在70多岁高龄的时候,还亲自到中国元器件生产厂指导质量改进工作,并最终促成了中国宇航元器件(钽电容)向欧空局项目的第一单出口。也为CAST元器件规范体系的建立提出了很多中肯的意见。2010年,他曾经应邀来到北京,给国内的顶尖的元器件专家做过一个系统的讲座,讲述世界范围内宇航EEE元器件的标准的历史和现实情况。

我与老先生素未谋面,但机缘巧合之中,得到了老先生的一份讲义。此后多年,这份讲义一直为我学习和理解宇航元器件相关知识提供了认知框架。某种意义上,老先生是我成长路上的一位“传灯人”。今天,我想把一直珍藏的讲义,拿出来分享。在汪洋的信息中,正本清源。也希望可以点亮更多爱智求真的同行从业者。

再一次向老先生表达我的敬意!

前面五篇完整讲了从无到有建设一个高可靠元器件规范体系需要考虑的各种要素:
组织架构和任务
基本要求
可能的选项
设计规范体系时必须考虑的一些附件因素
规范体系与元器件的拥有成本之间的关系
随后的几篇将会介绍世界范围内出现过的规范体系和它们的发展历程,分别包括:
美军标MIL体系
NASA元器件规范体系
ESCC元器件规范体系
ECSS规范体系
JAXA规范体系
CECC规范体系
各种企业内部规范体系
ESA PSS规范体系

ECSS规范体系

1 介绍

  • 在宇航项目的计划和执行过程中,标准化是降低成本,改善质量和沟通的重要工具。

  • 欧洲航天局和主要承包商过去曾单独制定标准,并将其应用于航天项目。

  • 发起成立欧洲空间标准化合作组织(ECSS),是为了统一现有的空间项目欧洲标准,并提供一套统一的标准供所有欧洲空间项目使用。

  • ECSS标准化系统的目标是通过对项目中的硬件,软件,信息和活动应用通用标准,以最小化生命周期成本,同时不断提高项目所有元素的质量,功能完整性和兼容性。

  • ECSS文件可根据不同的项目要求量身定制,并适用于项目从始至终的所有阶段和活动,包括任务分析和执行。它们旨在酌情适用于参与任何空间飞行任务任何组成部分的任何参与方。

2 概述

  • 欧洲空间标准化合作(ECSS)系统是一套适用于空间应用的标准规范。

  • 它不是用于元器件的专用体系,而是用于

    • 项目管理要求,

    • 适用于空间系统及其组成部分的设计,开发,制造,验证和操作活动的要求,

    • 产品保证要求和方法,

    • 接口要求,用于与空间系统和组织之间传播的活动,

ECSS标准包括规范,指南,手册,手册和程序。 通常,由ECSS发布的所有文档都称为标准。

3 目标

欧洲空间标准化合作组织(ECSS)中的标准的总体目标是:

  • 在欧洲实现更具成本效益的宇航项目,

  • 促进质量,安全,健康和环境保护的改善,

  • 以具有法律约束力的文件形式,促进所有利益相关方之间的清楚明确的沟通,

  • 为欧洲宇航界,组织和管理一套通用且一致的单一标准的制定,从而避免不必要的标准重复,

  • 鼓励空间组织开发或应用项目使用ECSS标准完成太空任务,从而促进标准的应用,

  • 获得欧洲标准化委员会(CEN)选定的部分标准(视情况而定)为欧洲标准(EN)的正式地位,从而提高了欧洲航天工业的效率并增强了其国际竞争力,

  • 获得国际标准化组织将部分标准(视情况而定)作为ISO标准的正式地位。

4 政策

ECSS政策是:

  • 促进方法和技术的不断改进,并避免不必要的工作,

  • 将过去项目和其他适当来源的经验系统地整合到ECSS系统中,

  • 通过限制产品和工艺的多样性来提高工业效率和竞争力,

  • 在可能的范围内定义要求,以使其满足需要,而不是在可能的情况下满足用于满足特定需求的方式,

  • 在标准制定之前评估使用标准带来的收益,

  • 在可能的情况下纳入参与成员机构所采用的标准,而不是 复制国际标准组织制定的标准,

  • 与欧洲航天工业已经或正在普遍采用的国际标准或工作惯例保持一致,

  • 在编制ECSS标准时要考虑所有有效的信息来源和所有有关方面的意见,以确保在需要时以合理的成本快速提供标准。

5 组织

  • ECSS指导委员会是ECSS标准的最高权威机构。它批准并授权发布所有ECSS标准。

  • ECSS标准是经过与欧洲航天局和工业界协商后确定的可公开获得的文件,旨在确保用户的接受。

  • ECSS通过欧洲空间,欧洲空间机构和其他欧洲空间组织向所有欧洲空间行业开放。 ECSS的参与组织可以是成员,观察员或伙伴。

  • 成员 :ECSS成员是以Eurospace为代表的欧洲航天工业,以及表明其有意积极参加ECSS并提供足够水平的支持的航天机构和组织。只有会员才能参加ECSS内的共识过程。

  • 观察员:ECSS观察员是表示希望参加ECSS活动但努力程度降低的那些太空机构和组织。观察员不会直接为达成共识做出贡献,但可能会在达成共识的过程中表明他们同意某个标准。

  • 伙伴: 员工是希望与ECSS建立正式联系的那些工业和科学组织,通过它们他们可以观察技术文档的开发过程,并可以通过它们为ECSS系统做出贡献。

6 体系架构

ECSS文档的体系结构分为以下几类:

  • 0级(ECSS--P--00)0级文档描述了ECSS系统及其体系结构的策略和目标,以及文档创建,验证和维护的原则。已发布的文件数:1份;

  • 1级:1级文档描述了特定领域的政策和原则。它们提供了需求的全局视图,并概述了第2级元素(和文档)之间的接口。已发布文件数:3份;

  • 2级:2级文档描述了各个领域各个方面的要求和功能(“做什么”和预期的输出)。     已发布文件数:20份;

  • 3级:3级文档描述了达到2级文档要求的方法,步骤和工具(“如何做”)。已发布文件数:96份;

给定文档的体系结构级别与项目的适用性无关。适用性是通过法律文件(例如合同)定义的。

7 一份ECSS标准的生命周期

文档从起始到正式发布以供使用的演变,以及通过最终批准参与实施,小组的角色按顺序呈现为五阶段过程:

编制ECSS标准的信息流

8 与EEE元器件的关系

  • 从ECSS体系的架构可以看出,有一个“空间产品保证”的分支,其下有“Q-60 EEE元器件”的科目;

  • 在“ Q-60 EEE元器件”科目中,有“ ECSS-Q-ST-60,电气,电子和机电(EEE)组件”文档,

  • 本文件定义了空间项目中EEE元器件的选择,控制,采购和使用要求。     该文档通过三套不同的标准化要求来区分三类组件。

  • 为了在大多数情况下满足ECSS-Q-ST-60中定义的元器件要求,必须使用ESCC元器件规范体系以及美军标MIL体系来采购空间项目中所需的EEE元器件。

  • ECSS-Q-ST-60可以根据空间项目的特定特征和约束条件进行定制。

  • 在ECSS体系中,ECSS-Q-ST-60被视为2级文档,

  • 为了支持2级文档,还有3级文档描述了达到2级文档要求的方法,过程和工具,

  • 对于EEE元器件,发布了以下3级文件:

    • ECSS-Q-ST-60-02,ASIC和FPGA开发;

    • ECSS-Q-ST-60-05,混合集成电路的通用采购要求;

    • ECSS-Q-ST-60-12,单片微波集成电路(MMIC)的设计,选择,采购和使用;

    • ECSS-Q-ST-60-14,EEE元器件超期复验流程;

作者简介:张伟,无锡海瑞航天信息科技有限公司 总经理,高可靠元器件从业者,原航天五院进口元器件采购处副处长,原德国TESAT-SPACECOM中国业务代表

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