Принципы работы и характеристики гидравлических передач
Принципы работы. Основное отличие гидравлических передач тепловозов (ГДП) от гидропередач других транспортных машин (автомобилей, строительно-дорожных машин и др.) заключается в том, что на локомотивах применяют лишь многоциркуляционные передачи, состоящие из двух или трех гидротрансформаторов (ГДТ) и гидромуфт (ГМ). Как уже отмечалось в предыдущем разделе, один гидротрансформатор, имея параболическую характетику изменения кпд, обеспечивает сравнительно небольшой диапазон экономичной работы локомотива. Другими словами, передача с одним ГДТ обеспечит заданную экономичность (80%) работы передачи в диапазоне скоростей движения локомотива около 25 — 30 км/ч. На первой (пусковой) ступени скорости гидравлической передачи применяют лишь ГДТ, на второй и третьей ступенях — как ГДТ, так и ГМ. Гидроаппараты (ГДТ и ГМ) работают в передаче тепловоза последовательно. Включение и выключение каждого по отдельности ГДТ или ГМ осуществляется путем наполнения или опорожнения его круга циркуляции, соответственно, отдельным питательным насосом передачи. Учитывая, что насосные колеса всех ГДТ и ГМ передачи кинематически связаны с валом дизеля, а турбинные колеса — с колесными парами тепловоза, работа каждого гидроаппарата оказывает влияние на все узлы передачи тепловоза в целом. Необходимо отметить, что хотя передача тепловоза называется гидравлической, в нее обязательно включают также ряд механических узлов и устройств: редукторы, карданные валы, механические муфты и др., которые обычно объединяют названием «механическая трансмиссия» тепловоза. В общем случае любая ГДП локомотива состоит из трех основных частей: повышающего редуктора, главного вала (гидравлическая часть передачи) и механической трансмиссии, связывающей гидравлическую часть передачи и колесные пары локомотива. Повышающий редуктор устанавливают между коленчатым валом дизеля и насосным валом ГДП тепловоза. Применение этого редуктора позволяет, с одной стороны, в разы повысить частоту вращения насосного вала передачи по сравнению с частотой вращения вала дизеля и, как следствие, существенно уменьшить массу и габариты ГДП, с другой — изменяя передаточное число редуктора (заменив его шестерни), осуществлять рациональное согласование характетик дизеля и ГДТ при их совместной работе в передаче локомотива. Другими словами, одну и ту же ГДП можно применять на тепловозах разной мощности, с различными типами дизелей, поменяв лишь повышающий редуктор. Обычно такие ГДП называют унифицированными гидравлическими передачами (УГП) локомотивов. Гидравлическая часть (главный вал) передачи состоит из двух-трех ГДТ и ГМ, насосные части которых механически связаны между собой. Обычно насосные колеса всех ГДТ и ГМ закреплены на общем насосном валу передачи, на нем же находится ведомое зубчатое колесо повышающего редуктора. Турбинные колеса всех гидроаппаратов также имеют механическую связь друг с другом, так как работают (передают энергию) на единственный выходной вал передачи. В целом, главный вал ГДП выполняет те же функции, что и многоступенчатый редуктор механической передачи тепловоза, при этом ГДТ, находящиеся на главном валу передачи, обеспечивают плавное (по гиперболе) изменение силы тяги на колесных парах локомотива и, что очень важно, в гидропередаче отсутствует муфта сцепления, так как запуск дизеля производится при опорожненных гидроаппаратах. Механическая трансмиссия (часть) обеспечивает передачу механической энергии вращения от единственного выходного (турбинного) вала ГДП на колесные пары локомотива, число которых не может быть меньшим двух, а также его реверсирование (изменение направления движения). Гидравлические и механические части ГДП реальных локомотивов заметно отличаются. Выбор той или иной кинематической схемы ГДП для локомотива зависит от большого числа факторов — назначения локомотива, колесной формулы, конструкционной скорости, устройства турбинной части передачи и других. На автономных локомотивах (тепловозах, рельсовых автобусах, дизель-поездах и др.) стран мира применяют самые разнообразные конструкции гидравлической части ГДП, которые условно можно разделить на три основные группы: ГДП с промежуточным валом, ГДП с общим турбинным валом и гидрореверсивные передачи. Основные показатели отечественных гидропередач локомотивов
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Отличительной особенностью конструкций ГДП с промежуточным валом является использование в передаче двух-трех одинаковых ГДТ с идентичными характетиками, каждый из которых работает (передает энергию) на вторичный (промежуточный) вал через собственную пару силовых шестерен. К числу таких ГДП относятся отечественные унифицированные гидропередачи УГП 750-1200, которые установлены на тепловозах ТГМ4, ТГМ6, ТГМ8; УГП 1000 — на дизель-поездах ДР1, ДР1П; УГП 350-500 — на ТГМ1, ТГМ23 и ряд других. Все эти передачи, в основном, были спроектированы в 50-60-е годы XX в. Естественно, тепловозные передачи с промежуточным валом давно морально устарели. Они имеют большой вес и габариты, недостаточную экономичность и ресурс работы по сравнению с другими типами гидравлических передач.
Более прогрессивными в практике мирового локомотивостроения являются ГДП с общим турбинным валом, в конструкциях которых применяются два ГДТ (или ГДТ ГМ) с разными универсальными характетиками. Такой тип ГДП имеет заметно лучшие весогабаритные и экономические показатели, чем ГДП с промежуточным валом. В таблице приведены основные показатели отечественных тепловозных ГДП.
В обозначении отечественных гидропередач (см. данные табл.) первые три буквы «УГП» — расшифровываются как унифицированная гидравлическая передача, числитель дроби показывает передаваемую мощность Nе тепловозного дизеля в л.с, первая цифра знаменателя — число гидротрансформаторов, вторая — число гидромуфт, третья — количество режимов работы передачи (маневровый и поездной для промышленных, грузовой и пассажирский-для магистральных тепловозов).
Выбор гидроаппаратов для совместной работы в тепловозной гидропередаче с общим турбинным валом осуществляется путем совмещения их экономических h = f(i) характетик при выполнении условия, что кпд передачи во всем скоростном диапазоне работы тепловоза не снизится ниже 80%. При выборе типов гидроаппаратов для одной передачи также нужно учесть и второе обстоятельство: значения выходных характетик двух последовательно работающих в передаче ГДТ должны быть достаточно близкими по величине друг к другу в моменты переключения ступени скорости тепловоза. Этим предотвращается «просадка оборотов» коленчатого вала дизеля и некоторая потеря силы тяги в моменты перехода с одного ГДТ на другой. В качестве примера на. 44 показано совмещение характетик двух ГДТ, выбранных для работы на общий турбинный вал передачи.
К числу ГДП с общим турбинным валом относится отечественная унифицированная гидропередача УГП 400/201, которая была создана в начале 80-х годов прошлого века на основе так называемого «блока ВНИТИ», спроектированного под руководством канд. техн. наук Ю.П. Трескова.
Рассмотрим принципы работы унифицированной гидропередачи УГП 400/201 на примере ее кинематической схемы (. 45).
Унифицированная гидропередача УГП 40 0/2 01. Эта передача применяется на тепловозах ТГМ40 и ТУ7, серийно выпускаемых Камбарским машиностроительным заводом, и рассчитана на передаваемую мощность 300 кВт. На пусковой ступени применен одноступенчатый ГДТ ТО4 с i* = 0,45, на маршевой — ГДТ ТО9 с центростремительной турбиной, высокой энергоемкостью и i* = 0,95.
Насосная часть передачи получает энергию от вала дизеля через повышающий редуктор с шестернями Z2 — Z3. Вследствие применения в передаче пускового и маршевого ГДТ с разными характетиками, оба они работают на одну пару силовых шестерен Z4 — Z5. Надо отметить, что схема передачи мощности от турбинных колес двух ГДТ к выходному валу передачи 2 получилась достаточно сложной. Вследствие применения в передаче маршевого ГДТ с центростремительной турбиной для закрепления его реактора конструкторам пришлось внутри полого насосного вала дополнительно разместить неподвижный вал 1, В результате механическая связь между турбинами ТО4 и ТО9 и далее к силовым шестерням Z4 — Z5 получилась очень сложной с большими вращающимися массами.
В передаче УГП 400/201 отсутствует режимный редуктор, что повышает эксплуатационную экономичность тепловозов ТГМ40. Единственный режим работы тепловозов этой серии — маневровый. Конструкционная скорость тепловозов ТГМ40 — 38 км/ч. Доставляют тепловозы заказчикам по магистральным дорогам ОАО «РЖД» на платформах. Реверсирование тепловоза производится с помощью реверсивного редуктора и кулачковых муфт М1 и М2. Передача энергии от турбинных колес ГДТ к выходному валу 2 осуществляется с помощью следующих зубчатых колес и шестерен (см. 45):
— движение вперед-Z4-Z5 — М1 — Z6 — Z9;
— движение назад-Z4-Z5-Z7-М2-Z8-Z9.
В конструкции УГП 400/201 применена тормозная муфта ТМ, одно колесо которой закреплено неподвижно в корпусе передачи, а второе — на турбинном валу. Изготавливается передача на Калужском машиностроительном заводе и имеет более хорошие удельные весогабаритные и экономические показатели по сравнению с УГП 350-500, УГП 400/122 и ГМ23В, применяемых на тепловозах ОАО «Муромтепловоз» (см. данные табл.).
Гидрореверсивная передача. Одним из путей существенного повышения производительности маневровых и промышленных тепловозов является применение гидрореверсивных передач.
В ряде европейских стран (Австрия, ФРГ, Финляндия, Япония и другие) накоплен значительный опыт использования тепловозов с такими передачами на маневровой работе и технологических перевозках в промышленности. В нашей стране тепловозы с таким типом передачи не строились. Была разработана только сама гидрореверсивная передача в МИИТе.
Работа гидрореверсивной передачи (ГРП) основана на свойстве тепловозного ГДТ передавать энергию как в тяговом, так и в тормозном режимах работы локомотива. В ГРП нет механического реверса и кулачковых муфт его переключения, которые являются, пожалуй, самым «слабым звеном» в обычной унифицированной передаче, например, УГП 400/201. Функции реверса в такой передаче выполняет дополнительный блок ГДТ. Обычные колесно-колодочные тормоза, которыми оснащены все локомотивы стран мира, на тепловозах с ГРП выполняют дублирующую, вспомогательную роль, как бы «страхуя» гидродинамическое торможение, осуществляемого ГДТ одного из блоков передачи движущегося локомотива, и работают как остановочный тормоз.
Многолетний зарубежный опыт эксплуатации промышленных и маневровых тепловозов с ГРП доказал экономическую целесообразность применения таких передач на тепловозах.
По сравнению с гидродинамической передачей с механическим реверсом гидрореверсивные дают возможность:
— повысить производительность тепловозов на 20%;
— снизить износ бандажей колесных пар на 15%, существенно сократив расход тормозных колодок (примерно в 20 раз);
— уменьшить эксплуатационные расходы на содержание и ремонт экипажной части локомотивов;
— повысить эксплуатационную надежность тепловозов;
— повысить безопасность движения.
К недостаткам гидропередач этого типа следует отнести: заметное увеличение (почти на 30%) весогабаритных показателей и некоторое снижение топливной экономичности локомотивов по сравнению с тепловозами, оборудованных ГДП с общим турбинным валом и механическим реверсом. Появление в передаче дополнительного блока увеличивает в два раза число ГДТ и постоянно вращающихся при движении тепловоза их лопастных колес (насосов и турбин), что неизбежно приводит к увеличению так называемых вентиляционных потерь в передаче и некоторому снижению ее кпд. Другими словами, насосные и турбинные колеса трех (из четырех) ГДТ, с опорожненными кругами циркуляции, работают как вентиляторы, перегоняя воздух по их лопастным системам. Естественно, на выполнение передачей этой «вредной» работы затрачивается определенное количество мощности дизеля.
Как отмечалось ранее, заметную роль на тепловозе с любым типом К гидродинамической передачи (в том числе с ГРП) имеет механическая трансмиссия, обеспечивающая привод колесных пар локомотива.
На отечественных промышленных тепловозах наибольшее распространение получили две основные схемы размещения узлов ГДП, приведенные на. 46.
Так, на бестележечных тепловозах ТГМ1 и ТГМ23 (всех модификаций) с колесной формулой 0-3-0 (. 46, а) механическая энергия вращения коленчатого вала дизеля (Меnе) передается через повышающий редуктор с передаточным числом i = 1,3 на главный вал (гидравлическую часть) передачи, на котором расположены пусковой ГДТ и две гидромуфты. Гидравлическая часть и повышающий редуктор передачи УГП 400/122 объединены в один корпус.
Далее от выходного (промежуточного) вала передачи механическая энергия (Мтnт) передается на отдельно расположенный на раме тепловоза реверс-режимный редуктор 5 (см. 46, а).
Реверс-режимный редуктор 5 выполнен в виде многоступенчатого механического редуктора, который имеет два режима работы — маневровый (рабочий) и поездной. Последний режим используется при выполнении локомотивом вывозной работы и при движении по магистральным дорогам. Также в состав редуктора 5 входит конический реверсивный механизм, предназначенный для изменения направления движения тепловоза, и так называемый отбойный вал 1, выполненный в виде эксцентрика.
Далее от отбойного вала энергия (Мкnк) передается к колесным парам тепловоза с помощью спарников 2, 3, 4 и специальных пальцев, которые крепятся на колесных центрах колес. В спарниковом механизме тепловозов ТГМ23 различают (см. 46, а) передний 4, средний 2 и задний 3 спарники.
Можно отметить, что подобная конструкция механической трансмиссии (отбойный вал, спарники и пальцы) тепловозов ТГМ1 и ТГМ23 очень напоминает устройство дышлового привода ведущих колесных пар трехосного маневрового танк-паровоза серии ЭП, который в период 1946-1956 гг. серийно выпускался Муромским паровозостроительным заводом (ныне «Муромтепловоз»). Отметим, что танк-паровозы, в отличие от поездных паровозов, не имели тендера с достаточно большими запасами воды и угля, так как предназначались исключительно для работы в пределах одной станции или промышленного предприятия. Небольшие запасы воды находились в водяных баках, расположенных рядом с котлом паровоза, а угля — в специальном ящике рядом с будкой машиниста.
Схема размещения узлов унифицированной гидравлической передачи УГП 750-1200/212, приведенная на. 46,6, применена на промышленных тепловозах с колесной формулой 2-2 ТГМ4, ТГМ6 (всех модификаций) и ТГМ8, построенных на ОАО «Людиновотепловоз», а также на ТГМ40 и ТУ7 Камбарского завода. Механическая энергия вращения (Меnе) от коленчатого вала дизеля передается с помощью компенсирующей упругой муфты 1 через повышающий редуктор (передаточное число которого на каждой серии тепловоза разное) на главный вал передачи, где размещаются два ГДТ и одна ГМ. Далее механическая энергия от турбинной части передачи передается сначала на реверс — режимный редуктор, а затем — на выходной (раздаточный) вал УГП. Необходимо отметить, что во всех модификациях передачи УГП 750-1200 повышающий редуктор, главный вал и реверс — режимный редуктор объединены общим корпусом, что позволило уменьшить весовые показатели передачи в целом.
От обеих сторон раздаточного вала УГП 750-1200 механическая энергия передается карданными валами 5 к осевым редукторам 3 внутренних колесных пар и далее промежуточными карданными валами 4 — к осевым редукторам 2 крайних колесных пар тепловоза (см. 46,6).
Осевые редукторы 2 и 3 представляют собой двухступенчатые механические редукторы, первая ступень которых (со стороны карданного вала) — коническая, вторая — цилиндрическая. Каждый стандартный осевой редуктор промышленных тепловозов имеет передаточное число i = 4,25, т.е. понижает (в 4,25 раза) частоту вращения колесных пар по отношению к турбинной части передачи. Коническая ступень редуктора дополнительно позволяет совместить оси вращения, находящихся под углом 90°, главного вала передачи (и коленчатого вала дизеля) и колесных пар.
Тяговая характеристика тепловоза с гидродинамической передачей. При жесткой связи (через зубчатые колеса, кулачковые муфты и валы) между турбинными колесами гидроаппаратов и колесными парами тепловоза вращающие моменты на турбинном валу Мт и колесных парах Мк отличаются только на величину передаточного числа механической трансмиссии передачи iмех, т.е. Мк = iмехМт. Учитывая, что сила тяги Fк связана с величиной Мк выражением Fк = Мк/Rк, получаем, что Fк = iмехМт/Rк.
Следовательно, вид тяговой характетики тепловоза (при iмех = const, Rк = const) определяется характером изменения вращающих моментов на турбинных колесах гидроаппаратов Мт = f(i), последовательно включаемых в работу (см. 44).
Тяговые характетики локомотивов с гидродинамическими передачами получают расчетным или опытным путем на основе их тягово-энергетических испытаний.
В качестве примера на. 47 приведены опытные тяговые характетики Fк = f(V) промышленного тепловоза ТГМ6Б с двухтрансформаторной гидропередачей УГП 1200/202, состоящей из пускового и маршевого гидротрансформаторов. Так как в передачу УГП 1200/202 включен реверс-режимный редуктор, тяговые характетики Fк = f(V) тепловоза ТГМ6Б представлены для маневрового I (рабочего) и поездного II режимов. Как следует из. 47, переключение гидроаппаратов при работе тепловоза на маневровом режиме производится: при повышении скорости движения локомотива до V1-2 = 18 км/ч; обратное переключение осуществляется при снижении скорости до величины V2-1 = 15,5 км/ч. Эти различия (3 — 5 км/ч) в скоростях прямого и обратного переключений гидроаппаратов предназначены для избежания ложного срабатывания системы автоматического управления работой передачи. В целом гидродинамическая передача обеспечивает достаточно полное использование мощности дизеля во всем рабочем диапазоне изменения скоростей движения тепловоза (V* — Vк).
К достоинствам гидродинамических передач следует отнести меньшие по сравнению с электрическими передачами габаритные размеры и массу, приходящиеся на единицу мощности, что делает возможным строить легкие тепловозы с четырехосным экипажем. Так, известная австрийская фирма «Фойт» в настоящее время поставляет на мировой рынок тепловозные гидравлические передачи агрегатной мощностью 200 — 2200 кВт, которые имеют относительную массу 2 — 3 кг/кВт. Для сравнения, этот же показатель для отечественных тепловозных электрических передач постоянного тока составляет 11 — 13 кг/кВт.
Гидравлические передачи имеют невысокую стоимость изготовления и ремонта. При их производстве расход цветных металлов незначителен. Простота конструкции и отсутствие трущихся поверхностей в гидроаппаратах делают гидропередачу надежной в эксплуатации и удобной в обслуживании. Ресурс современных гидропередач фирмы «Фойт» без переборки составляет около 60 тыс. моточасов на промышленных тепловозах и до 1 млн. км пробега на магистральных тепловозах, дизельных поездах, рельсовых автобусах и практически зависит только от ресурса подшипниковых узлов.
Благодаря применению группового привода колесных пар, тепловозы с гидропередачами обладают повышенными тяговыми и сцепными свойствами. К преимуществам гидродинамических передач также нужно отнести то, что они могут продолжительно и надежно работать в любых экстремальных условиях (высокие температуры, повышенная запыленность, влажность и др.), при весьма малых «ползучих» скоростях движения с полной реализацией силы тяги, а также высокую эффективность гидродинамического торможения, особенно при применении гидрореверсивных передач.
И, что особенно важно в современных экономических условиях, практически весь производственный цикл изготовления и сборки всех узлов тепловоза с ГДТ может быть замкнут на одном машиностроительном предприятии, т.е. без привлечения так называемых поставщиков.
Достоинства, пущие гидропередаче, определили область рационального применения в нашей стране: маневровые и промышленные тепловозы, дизельные поезда, рельсовые автобусы, а также легкие четырехосные магистральные локомотивы 2ТГ21 и ТГ22 для эксплуатации на линиях Сахалинской дороги.
Нужно отметить, что гидропередачи широко применяются на маневровых и промышленных тепловозах большинства стран мира, имеющих железные дороги. А в ряде стран (ФРГ, Австрия, Франция, Япония и другие) тепловозы с гидропередачей составляют значительную долю парка магистральных тепловозов. Общее количество выпущенных в мире локомотивов с гидропередачами составляет около 28% тепловозного парка стран мира.
К недостаткам отечественных маневровых и промышленных локомотивов, оборудованных серийными ГДП, следует отнести: повышенный расход топлива (на 2 — 5%) и более низкую производительность по сравнению с тепловозами с электрическими передачами одинаковой мощности.
Угт уровень готовности технологии угп готовности производства угс готовности системы уги готовности интеграции гост р 58048-2022 трансфер технологий. методические указания по оценке уровня зрелости технологий | верное решение
Подробные консультации (платные) по всем этим вопросам можно получить по электронным каналам связи (Skype, Zoom, телефон и т.п.) или в офисе компании в Казани (по предварительной записи) — оставьте заявку и напишите нам свой вопрос
Мы можем помочь Вам законно снизить налоги.
Путем применения законных налоговых льгот и преференций (по НК РФ и региональным законам — субъектов РФ):
- проверка (подходят ли Ваши компании под какие-либо)
- подготовка компании для применения налоговых льгот
- иногда — реструктуризация компании
- иногда выделение раздельного учета операций внутри компании
Мы можем помочь Вам получить льготные деньги:
Путем участия в программах и конкурсных отборах (по ППРФ и региональным НПА):
- субсидии
- гранты
- целевые бюджетные средства
- льготные займы фондов
- льготные кредиты банков
- земельные участки без торгов
- льготные ставки аренды земли и имущества
При необходимости — обращайтесь к нам!
Еще по теме:
Информация других разделов:
Также может быть полезно:
Наша команда может быть полезна Вам в решении следующих задач:
- внедрение систем управления, бизнес-процессов, ИТ систем (автоматизации, цифровизации) ERP/MRP на базе 1С: Предприятие и 1С:ERP, OEBS (Oracle E-Business Suite), Microsoft Navision, для компаний от микро- до крупного масштаба (от 3 до 700 сотрудников),
- внедрение ИТ решений с значительным количеством функциональных ролей и пользователей (до 250 personal ID) системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM), системы инвестиционного планирования (СИП), графика документооборота (ЭДО) и системы электронного документооборота (СЭД);
- консультационное сопровождение и разработка разной документации для УК, резидентов, девелоперских и управляющих компаний (УК), муниципалитетов, Агентств и корпораций развития (АИР, КР) регионов, промышленных площадок, индустриальных парков, технопарков, территорий опережающего развития (ТОР), особых экономических зон (ОЭЗ), свободных экономических зон (СЭЗ), бизнес-инкубаторов и других объектов инфраструктуры,
- разработка концепции развития (стратегии), бизнес-плана, технико-экономического обоснования (ТЭО), меморандума, презентации, паспорта проекта, подготовка пакета документации по проекту, юридической, иной документациилюбого бизнес-проекта;
- консультации по финансово-экономическим, налоговым, бухгалтерским, маркетинговым вопросам;
- получение целевого финансирования, налоговых льгот, грантов и субсидий, иных видов поддержки, сопровождение проекта заявителя в конкурсах региональных и федеральных органов власти России;
- консультационная и информационная поддержка, сопровождение проекта заявителя в конкурсах ФОИВ и РОИВ любых регионов России, включая Республику Татарстан;
ГОСТ Р 58048-2022 Трансфер технологий. Методические указания по оценке уровня зрелости технологий
ГОСТ Р 58048-2022
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТРАНСФЕР ТЕХНОЛОГИЙ
Методические указания по оценке уровня зрелости технологий
Technology transfer. Technology maturity assessment methodology guide
ОКС 03.100.01
Дата введения 2022-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е.Жуковского» (ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 323 «Авиационная техника»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2022 г. N 2128-ст
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.103 Единая система конструкторской документации. Стадии разработки
ГОСТ Р ИСО 9000 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь
ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств
ГОСТ Р 55386 Интеллектуальная собственность. Термины и определения
ГОСТ Р 56645.3 Системы дизайн-менеджмента. Руководство по управлению инновациями
ГОСТ Р 56645.5 Системы дизайн-менеджмента. Термины и определения
ГОСТ Р 57193 Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла систем
ГОСТ Р 57194.1 Трансфер технологий. Общие положения
ГОСТ Р 57194.3 Трансфер технологий. Технологический аудит
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения и сокращения
3.1.2
дизайн:
Обобщенная характеристика системы (изделия), отражающая на той или иной стадии жизненного цикла представление о ней заказчиков, разработчиков и других заинтересованных сторон в виде требований, документации, цифровых моделей и/или фактически существующие ее способность достигать заданные цели, внешний вид, внутренняя функциональная и структурная архитектура, состав взаимодействующих и образующих единое целое подсистем, компонентов, модулей, интерфейсов, данных и других элементов, а также алгоритмы и особенности ее функционирования, зависящие от способов и условий применения.
Примечание — По мере развития системы от замысла до производства, эксплуатации и утилизации дизайн системы может существенно изменяться. Под дизайном системы (изделия) также принято понимать процесс или искусство определения архитектуры, компонентов, модулей, интерфейсов и данных системы для удовлетворения требований заказчиков. Дизайн систем (изделия) является применением теории систем для разработки продукции и использует методы таких дисциплин, как системный анализ, системная архитектура, системный инжиниринг.
3.1.4 критический элемент технологии; КЭТ: Элемент технологии, от соответствия которого операционным требованиям зависит результативность и эффективность системы, а также если элемент или его применение является новым или оригинальным или элемент применяется в области, которая содержит главный технологический риск, выявленный при разработке или демонстрации новой технологии.
3.1.6 система: Функционально, физически и/или через поведение связанная группа регулярно взаимодействующих и взаимозависимых элементов, которая формирует единое целое.
3.1.7 система систем: Множество систем, которое является результатом интеграции независимых и самостоятельно используемых систем в большую систему, обладающую дополнительными уникальными способностями.
3.1.8 системный инжиниринг: Междисциплинарный подход и методы, обеспечивающие создание успешных систем, которые фокусируются на целостном и конкурентном понимании потребностей заинтересованных сторон, исследовании возможностей, документировании требований и разработке, проверке соответствия требованиям (верификации), испытании (валидации) и развитии решений, которые рассматривают проблемную область целиком на всех стадиях жизненного цикла, от замысла системы до ее утилизации.
3.1.9 технологичность (manufacturability): Характеристика, рассматриваемая на этапе разработки, которая фокусируется на возможностях производственных процессов, применения машин или оборудования и общей способности постоянно производить продукцию с требуемым уровнем затрат и качества.
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
ИСР — иерархическая структура работ;
КД — конструкторская документация;
КИП — команда интеграции продукта;
КЭТ — критические элементы технологии;
ЛА — летательный аппарат;
ОГИ — оценка готовности интеграции;
ОГП — оценка готовности производства;
ОГС — оценка готовности системы;
ОГТ — оценка готовности технологии;
ПО — программное обеспечение;
ТД — технологическая документация;
УГИ — уровень готовности интеграции;
УГП — уровень готовности производства;
УГС — уровень готовности системы;
УГТ — уровень готовности технологии;
ФСА — функционально-стоимостной анализ.
4 Общие положения
4.1 Использование различных показателей и метрик в области управления проектами разработки технологий и систем с их применением является широко распространенной практикой. Они служат индикаторами, позволяющими оценивать ход исполнения, результативность и эффективность, риски, качество и другие параметры как самого проекта, так и разрабатываемой технологии или системы с ее применением.
4.2 Долговременные проекты разработки инновационных технологий и систем с их применением требуют привлечения существенных ресурсов и связаны со значительными рисками. Начиная с самых ранних стадий выполнения таких проектов, крайне желательно применять универсальные достаточно простые показатели и метрики, не зависящие от вида технологий и разрабатываемых систем, которые позволяют заказчикам, разработчикам и другим заинтересованным сторонам адекватно оценивать их текущее развитие и достигнутый прогресс в сравнении с запланированным, прогнозировать стоимость и сроки, необходимые для завершения работ, а также возможные риски.
4.3 Разработка инновационных технологий и систем с их применением обычно осуществляется с использованием методов системного инжиниринга, которые рассматривают целевую и обеспечивающие системы в соответствующем окружении на всех стадиях жизненного цикла. В процессе разработки технологий и систем с их применением создается техническая информация, в том числе необходимая для подготовки и проведения оценки зрелости, а также поддержки принятия решений руководителями программы (проекта). Например, инженеры — разработчики систем управляют определением и конфигурацией системы, трансляцией определения системы в ИСР, которая в том числе позднее используется для идентификации критических элементов технологии.
4.4 Развитие целевой технологии и/или системы в рамках ее жизненного цикла в общем случае включает стадии замысла, разработки, производства, применения, поддержку применения, прекращение применения и списание (утилизацию) согласно
ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288
. В зависимости от вида целевой системы жизненные циклы различаются по стадиям, границам стадий, их длительности, свойствам, целям, преобладающим способам и условиям применения системы.
4.5 На всех стадиях жизненного цикла развития целевой технологии и/или системы требуются различные обеспечивающие системы. Каждая обеспечивающая система (как и любая система) имеет свой собственный жизненный цикл. Каждый жизненный цикл обеспечивающей системы привязывается и синхронизируется с циклом целевой системы. Если рассматриваемая система еще не существует, то требования к обеспечивающей системе определяют на стадии замысла целевой системы (или позднее, если позволяют сроки). В этом случае каждую обеспечивающую систему можно представлять как целевую систему, которая, в свою очередь, может иметь свои обеспечивающие системы.
4.6 Если подходящей обеспечивающей системы еще не существует, проект, который отвечает за целевую систему, может непосредственно отвечать за создание и использование обеспечивающей системы (систем). Наиболее важной обеспечивающей системой при развитии новых технологий и/или систем является производственная система, способная осуществлять выпуск целевой технической системы в нужное время, в нужном количестве и с заданным качеством.
4.7 В практике оценки развития технологий и систем с их применением, а также обеспечивающих систем (в том числе производственных) используется понятие зрелости, характеризующее их продвижение по жизненному циклу — от замысла до применения. Оценка достижения той или иной зрелости осуществляется с применением шкал, так называемых уровней готовности.
4.8 Зрелость конкретной технологии оценивают в ходе ОГТ с помощью шкалы УГТ. Используют уровни готовности технологии от 1 до 9.
4.9 Зрелость обеспечивающей производственной системы оценивают в ходе ОГП с помощью шкалы УГП. Используют уровни готовности производства от 1 до 10. В ряде случаев развитие производственной системы может рассматриваться как развитие целевой системы и оцениваться с точки зрения готовности технологии.
4.11 Оценка зрелости технологий, производства, интеграции, системы обычно осуществляется на стадиях жизненного цикла, соответствующих замыслу, разработке, производству целевой технологии и/или системы.
4.12 На стадии замысла рекомендуется использовать оценку зрелости как один из важных критериев при отборе той или иной технологии из числа доступных для последующего использования в целевой системе (анализ альтернатив).
4.13 При переходе от стадии замысла к стадии разработки и от стадии разработки к стадии производства оценка зрелости используется при принятии решения о переходе технологии и системы с ее применением к очередной стадии жизненного цикла. В ряде случаев стадию разработки принято дополнительно разделять на фазу разработки непосредственно технологии и фазу конструирования и подготовки производства, при переходе между которыми также осуществляется оценка зрелости.
4.14 В соответствии с
ГОСТ 2.103
стадии замысла соответствует разработка технического предложения (конструкторская документация с литерой «П»); стадии разработки — разработка эскизного проекта (КД с литерой «Э»), разработка технического проекта (КД с литерой «Т»), разработка рабочей конструкторской документации (КД без литеры); стадии производства — разработка КД и ТД для опытного образца (партии) изделия (документация с литерой «»), серийного (массового) изделия (документация с литерами «», «А», «Б»), единичного изделия (документация с литерой «И»). Пример соответствия фаз жизненного цикла, используемых при разработке ЛА, УГТ, УГП и стадиям разработки согласно
ГОСТ 2.103
приведен в приложении А.
4.15 В случае, если в результате оценки зрелости технологии и системы с ее применением УГТ, УГП, УГИ, УГС не соответствуют целевому, должен быть разработан план развития с указанием необходимых ресурсов, сроков и оценкой возможных рисков. На основании разработанного плана развития может быть принято решение о продолжении работ или прекращении проекта развития технологии и создания системы с ее применением.
4.16 При подготовке проекта трансфера технологий для снижения возможных рисков передающая и принимающая стороны должны проводить оценку готовности. У передающей стороны проводится оценка готовности передаваемой технологии, а у принимающей стороны — оценка готовности технологии, в которую предполагается интегрировать принимаемую технологию, зрелость обеспечивающей производственной системы, а также при необходимости оценка готовности интеграции и системы.
4.18 В общем случае при оценке зрелости технологии и систем с ее применением рекомендуется оценивать не все элементы технологии (системы), а только критические. Это позволяет уменьшить сроки и снизить общие затраты на проведение оценки. Для выявления КЭТ (системы с ее применением) обычно используется функциональная или структурная архитектура целевой системы, а в ряде случаев — иерархическая структура работ по ее созданию или алгоритм ее функционирования.
4.19 На ранних стадиях развития технологии, когда облик и архитектура целевой системы с ее применением не могут быть определены (обычно при проведении фундаментальных и прикладных исследований, научно-исследовательских работ), допускается оценивать зрелость технологии в целом. При этом из-за высокой степени неопределенности существуют значительные риски, связанные с оценкой ожидаемых результатов, сроков и необходимого финансирования дальнейшего развития технологии.
5 Указания по оценке готовности
5.1 Оценка готовности технологии
5.1.1 ОГТ является структурированным, систематическим процессом, использующим УГТ в качестве метрики, которая оценивает зрелость всех КЭТ, применяемых в технологии или системе с ее применением. КЭТ могут быть как оборудование, так и программное обеспечение. ОГТ в целом оформляется соответствующим отчетом.
5.1.3 Для оценки уровня готовности КЭТ может применяться калькулятор уровня готовности. Пример калькулятора УГТ приведен в приложении В.
5.1.4 Цель оценки готовности технологии — унификация подходов к принятию решений в отношении дальнейшего развития конкретной разрабатываемой технологии или системы с ее применением. ОГТ является лишь одним из инструментов, необходимых для оценки достигнутого прогресса и управления НИОКР в организации, которому свойственны как достоинства, так и ограничения.
5.1.7 При использовании ОГТ необходимо помнить, что УГТ, в частности, не оценивает зрелость системы в целом, интеграцию технологии/системы в систему верхнего уровня, не учитывает, что технология с меньшим уровнем готовности также может соответствовать требованиям системы.
5.1.9 Рекомендуемая структура отчета об оценке готовности технологии:
1 Цель документа
2 Краткий обзор технологии (программы/проекта)
2.1 Цели технологии (программы/проекта)
2.2 Описание технологии (программы/проекта)
2.3 Описание системы
3 Оценка готовности технологии
3.1 Описание процесса оценки
3.2 Критические элементы технологии
3.3 Оценка зрелости
3.3.1 Первый критический элемент технологии
3.3.2 Следующий критический элемент технологии
4 Заключение
В случае, если в результате оценки готовности КЭТ выявлено несоответствие достигнутого уровня ожидаемому, необходимо разработать «План развития технологии», который предусматривает работы, необходимые для достижения ими требуемой зрелости. Для каждого КЭТ, который требует развития, план должен включать:
— цель;
— текущее состояние;
— подход к развитию технологии;
— область улучшений;
— план-график работ;
— необходимый бюджет.
На верхнем уровне план должен включать основные действия по доработке КЭТ, предусматривать план-график и необходимый бюджет (включая общие затраты на развитие технологии). План также должен предусматривать возможность отказа от текущей технологии и использование резервной технологии. Для выполнения и управления работами план развития должен быть детализирован.
5.1.12 Примерная структура «Плана развития технологии» приведена ниже:
4 Общий план развития технологии;
5 Суммарный бюджет развития технологии;
6 Ссылки.
5.1.13 ОГТ может выполняться на разных стадиях ее разработки. Обязательным является проведение ОГТ в следующих точках принятия решения о продолжении работ:
5.1.14 Результат ОГТ, а также продолжительность ее проведения в значительной степени зависит от выбора КЭТ. Для определения и выбора КЭТ используется, во-первых, функциональная архитектура, которая обеспечивает реализацию требований по функциональности и производительности, во-вторых, физическая архитектура (дизайн), которая показывает, из каких элементов нижнего уровня (подсистем и компонентов) состоит система. Функциональная архитектура в описательных и количественных терминах определяет возможности системы, с учетом которых задумывается и проектируется физическая архитектура, а впоследствии осуществляется тестирование системы и ее элементов. Физическая архитектура включает оборудование и программное обеспечение, необходимые для реализации замысла системы. На основе физической архитектуры формируются спецификации и техническая иерархическая структура работ (ИСР).
5.1.15 Перечень КЭТ, используемых для оценки, рекомендуется определять на основе технической ИСР, которая:
— всегда доступна при разработке с использованием методов системной инженерии;
— развивается вместе с замыслом системы и ее дизайном;
— включает все продукты, из которых состоит система, и таким образом идентифицирует все технологии, используемые в системе;
— соответствует функциональной архитектуре;
— отражает дизайн и архитектуру системы, окружение и производительность для каждого элемента системы;
— изменяется в течение разработки, следовательно, обновляются старые КЭТ и выявляются новые.
5.2 Оценка готовности производства
5.2.1 ОГП является структурированным, систематическим процессом изучения сточки зрения организации производства технологии и систем с ее применением, компонентов, производственных процессов, который использует УГП в качестве метрики. ОГП используется для оценки и снижения рисков, связанных с организацией и последующим производством для проектов разработки новых технологий. УГП определяют шкалу и единый подход для определения зрелости производства и связанных рисков.
5.2.2 Готовность производства — способность безопасно выполнять функции по конструкторской и технологической подготовке производства, обеспечению качества и выпуску продукции для достижения требуемых заказчику технологии или системы с ее применением уровней производства по количеству и качеству, при заданной целевой себестоимости.
5.2.4 УГТ и УГП являются ключевыми взаимозависимыми метриками, которые измеряют степень риска, связанную со зрелостью технологии и производственного процесса. В общем случае готовность производства определяется готовностью технологии и/или стабильностью дизайна системы с ее применением. Производственные процессы не могут быть достаточно зрелыми до тех пор, пока не достигнута стабильность технологии и дизайна системы.
5.2.6 При оценке УГП важное значение имеют понятия «технологичность» и «возможность изготовления» целевой системы (изделия).
5.2.9 При ОГП используют опросники по следующим девяти направлениям:
А1. Производственная база.
А2. Разработка производственной технологии.
Б1. Возможность изготовления.
Б2. Зрелость дизайна.
В1. Знание производственных затрат/моделирование затрат.
В2. Анализ затрат.
В3. Производственный инвестиционный бюджет.
Г1. Зрелость.
Г2. Доступность.
Г3. Управление цепью поставок.
Г4. Материалы с особым обращением (госсобственность, срок жизни, секретность, опасные материалы, особые условия хранения и т.п.).
Д1. Модели и имитационное моделирование (продукты и процессы).
Д2. Зрелость производственных процессов.
Д3. Доходность процесса и цена.
Е1. Управление качеством, включая качество поставщиков.
Е2. Качество продукции.
Е3. Управление качеством поставщиков.
Ж1. Производственный персонал.
И1. Инструменты, специальное испытательное и измерительное оборудование.
И2. Оборудование.
К1. Производственное планирование.
К2. Планирование материалов.
5.2.10 Рекомендуемый процесс оценки готовности производства состоит из восьми шагов:
1) Определить начальную область оценки;
2) Определить изучаемые вопросы и план-график работ;
3) Сформировать и проинструктировать команду оценки из независимых экспертов;
4) Оповестить производителей, которые будут оцениваться;
5) Запросить производителей выполнить самооценку;
6) Определить задачи для посещения производственных площадок;
7) Выполнить оценку;
8) Подготовить отчет.
Область оценки и целевой уровень УГП зависит от стадии жизненного цикла и особенностей проекта. Например, невозможно ожидать одни и те же требования к зрелости производства для единичной или мелкосерийной продукции и массовой продукции. Однако, несмотря на специфические требования, в обоих случаях ожидается демонстрация зрелости производства, гарантирующая, что программа/проект может выполнить требования по затратам, срокам и производительности. Процесс оценки готовности производства должен учитывать уникальность каждого проекта. Например, в ряде случаев проект может не быть эффективным по затратам. При этом важно, что уникальность ситуации должна быть рассмотрена и проанализирована, приняты соответствующее решение и связанные с этим риски.
Состав изучаемых вопросов описывает, что должно оцениваться, где оценка будет происходить и кто будет руководить оценкой.
Руководство проекта совместно с производителем должны на ранней стадии определить потенциальные проблемы. Для этого анализируют уровень системы, подсистем или компонентов и определяют, какие из них следует оценивать. При этом дополнительно учитывают процессы тестирования и сборки.
Для определения элементов, которые требуют оценки, разработан набор вопросов. Все критические элементы технологии и значимые области иерархической структуры работ или спецификации материалов рассматриваются с точки зрения этих вопросов. Утвердительный ответ на любой вопрос означает, что для данного элемента требуется проведение ОГП, так как этот элемент может быть потенциальным источником риска.
— Материалы. Существуют ли материалы, которые не были продемонстрированы в подобных продуктах или производственных процессах?
— Затраты. Влияет ли существенно элемент на затраты на любой из стадий жизненного цикла? Является ли технология новой, с высокой степенью неопределенности затрат?
— Дизайн. Является ли спроектированный элемент новым или содержит нестандартные характеристики?
— Производственный процесс. Будет ли производство элемента требовать использования производственных технологий, процессов, измерений или возможностей, которые не проверены в текущем окружении?
— Качество. Имеет ли элемент исторические/ожидаемые проблемы с производством или качеством?
— Производственный график. Имеет ли элемент проблемы со сроками изготовления или значительно влияет на производственный график?
— Оборудование. Требует ли элемент нового производственного оборудования или масштабирования существующего (новые производственные возможности или производственные мощности)?
— Цепочка поставок. Имеет ли элемент ожидаемые или исторические проблемы с поставками (стоимость, качество, сроки)?
— Производственная база. Имеет ли элемент производственную базу с критическими недостатками или критический элемент имеет эксклюзивного или иностранного поставщика?
Невозможно посетить всех поставщиков каждого материала, компонента и подсистемы, чтобы оценить состояние их ключевых производственных процессов. Некоторые элементы должны быть проинспектированы у производителя, другие могут использовать альтернативные подходы. Тип и глубина оценки определяются потенциальным уровнем риска элемента. Оценку у производителя обычно применяют для элементов, для которых применимо одно или несколько утверждений:
— наивысший процент производственных затрат;
— проводятся финальная сборка и тестирование;
— выполняются наиболее чувствительные производственные задачи;
— производятся материалы, компоненты или подсистемы с наименьшей технологической зрелостью или существуют проблемы с их доступностью;
— известны значительные проблемы или риски (низкая производительность, высокие затраты, незрелые производственные процессы).
План-график оценки определяется различными факторами — ключевыми событиями проекта разработки технологии, доступностью квалифицированных экспертов, соглашениями с производителями и т.д.
Для небольших проектов демонстрации технологии оценка командой из двух или трех человек может занимать один день с посещением одного предприятия. Масштабные проекты могут требовать посещения большого количества предприятий в течение нескольких месяцев и требовать большой команды специалистов, не все из которых посещают каждое предприятие.
ОГП обычно осуществляется командами экспертов. У основного подрядчика командой оценки обычно руководит представитель заказчика, у субподрядчика — представитель подрядчика. Члены команды должны быть опытными и знающими специалистами в области технологической подготовки производства, производственного оборудования, качества, организации поставок, конструирования систем и продукции. Они должны идентифицировать потенциальные производственные ограничения, риски и возможности технологической и производственной базы осуществлять выпуск продукции. Должны также привлекаться предметные специалисты, которые могут выявлять особенности специализированных производств и продукции.
Команда формируется после определения областей оценки и предварительного плана-графика. В зависимости от масштаба и областей оценки определяются размер и состав команды, при необходимости формируются подкоманды.
Особенное внимание должно уделяться независимости экспертов. Это добавляет доверия оценке, позволяет получить альтернативные точки зрения или мнения специалистов, которые обычно недоступны.
Перед проведением оценки члены команды должны быть ознакомлены с целями и состоянием проекта, КЭТ, критическими производственными процессами, конфигурацией оборудования, ролью и местоположением основных подрядчиков и поставщиков, документами, связанными с ранее выполнявшимися оценками, отчетами о состоянии проекта и т.п.
Дополнительно члены команды оценки должны быть ознакомлены:
— с предварительным планом-графиком оценки;
— форматом и временем предоставления отчетов;
— стандартами поведения на предприятии;
— правилами обеспечения конфиденциальности и безопасности информации;
— персональной зоной ответственности и изучения на предприятии;
— ответственностью после изучения предприятия.
Руководитель оценки должен проинформировать производителя о предстоящей оценке и предоставить информацию:
— о критериях УГП и изучаемых в рамках оценки направлениях;
— о вопросах для самооценки;
— о ключевых технологиях или процессах, представляющих интерес для оценки.
В случае посещения предприятия командой оценки дополнительно предоставляется следующая информация:
— планируемый план посещения;
— вопросы, которые планирует использовать команда оценки;
— документы и факты, которые должны быть предоставлены во время посещения (карты процессов, предполагаемый план производства, данные о возможностях производственных процессов, данные о предполагаемом объеме выпуска, план разработки технологии, планы снижения рисков, анализ потоков создания стоимости и т.д.);
— области, представляющие особый интерес для посещения производственных участков и обсуждения со специалистами предприятия;
— предположительные оценки ресурсов и времени, необходимых для проведения оценки.
Дополнительно с представителями предприятия обсуждается вопрос предоставления помещения, оснащенного необходимым для работы команды оценки оборудованием.
Руководитель команды оценки должен запросить у производителя проведение самооценки для ответа на следующие основные вопросы:
— Какой УГП достигнут каждой из разрабатываемых ключевых технологий и каждым используемым ключевым производственным процессом?
— Если финансирование продолжится, как запланировано, какой уровень УГП будет достигнут для каждой ключевой технологии или производственного процесса к заданному времени? Какие действия согласно плану необходимо выполнить, чтобы достичь заданного уровня УГП?
— Какой уровень УГП будет достаточным в случае демонстрации технологии или концепции технологии, чтобы соответствовать первоначальному варианту продукта?
Результаты самооценки рассматриваются командой оценки и при посещении предприятия обсуждаются с его представителями.
Руководитель команды оценки должен разработать программу посещения и проинформировать о ней руководство посещаемого предприятия и команду оценки. Обычно в программу посещения включают следующие вопросы:
— встреча с руководством предприятия, обзор программы посещения, график работы и схемы производственной площадки;
— инструктаж команды оценки по правилам безопасности и соблюдения конфиденциальности;
— знакомство команды оценки с персоналом предприятия, привлекаемого к оценке;
— информирование предприятия о целях и ожиданиях от посещения;
— обзор и обсуждение результатов самооценки;
— индивидуальное или в составе небольших групп посещение производственных участков;
— обсуждение один на один или в составе небольших групп команды оценки и экспертов предприятия ключевых областей производства;
— закрытое совещание команды оценки для записи и обсуждения увиденного;
— заключительное совещание с руководством предприятия.
5.2.17 Выполнение оценки проводится в три этапа:
2) Непосредственное выполнение оценки
Для выполнения оценки готовности производства должна быть разработана иерархия оцениваемых элементов. Иерархия должна начинаться на уровне системы и опускаться до уровня элементов, подлежащих оценке. Команда оценки должна определить направления оценки, применимые для каждого элемента в иерархии, уровень системы, процессы испытаний и сборки, которые требуют оценки УГП. Также в оценку включают шаги испытаний и сборки, которые выполняются при производстве подсистем или компонентов.
Во время процесса оценки может быть обнаружено, что компонент или подсистема являются более сложными, чем предполагалось. В этом случае выполняется более глубокий анализ.
Команда оценки должна выявлять текущую, объективную документацию, которая подтверждает результаты оценки в ключевых областях. Особое внимание в ходе оценки должно уделяться рискам, влияющим на готовность производства компонентов и/или подсистем. Также команда оценки должна оценивать действия, необходимые для повышения уровня готовности до требуемого значения.
По результатам оценки должен быть оформлен отчет. За исключением простейших случаев, отчет оформляется после посещения предприятия, так как выводы требуют дополнительного анализа и изучения. В отчете обычно отражается следующая информация:
— описание технологии, компонента, подсистемы или системы, в которые входят элементы, определенные для оценки, ключевые цели и действия по их разработке, оценка текущего состояния;
— описание предприятий, ответственных за разработку и производство элементов, которые оценивались;
— состав команды оценки;
— даты и место посещения предприятия;
— описание процесса производства для элементов, которые оценивались;
— уровень готовности производства для каждого оцениваемого элемента;
— области, в которых производственная готовность не соответствует целевому уровню УГП с указанием ключевых факторов и описанием проблем;
— план действия по достижению целевого уровня УГП;
— оценка рисков и их влияние на затраты, график производства или производительность;
— оценка эффективности текущих планов по снижению и предотвращению рисков (указывает на правильные проблемы, учитывает сроки, адекватно финансируется, вероятность успеха, возможности для повышения эффективности).
Ключевым результатом выполненной оценки зрелости производства является «План развития производства», в котором учитываются все выявленные в ходе оценки области риска. «План развития производства» должен предоставляться совместно с результатами ОГП.
Примерная структура «Плана развития производства»:
— Заголовок;
— Описание проблемы:
— описание оцениваемого элемента и его уровень готовности;
— описание, как этот элемент должен использоваться в системе;
— описание областей, в которых уровень готовности производства не соответствует целевому, включая ключевые факторы и основные проблемы;
— оценка типа и значимости риска, его влияние на затраты, график производства и производительность;
— Предпочтительный вариант решения проблемы:
— выгоды от использования предложенного варианта;
— возможные проблемы и их последствия;
— План развития производства с графиком и оценкой возврата инвестиций;
— Ключевые действия для предпочтительного варианта;
— Подготовительные действия для использования альтернативного варианта;
— Время, не позднее которого может быть выбран альтернативный вариант;
— Статус финансирования для выполнения производственного плана;
— Конкретные меры (что будет сделано, когда и кем);
— Прототипы или тестовые образцы, которые должны быть построены;
— Испытания, которые должны быть проведены (включая описание, как тестовое окружение соответствует производственному);
— Производительность, которая должна быть достигнута;
— Когда и какого уровня готовности производства планируется достичь.
5.3 Оценка готовности интеграции
5.3.1 ОГИ является структурированным, систематическим процессом попарного изучения технологий с целью их совместного применения в рамках единой системы или системы систем, который использует УГИ в качестве метрики. Оценка готовности интеграции используется для оценки и снижения рисков, связанных с совместным использованием двух отдельных технологий и компонентов с их применением в составе единой системы. УГИ определяют шкалу и единый подход для определения зрелости интеграции между двумя технологиями из состава единой системы и связанных рисков.
5.3.2 Готовность интеграции — метрика, описывающая зрелость механизмов интеграции в составе единой системы одной развивающейся технологии с другой развивающейся или развитой технологией, которая учитывает интерфейсы, способность взаимодействовать, совместимость, надежность, качество, производительность и семантическую целостность интегрируемых технологий.
5.3.3 УГИ является метрикой, дополняющей метрику УГТ, которая оценивает уровень развития отдельной технологии, но не позволяет адекватно оценивать риски, связанные с интеграцией двух и более технологий в составе единой системы или системы систем. По мере роста сложности систем требуется метрика, оценивающая потенциал интеграции различных технологий. Метрика УГИ показывает не только, где на шкале готовности интеграции находится технология, но и направление улучшения ее интеграции с другими технологиями.
5.3.5 Так как уровень готовности интеграции является вспомогательной метрикой, ее оценка должна осуществляться совместно с оценкой готовности технологии в случае необходимости.
5.3.6 Оценка готовности интеграции влияет на включение элементов технологии в состав КЭТ, которые подлежат обязательной оценке при оценке зрелости технологии.
5.3.7 «План развития интеграции» как отдельный документ создавать не обязательно, соответствующие работы и финансирование могут быть предусмотрены в плане развития соответствующих технологий. В случае, если затраты, сроки и риски, связанные с интеграцией технологий в составе системы, являются значительными, рекомендуется разрабатывать «План развития интеграции», координирующий развитие соответствующих интегрируемых в составе единой системы технологий.
5.4 Оценка готовности системы
5.4.1 ОГС является структурированным систематическим процессом изучения зрелости системы на основе совместного изучения уровня зрелости технологий, интегрированных в единую систему, и уровня зрелости интеграции отдельных технологий между собой. ОГС в качестве метрики использует УГС. ОГС используется для оценки и снижения рисков, связанных с совместным использованием отдельных технологий и компонентов с их применением в составе единой системы или системы систем. УГС определяют шкалу и единый подход для определения зрелости конкретной системы на разных стадиях ее жизненного цикла и связанных рисков.
5.4.2 УГС является производной оценкой, зависящей от УГТ, входящих в состав единой системы, и УГИ соответствующих взаимодействующих пар технологий. Для ОГС предварительно должны быть выполнены ОГТ и ОГИ всех или КЭТ, входящих в состав системы.
5.4.4 Для расчета индекса и определения соответствующего УГС используется следующий алгоритм.
Рекомендуется рассматривать не более десяти технологий (подсистем).
5.4.4.3 На основании матриц УГТ (5.4.4.1) и УГИ (5.4.4.2) со значениями в интервале от 1 до 9 рассчитываются нормализованные матрицы УГТ и УГИ со значениями в интервале от 0 до 1, для чего каждое значение исходных матриц делится на 9.
5.4.4.4 На основании нормализованных матриц УГТ и УГИ со значениями в интервале от 0 до 1, полученных в 5.4.4.3, рассчитывается матрица УГС размерностью , где — количество рассматриваемых технологий (подсистем).
Матрица УГС состоит из одного элемента для каждой оцениваемой технологии (подсистемы), который с точки зрения системы в целом показывает уровень готовности к использованию в системе конкретной технологии (подсистемы) по отношению к другим оцениваемым для данной системы технологиям (подсистемам). Чем выше значение элемента, тем выше уровень готовности к использованию соответствующей технологии (подсистемы). Значения элементов матрицы УГС для оцениваемой системы могут использоваться для определения приоритетов развития той или иной технологии (подсистемы).
5.4.4.6 Нормализованное значение УГС (индекс), полученное в 5.4.4.5, сравнивается со шкалой в соответствии с приложением Г. В зависимости от значения УГС делается вывод о достигнутой зрелости системы.
5.4.5 Так как УГС является вспомогательной метрикой, ее оценка должна осуществляться совместно с ОГТ и ОГИ в случае необходимости.
Приложение А (справочное). Соответствие стадий жизненного цикла, используемых при разработке летательных аппаратов (ЛА), уровням готовности технологии (УГТ) и производства (УГП)
Приложение А
(справочное)
Приложение Б (обязательное). Типовые шкалы, применяемые для оценки уровня готовности
Приложение Б
(обязательное)
Шкала уровней готовности | Уровень готовности |
Шкала уровней готовности технологий (УГТ) | |
Шкала уровней готовности производства (УГП) | |
УГП4. Достигнута возможность изготовления технических средств в лабораторных условиях. Уровень готовности технологии не ниже УГТ4. Определены инвестиции, необходимые для разработки производственного процесса. Производственные процессы достаточны для производства демонстрационной модели, характеризуются технологичностью, возможностью изготовления изделия, качеством. Целевые затраты определены, и ключевые производственные затраты идентифицированы. Выполнена оценка возможности изготовления изделия согласно концепции. Определены ключевые параметры дизайна изделия, а также потребности в специальном инструменте, оборудовании, материалах и компетенциях персонала. УГП5. Достигнута возможность изготовления прототипов компонентов систем в соответствующих производственных условиях. Уровень готовности технологии не ниже УГТ5. Проведена оценка производственных мощностей и определены потенциальные производственные площадки. Идентификация критических технологий и компонентов завершена. Прототипы материалов, инструмента, тестового оборудования, компетенции персонала продемонстрированы на компонентах в соответствующих производственных условиях, но многие производственные процессы и процедуры еще разрабатываются. Оценка возможности изготовления ключевых технологий и компонентов продолжается. Разработана модель затрат для оценки предварительной себестоимости производства. | |
УГП6. Достигнута возможность изготовления прототипов систем или подсистем в соответствующих производственных условиях. Уровень готовности технологии не ниже УГТ6. Этот УГП подтверждает приемлемость предварительного дизайна системы. Первоначальный производственный подход разработан. Основные производственные процессы определены, но продолжаются значительные конструктивные изменения в самой технологии и системе с ее применением. В то же время предварительная разработка системы, оценка возможности изготовления и приобретения ключевых технологий и компонентов выполнены. Прототип производственных процессов и технологий, материалы, инструменты, тестовое оборудование, компетенции персонала продемонстрированы на системах и/или подсистемах в соответствующих производственных условиях. Выполнен анализ затрат, доходов, цены в сравнении с целевыми, определено, соответствуют ли затраты требованиям проекта или требуется принять новый уровень затрат. С учетом возможностей изготовления уточняется план разработки системы. Определены ключевые элементы цепи поставок, в том числе со значительным временем от приема до выполнения заявки на поставку. УГП7. Достигнута возможность изготовления систем, подсистем или их компонентов в условиях, близких к реальным. | |
Уровень готовности технологии не ниже УГТ7. Детальный дизайн системы близок к завершению. Спецификации материалов согласованы, материалы доступны к моменту запуска пилотной линии. Производственные процессы и процедуры продемонстрированы в соответствующем производственном окружении. Выполнено детальное изучение возможности закупок, расширение возможности изготовления и оценка рисков продолжаются. Модель затрат изменена в соответствии с детальным дизайном, доведена до уровня системы и отслеживается в соответствии с целевым уровнем. Усилия по снижению затрат на единицу продукции приоритезированы и продолжаются. Анализ доходности и цена уточнены в соответствии сданными о продукции. Выполнена оценка цепи поставок и качества поставщиков, долгосрочные планы закупок готовы. Планы производства и цели по качеству разрабатываются. Начаты проектирование и разработка производственного инструмента и тестового оборудования. УГП8. Испытана пилотная производственная линия, достигнута готовность к началу мелкосерийного производства. Уровень готовности технологии не ниже УГТ7 или УГТ8. Детальный дизайн системы завершен и достаточно стабильный для запуска мелкосерийного производства. Все материалы, инструменты, тестовое оборудование, технические средства, персонал проверены на пилотной линии и доступны в соответствии с графиком мелкосерийного производства. Процессы производства и контроля качества были проверены на пилотной линии, управляемы и готовы к мелкосерийному производству. Известные риски, относящиеся к возможности изготовления, не несут значительных угроз для мелкосерийного производства. Модель затрат, анализ цены и доходов уточнены по результатам производства на пилотной линии. Квалификация и инспекция поставщиков выполнены. Цепь поставок готова к обеспечению мелкосерийного производства. УГП9. Успешно продемонстрирована возможность мелкосерийного производства, подготовлена база для полномасштабного производства. | |
На этом уровне все системы, компоненты или детали ранее производились, производятся или успешно выпускались в ходе мелкосерийного производства. Уровень готовности технологии УГТ8 или УГТ9. Этот уровень обычно отражает готовность к полномасштабному производству. Все требования по дизайну системы выполнены, изменения системы минимальны. Основные особенности дизайна системы стабильны и были подтверждены в ходе тестов и испытаний. Материалы, компоненты, инструмент, тестовое оборудование, технические средства, персонал доступны в соответствии с графиком полномасштабного производства. Возможности производственного процесса, достигнутые при мелкосерийном производстве, обеспечивают необходимый уровень качества и соответствуют допускам. Осуществляется мониторинг производственных рисков. Целевые затраты при мелкосерийном производстве достигнуты, кривая обучения анализируется с учетом актуальных данных. Разработана модель затрат для полномасштабного производства, которая отражает влияние постоянных улучшений. УГП10. Продемонстрировано полномасштабное производство, внедрена практика бережливого производства. | |
Это высший уровень готовности производства. Уровень готовности технологии УГТ9. Изменения дизайна системы незначительны и в основном ограничены улучшением качества и снижением затрат. Система, компоненты или детали выпускаются в полномасштабном производстве и соответствуют всем требованиям к дизайну, производительности, качеству и надежности. Возможности производственного процесса обеспечивают необходимый уровень качества. Все материалы, инструменты, инспекционное и тестовое оборудование, технические средства и персонал доступны и соответствуют требованиям полномасштабного производства. Цена продукции и затраты на единицу продукции соответствуют целевым, финансирование достаточно для производства продукции по требуемой цене. Практика бережливого производства внедрена, и процесс непрерывных улучшений продолжается | |
Шкала уровня готовности интеграции (УГИ) | |
УГИ3. Достигнута совместимость (общий язык) технологий, позволяющая обеспечить их упорядоченную и эффективную интеграцию и взаимодействие. Минимально требуемый уровень для обеспечения успешной интеграции. Две технологии способны не только влиять одна на другую, но и передавать интерпретируемые данные. Это первый реальный уровень зрелости в процессе интеграции. УГИ4. Достигнуто качество взаимодействия и гарантируется интеграция между технологиями. Много процессов интеграции технологии завершилось неудачно на уровне УГИ3 из-за предположения, что, если две технологии способны успешно обмениваться информацией, тогда они полностью интегрированы. УГИ4 идет дальше простого обмена данными и требует, чтобы полученные данные соответствовали отправленным данным, и для проверки этого существует механизм. УГИ5. Достигнут достаточный уровень управления технологиями, чтобы устанавливать, поддерживать и прекращать взаимодействие. УГИ5 обозначает способность одной или нескольких интегрируемых технологий самостоятельно управлять интеграцией (устанавливать, поддерживать и прекращать взаимодействие). | |
УГИ6. Интегрируемые технологии могут принять, преобразовать и структурировать информацию по назначению. УГИ6 — высший технический уровень, который может быть достигнут, он включает способность не только управлять интеграцией, но и определять, какой информацией обмениваться, метки, определяющие, что это за информация, способность транслировать данные из внешнего формата во внутренний. УГИ7. Интеграция технологий была проверена и испытана с достаточной для использования степенью детализации. УГИ7 представляет собой значительный по сравнении с УГИ6 шаг, интеграция работает не только с технической точки зрения, но и с точки зрения требований. УГИ7 подтверждает соответствие интеграции требованиям по производительности, пропускной способности и надежности. УГИ8. Реальная интеграция завершена и проверена испытаниями и демонстрацией в составе системы. | |
Шкала уровней готовности системы (УГС) | УГС1. Уточнение концепции (индекс 0.10-0.39). Улучшена начальная концепция системы, разработана стратегия разработки системы/технологии. УГС2. Разработка технологии (индекс 0.40-0.59). Снижены технологические риски и определен подходящий набор технологий для интеграции в полную систему. УГС3. Разработка и демонстрация системы (индекс 0.60-0.79). Разработана система или улучшены ее возможности, снижены риски интеграции и производства, реализованы механизмы операционной поддержки, оптимизирована логистика, реализован интерфейс с пользователем, система спроектирована с учетом возможностей производства, обеспечены доступность и защита критической информации. Продемонстрированы интеграция системы, взаимодействие с ней, безопасность и полезность. УГС4. Производство системы (индекс 0.70-0.89). Достигнуты функциональные возможности, которые соответствуют требованиям заказчика. УГС5. Применение и поддержка системы (индекс 0.90-1.00). Поддержка системы осуществляется в соответствии с требованиями к эксплуатации наименее затратным образом на протяжении всего жизненного цикла |
Приложение В (справочное). Опросник (калькулятор) для оценки уровня готовности технологии
Приложение В
(справочное)
N п/п | Вид системы | Область анализа | % | Изучаемые вопросы | Обоснование оценки |
Уровень готовности технологии 1 (УГТ1) | |||||
1 | К | С | Сформулирована идея разработки новой технологии | ||
2 | К | С | Определены используемые в новой технологии физические законы и допущения | ||
3 | П | С | Существует концепция (идея), которая может быть реализована в разрабатываемом программном обеспечении (ПО) | ||
4 | П | С | Известно в общих чертах, что должно делать ПО | ||
5 | К | С | Предварительные расчеты (исследования) подтверждают базовые принципы технологии | ||
6 | П | С | Подготовлены математические формулировки концепций (идей), которые могут быть реализованы в разрабатываемом ПО | ||
7 | П | С | Имеется идея, которая содержит базовые принципы возможного алгоритма разрабатываемого ПО | ||
8 | К | П | Опубликованы начальные научные обзоры-результаты разработки технологии/системы в журналах/ конференциях/трудах/технических отчетах | ||
9 | К | С | Опубликованы базовые научные принципы новой технологии | ||
10 | К | П | Определен источник финансирования разработки технологии/системы | ||
11 | К | С | Выдвинуты исследовательские гипотезы | ||
12 | К | П | Известно, кто будет проводить исследование и где оно будет проводиться | ||
Уровень готовности технологии 2 (УГТ2) | |||||
1 | К | П | Заказчик определен | ||
2 | К | С | Определена область применения разрабатываемой системы/технологии и компонентов (подсистем) системы | ||
3 | К | С | Предварительные исследования показывают, что разрабатываемая технология будет востребована и применение технологии осуществимо | ||
4 | К | П | Известно, что будет поддержана программа разработки технологии | ||
5 | К | С | Определены очевидные теоретические и эмпирические проектные решения | ||
6 | О | С | Определены (перечислены) базовые (основные) элементы технологии | ||
7 | К | С | Определен набор программных средств, используемых для разработки технологии или ПО, — среда разработчика | ||
8 | О | С | Частично определены компоненты технологии и/или подсистемы разрабатываемой системы | ||
9 | О | С | Сделаны предварительные оценки характеристик для каждого элемента системы/технологии | ||
10 | К | П | Заказчик заинтересован в разработке системы и ее использовании | ||
11 | П | С | Выполнено частичное программирование для подтверждения базовых принципов разрабатываемого ПО | ||
12 | К | С | Начальный анализ показал, какие основные функции системы должны быть сделаны | ||
13 | О | С | Для проверки физических принципов технологии использованы только моделирование и симуляция (имитация) | ||
14 | К | П | Определена архитектура системы в соответствии с ее предполагаемыми основными функциями | ||
15 | П | С | Проведено тестирование разрабатываемого ПО на тестовом наборе данных | ||
16 | К | П | Определена система мониторинга требований для управления требованиями | ||
17 | К | С | Тщательные аналитические исследования подтверждают базовые принципы разрабатываемой системы/технологии | ||
18 | К | П | Выполненные аналитические исследования опубликованы в журналах/конференциях/трудах/ | ||
19 | К | С | Работают отдельные составные части системы/технологии (не было реальных попыток их интеграции) | ||
20 | П | С | Известно, какое ПО и оборудование будут использованы в системе | ||
21 | К | С | Составлен список покупных компонентов системы | ||
22 | К | П | Сформирован лист инвестиционной стратегии (включая список соисполнителей и финансовых затрат) | ||
23 | К | П | Известны возможности и ограничения исследований и исследовательского оборудования | ||
24 | К | С | Известно, какие эксперименты нужно провести (имеется в виду исследовательский подход) | ||
25 | К | П | Выполнена качественная оценка областей риска (стоимость, график, характеристики) | ||
26 | К | П | Выполнены маркетинговые исследования рынка и разработана стратегия продвижения разрабатываемой системы/технологии на рынок | ||
Уровень готовности технологии 3 (УГТ3) | |||||
1 | К | С | Сформирована научная среда (команда разработчиков технологии/системы) | ||
2 | О | С | Аналитическими исследованиями подтверждены прогнозируемые возможности (характеристики) элементов технологий | ||
3 | П | С | Аналитические исследования проверены для разрабатываемого ПО и выполняется разработка алгоритмов | ||
4 | О | С | Имеются, известны необходимые для разработки системы/технологии методы математического и/или компьютерного моделирования | ||
5 | О | П | Были определены и рассчитаны предварительные характеристики и габаритные размеры системы/технологии | ||
6 | П | С | Определены общие схемы алгоритмов разрабатываемого ПО | ||
7 | О | С | Моделированием и имитацией подтверждены прогнозируемые характеристики элементов технологии | ||
8 | П | С | На этапе предварительного программирования разрабатываемого ПО проведена проверка, подтверждающая, что ПО может быть применимо | ||
9 | О | Т | Выполнено моделирование на стандартном лабораторном оборудовании для подтверждения физических принципов разрабатываемой технологии | ||
10 | К | С | Лабораторные эксперименты подтверждают возможность применения технологии | ||
11 | О | С | Предсказанные возможности элементов технологии подтверждены лабораторными экспериментами | ||
12 | К | П | Определен представитель заказчика для работы с командой разработчика | ||
13 | К | П | Заказчик принимает участие в формировании технических требований | ||
14 | К | С | Начали выявляться эффекты перекрестного влияния технологии (если имеются) | ||
15 | О | Т | Определены/разработаны методы проектирования | ||
16 | К | С | Выполнены расчетные исследования, показывающие, что компоненты системы могут работать вместе | ||
17 | К | П | Заказчик определяет возможные сроки достижения требуемого результата («окно возможностей») | ||
18 | К | С | Установлены (определены) метрологические показатели разрабатываемой системы (разработана программа метрологического обеспечения) | ||
19 | К | П | Начаты масштабные исследования по разработке системы | ||
20 | П | С | Проверено в работе разрабатываемое ПО с ограниченным набором фактических данных | ||
21 | П | С | Выполнена проверка работы алгоритма на процессоре-имитаторе в лабораторной среде | ||
22 | О | Т | Выполнена оценка возможностей производства по изготовлению разрабатываемой системы (технологии) | ||
23 | П | С | Имеется информация о доступном на данный момент ПО, которое решает подобную задачу (100 % — инвентаризация всего ПО завершена) | ||
24 | П | С | Проверено существующее ПО на возможность повторного применения для данной технологии | ||
25 | О | Т | Определены возможности изготовления основных компонентов макета системы | ||
26 | П | С | Известны ограничения доступного в настоящее время ПО (анализ существующего ПО завершен) | ||
27 | К | С | Полностью продемонстрирована научная реализуемость — возможность создания системы/технологии | ||
28 | К | С | Анализ современного уровня развития техники показывает, что разрабатываемая технология/система отвечает потребностям рынка | ||
29 | К | П | В общих чертах определены области риска | ||
30 | К | П | Определены стратегии реагирования на риски | ||
31 | К | П | Определена ориентировочная стоимость серийного образца системы (технологии) | ||
Уровень готовности технологии 4 (УГТ4) | |||||
1 | К | С | Полностью определены вопросы перекрестного использования технологии (если имеются) | ||
2 | О | Т | Специальные и стандартные лабораторные компоненты заменяют компоненты разрабатываемой системы | ||
3 | О | С | Отдельные компоненты испытаны в лаборатории разработчика, а покупные компоненты системы испытаны в лаборатории поставщика (прошли приемо-сдаточные испытания) | ||
4 | О | Т | Существуют макеты отдельных частей и компонентов разрабатываемой системы | ||
5 | О | С | Выполнено моделирование для имитации некоторых компонентов и интерфейсов между ними | ||
6 | П | С | Начинается разработка формальной архитектуры ПО системы | ||
7 | К | П | Заказчиком определены основные требования к системе | ||
8 | К | С | Установлены общие требования к системе, обеспечивающие ее использование конечным пользователем | ||
9 | К | П | Установлены основные тактико-технические характеристики (ТТХ) системы | ||
10 | П | С | Результаты анализа дают детальную информацию о конкретных функциях, которые должно выполнять ПО | ||
11 | К | П | Установлены лабораторные требования, полученные на основе требований к системе | ||
12 | О | Т | Имеющиеся компоненты собраны в макет системы | ||
13 | О | С | Лабораторные эксперименты с имеющимися компонентами показывают, что они функционируют вместе в составе макета системы | ||
14 | П | С | Требования для каждой функции разрабатываемого ПО установлены | ||
15 | П | С | Алгоритмы преобразованы в псевдокод | ||
16 | П | С | Завершен анализ требований к данным и их форматам | ||
17 | П | С | Автономные модули соответствуют предварительному плану архитектуры системы | ||
18 | О | С | Проведено программно-аппаратное тестирование/компьютерное моделирование для установления совместимости компонентов | ||
19 | П | Т | Проведена проверка дизайна системы в ходе формального процесса инспекции | ||
20 | К | П | Установлены научно-технические выходные критерии | ||
21 | К | С | Технология демонстрирует базовую функциональность в упрощенной (лабораторной) среде | ||
22 | П | П | Имеется возможность оценить размер компьютерной программы в строках кода и/или в функциональных модулях (точках) | ||
23 | О | Т | Изготовлены масштабные прототипы технологии/системы | ||
24 | К | П | Задокументированы черновые варианты дизайна | ||
25 | О | Т | Определены методы проектирования для случаев, где могут быть проанализированы/смоделированы малые приложения | ||
26 | К | С | Имеется контролируемая (управляемая) лабораторная среда | ||
27 | К | П | Определены начальные носители затрат | ||
28 | П | С | Проведены эксперименты с полномасштабными задачами (требованиями) и фактическими наборами данных | ||
29 | К | Т | Начаты исследования по интеграции разрабатываемой технологии или ПО | ||
30 | К | П | Установлены цели по затратам (CAIV, cost as an independent variable — затраты как независимая переменная) | ||
31 | П | С | Продемонстрированы в лабораторной среде отдельные функции или модули ПО | ||
32 | О | Т | Определены ключевые производственные процессы | ||
33 | К | П | Завершен перечень документов, схем и диаграмм разрабатываемой системы/технологии | ||
34 | П | С | Проведена частичная интеграция ПО функций или модулей, демонстрирующая их совместную работу | ||
35 | О | Т | Проведена оценка ключевых производственных процессов в лабораторных условиях | ||
36 | К | П | Сформирован черновой вариант мастер-плана разработки системы (SEMP) | ||
37 | К | С | Завершены интеграция и проектирование технологической системы «низкой точности» в лабораторных условиях | ||
38 | О | Т | Определена стратегия реагирования при недостатках в технологичности/возможности изготовления | ||
39 | К | П | Заказчик обязуется перейти на усовершенствованную технологию и/или заключить договор о намерениях | ||
40 | К | С | Разработана функциональная иерархическая структура работ (ИСР, WBS) | ||
41 | К | П | Официально созданы команда интеграции продукта (КИП) и ее устав | ||
42 | К | П | Представитель заказчика является членом КИП | ||
43 | К | П | Выполняется утвержденная программа управления рисками | ||
44 | К | П | Проведен предварительный анализ функциональных отказов (FMEA) или анализ каскада рисков | ||
45 | К | П | Определен срок доступности (готовности) технологии | ||
Уровень готовности технологии 5 (УГТ5) | |||||
1 | К | С | Определены и установлены на основе анализа перекрестные эффекты технологии (если имеются) | ||
2 | О | Т | Доступен макет оборудования для организации производства технологии | ||
3 | К | С | Известны требования к интерфейсам системы | ||
4 | К | П | Требования к системе распределены по функциональной иерархической структуре работ — ИСР (начинается разработка системы) | ||
5 | П | С | Утверждена архитектура ПО системы | ||
6 | О | Т | Установлены цели по улучшению прибыльности производства | ||
7 | П | С | Внешние интерфейсы описаны в части источника, формата, структуры, содержания (контент) и метода поддержки | ||
8 | П | С | Завершен анализ требований к внутреннему интерфейсу | ||
9 | О | Т | В ходе изучения рынка и лабораторных экспериментов определены ключевые производственные процессы | ||
10 | К | С | Интерфейсы между компонентами/подсистемами являются реалистичными (макет с реалистичными интерфейсами) | ||
11 | О | Т | Значительные изменения в конструкции и технологии производства | ||
12 | П | С | Завершена разработка отдельных функций/модулей ПО | ||
13 | О | Т | Прототипы созданы | ||
14 | О | Т | Оснастка и оборудование продемонстрированы в лабораторном окружении | ||
15 | К | С | Завершены интеграция и проектирование технологической системы «высокой точности» в лабораторных условиях для испытаний в реалистичных или смоделированных условиях | ||
16 | О | Т | Заданы методы проектирования до точки, где определены наиболее серьезные проблемы | ||
17 | О | П | Форма, соответствие параметрам и функциональность исследуются совместно с разработчиками конечного пользователя (детальное обсуждение ТЗ на соответствие интересов с конечным пользователем системы) | ||
18 | О | С | Точность макетирования повышается от макета до экспериментальной модели | ||
19 | К | Т | Рассмотрены качество и надежность, но их целевые уровни еще не установлены | ||
20 | О | Т | Некоторые компоненты специального назначения комбинируются с доступными лабораторными компонентами | ||
21 | О | П | На рассмотрение представлены структурные схемы и схемы соединений | ||
22 | К | С | Лабораторная среда приведена к условиям, близким к условиям эксплуатации | ||
23 | О | Т | Выполнена начальная оценка потребностей сборки | ||
24 | О | П | Завершены детальные проектные эскизы технологии | ||
25 | О | Т | Определены уровни «сигма», необходимые для достижения целевого уровня затрат (CAIV) | ||
26 | К | П | Разработан черновик раздела мастер-плана разработки системы (SEMP) в части интеграции | ||
27 | К | П | Разработан черновик раздела SEMP в части тестирования и оценки | ||
28 | К | П | Разработан черновик раздела SEMP в части механических и электрических интерфейсов | ||
29 | О | Т | Производственные процессы (технология изготовления) рассмотрены с представителями производства | ||
30 | К | П | Разработан черновик раздела SEMP в части производительности (характеристик); сделаны поправки в соответствии с ожидаемыми характеристиками | ||
31 | К | П | Документально оформлен план управления рисками | ||
32 | П | С | Функции интегрированы в программные модули | ||
33 | К | П | Разработан план управления конфигурацией | ||
34 | П | С | Протестированы отдельные функции ПО для проверки их работоспособности | ||
35 | П | С | Проверены на ошибки отдельные модули и функции ПО | ||
36 | П | С | Продемонстрирована в лабораторных условиях интеграция модулей/функций ПО | ||
37 | П | П | Выполнена и документально оформлена проверка всех модулей/компонентов как часть управления конфигурацией ПО | ||
38 | К | П | Документально оформлен план управления конфигурацией | ||
39 | К | П | Подготовлен черновик мастер-плана по испытаниям и оценке (TEMP) | ||
40 | П | С | Алгоритмы выполняются на процессоре с характеристиками, близкими к характеристикам целевого окружения | ||
41 | О | П | Подготовлен черновик SEMP по предварительной разработке технических средств технологической системы (по технологической подготовке производства) | ||
42 | К | П | Заказчик обязуется выполнить требования меморандума о целях программы (POM — program objectives memorandum) | ||
43 | К | П | Подготовлен черновик плана передачи технологии с обоснованием проекта | ||
44 | О | П | Выполнен анализ режимов отказов и их последствий (FMEA) | ||
45 | К | П | Анализ стоимости включает анализ нескольких технологий и нематериальных альтернатив | ||
46 | К | С | Разработана КИП матрица требований с пороговыми критериями и задачами | ||
47 | К | С | Доступна иерархическая структура работ в соответствии с физической структурой системы (конструкции) | ||
48 | К | П | Анализ стоимости включает анализ стоимости жизненного цикла | ||
Уровень готовности технологии 6 (УГТ6) | |||||
1 | К | С | Завершено подтверждение результатов измерений и рабочих характеристик технологии | ||
2 | О | Т | Установлены показатели качества и надежности | ||
3 | К | Т | Происходят частые изменения конструкции и дизайна | ||
4 | О | П | Практически подготовлен комплект эскизной КД на систему | ||
5 | К | С | Известны условия эксплуатации конечной системы | ||
6 | К | П | Начат сбор данных о фактической ремонтопригодности, надежности и техническом обслуживании | ||
7 | К | П | Цели по стоимости проекта разработки системы (технологии) определены | ||
8 | О | Т | Определена потребность в инвестициях для производственных процессов и оборудования разрабатываемой системы | ||
9 | К | С | Модель и ПО разрабатываемой системы использованы для моделирования характеристик системы в условиях эксплуатации | ||
10 | К | П | Составлен окончательный генеральный план испытаний и оценки (TEMP) | ||
11 | О | С | Проведены приемо-сдаточные испытания системы в лабораторных условиях | ||
12 | К | С | Демонстрационная модель (прототип) испытана в высокоточных лабораторных условиях, имитирующих условия эксплуатации | ||
13 | К | С | Реалистичное окружение вне лаборатории, но частично не соответствует условиям эксплуатации | ||
14 | К | П | Подготовлен финальный генеральный план системного проектирования (SEMP) | ||
15 | П | С | Завершена инвентаризация (формирование перечня) внешних устройств (интерфейсов) | ||
16 | К | П | Обновлена редакция договора о передаче технологии (от разработчика заказчику) | ||
17 | К | П | Определен масштаб оставшихся проблем и завершен анализ технической поддержки | ||
18 | П | С | Завершен анализ ограничений по времени (сроков исполнения) | ||
19 | П | С | Завершен анализ структур баз данных и интерфейсов | ||
20 | К | П | Началось создание интерфейса процесса управления | ||
21 | О | П | Потребителем и разработчиком составлен предварительный план выпуска продукции | ||
22 | О | Т | Созданы прототипы критических (определяющих) производственных процессов | ||
23 | О | Т | Большая часть изделий соответствует техническим требованиям для передачи в производство | ||
24 | К | П | Согласован и утвержден заказчиком договор передачи технологии | ||
25 | П | С | Прототип ПО реализует большинство требуемых функциональных возможностей | ||
26 | П | С | Алгоритмы частично интегрированы с существующим оборудованием/программными системами | ||
27 | О | Т | Материалы, процессы, конструкция и методы интеграции могут быть использованы в производстве | ||
28 | П | С | Испытаны отдельные модули для проверки (верификации) совместной работы их компонентов (функций) | ||
29 | К | П | Завершена спецификация технологической системы | ||
30 | О | Т | Компоненты функционально совместимы с действующей системой | ||
31 | П | С | Разработанное ПО или прототип продемонстрированы в лабораторных условиях | ||
32 | К | С | Созданная в лаборатории система является высокоточным прототипом (по функциональности, параметрам) реальной системы | ||
33 | К | П | Определена официальная программа управления конфигурацией для управления процессом изменений | ||
34 | К | Т | Завершены демонстрации интеграции компонентов системы | ||
35 | К | П | Представлен заключительный научно-технический отчет | ||
36 | О | Т | Определены производственные проблемы, основные из которых были решены | ||
37 | П | С | Разработана часть документации на ПО (например, руководство пользователя, текст программы и т.д.) | ||
38 | П | П | |||
39 | О | Т | Завершена технологическая подготовка производства (разработана оснастка, технологические процессы, дорожные карты и т.д.) | ||
40 | О | Т | Завершена демонстрация производства (компонентов) | ||
41 | П | П | Выпущена «альфа»-версия ПО | ||
42 | К | С | Полностью продемонстрирована техническая реализация (осуществимость разработки) | ||
43 | К | П | Разработан финальный план передачи технологии с обоснованием проекта доведения системы до серийного образца | ||
44 | К | П | Разработана программа поставок системы (технологии) по годам | ||
45 | К | П | Анализ стоимости включает коммерческие расходы | ||
46 | К | П | Выполнен анализ технических альтернатив, включающий «существующие технологии» | ||
47 | К | П | Готов список формальных требований к серийному образцу | ||
Уровень готовности технологии 7 (УГТ7) | |||||
1 | О | Т | Определены материалы, процессы, методы и техника проектирования | ||
2 | О | Т | Проведена начальная демонстрация материалов, процессов и процедур производства | ||
3 | О | С | Используется моделирование для имитации некоторых недоступных элементов системы, но эти случаи редки | ||
4 | О | Т | Построен прототип производственной системы с использованием программных инструментов | ||
5 | К | С | Каждый интерфейс (система/ПО) индивидуально испытан в стрессовых и аномальных условиях | ||
6 | П | С | Алгоритмы работают на процессоре(ах) в эксплуатационной среде | ||
7 | П | П | Реализуется процедура «верификация, валидация и сертификация» (VV&A) по проверке соответствия ПО заданной спецификации | ||
8 | О | Т | Продемонстрированы в производственной среде технологическая оснастка и проверочное/тестовое оборудование | ||
9 | О | Т | Одобрены оборудование и оснастка | ||
10 | О | Т | Существенно уменьшились проектные изменения | ||
11 | К | С | Тестирование в эксплуатационной среде, но не на окончательной платформе, например на летающей лаборатории | ||
12 | К | Т | Данные по ремонтопригодности, надежности и удобству обслуживания получены на 60% от общего объема необходимых данных | ||
13 | О | П | Выполнены черновые проектные чертежи | ||
14 | О | Т | Практически разработаны и проверены материалы, процессы, методы и методики проектирования | ||
15 | К | П | Масштабирование завершено | ||
16 | О | Т | Доступно предпроизводственное оборудование, но его количество может быть ограничено | ||
17 | О | С | Компоненты являются производимыми | ||
18 | О | П | Подтверждены цели проекта по стоимости | ||
19 | О | Т | Установлены начальные уровни «сигма» | ||
20 | О | Т | Хорошо понятны в целом процессы производства | ||
21 | П | Т | Устранено большинство программных ошибок | ||
22 | О | Т | Завершено планирование производства | ||
23 | К | С | Большая часть функциональности системы доступна для демонстрации в смоделированной эксплуатационной среде | ||
24 | К | С | Эксплуатационные/летные испытания лабораторной системы в реальной среде | ||
25 | О | Т | Прототип улучшается до качества предпроизводственного образца | ||
26 | П | П | Выпущена «бета»-версия ПО | ||
27 | К | С | Полностью интегрированный прототип продемонстрирован в реальной или смоделированной эксплуатационной среде | ||
28 | К | С | Прототип системы успешно испытан в полевых условиях | ||
29 | О | Т | Готов для мелкосерийного начального производства (LRIP — Low Rate Initial Production) | ||
Уровень готовности технологии 8 (УГТ8) | |||||
1 | К | С | Компоненты по форме, параметрам и функциям соответствуют операционной системе | ||
2 | О | Т | Оценочные затраты составляют менее 125% от целевых затрат (т.е. достигнутая целевая стоимость соответствует LRIP) | ||
3 | К | С | Дизайн системы по форме, параметрам и функциям соответствует планируемому применению | ||
4 | К | С | Форма, параметры и функции продемонстрированы на конечной системе | ||
5 | О | Т | Оборудование и оснастка продемонстрированы в производственном окружении | ||
6 | К | С | Завершен процесс проверки интерфейса | ||
7 | П | П | Большая часть эксплуатационной документации программного обеспечения завершена и находится под контролем системы управления конфигурацией (Configuration Control) | ||
8 | К | П | Большая часть документации по обучению завершена и находится под контролем системы управления конфигурацией | ||
9 | К | П | Большая часть документации по техническому обслуживанию завершена и находится под контролем системы управления конфигурацией | ||
10 | К | С | Представлены на обсуждение окончательные архитектурные диаграммы | ||
11 | О | Т | Производственные процессы продемонстрированы на «пилотной линии», мелкосерийном производстве (LRIP) или производстве похожего продукта | ||
12 | О | Т | Производственные процессы демонстрируют приемлемые уровни доходности и производительности | ||
13 | П | С | Программное обеспечение тщательно отлажено | ||
14 | К | С | Все функциональные возможности продемонстрированы в смоделированной эксплуатационной среде | ||
15 | О | Т | Производственные процессы контролируются по «4-сигма» или с соответствующим уровнем качества | ||
16 | О | Т | Все материалы производятся и легко доступны | ||
17 | К | С | Система признана пригодной к эксплуатации после испытаний и оценки на реальной платформе. Разработка, испытание и оценка (DT&E) завершены | ||
18 | К | Т | Завершен сбор данных по ремонтопригодности, надежности и удобству обслуживания | ||
19 | П | П | Процесс подтверждения по VV&A завершен, ПО работает в реальных условиях | ||
20 | К | С | Разработка, испытание и оценка (DT&E) завершены, система соответствует спецификации | ||
21 | П | П | Процесс сертификации по VV&A завершен, ПО сертифицировано для использования в предполагаемой системе | ||
22 | О | Т | Система готова к серийному производству | ||
Уровень готовности технологии 9 (УГТ9) | |||||
1 | К | С | Концепция использования системы успешно реализована | ||
2 | О | Т | Оценочные затраты составляют менее 110% от целевых затрат или соответствуют им (т.е. целевая стоимость достигнута) | ||
3 | О | Т | Вопросы доступности учтены в планах начального производства и перспективных закупок | ||
4 | О | Т | Проектирование стабильно, имеются незначительные изменения или изменения полностью отсутствуют | ||
5 | К | С | Система установлена и запущена в эксплуатацию на предполагаемой платформе | ||
6 | К | П | Вопросы безопасности/неблагоприятных эффектов выявлены и устранены | ||
7 | К | С | Реальная система полностью продемонстрирована | ||
8 | К | П | Реализован План обучения | ||
9 | К | П | Реализован План поддержки послепродажного обслуживания | ||
10 | К | П | Реализован План защиты программы | ||
11 | К | С | Проведены «летные испытания» разработанной системы в ходе успешной эксплуатации. Испытание и оценка в ходе эксплуатации (ОТ&Е) завершены | ||
12 | О | Т | Все производственные процессы контролируются по «6-сигма» или с соответствующим уровнем качества | ||
13 | О | Т | Производство стабильное | ||
14 | К | П | Завершена разработка всей документации | ||
В.2 В зависимости от ранее достигнутого УГТ, вида системы и области анализа оценивается в процентах, насколько соответствует состояние текущей технологии (системы) изучаемому вопросу, указанному в опроснике.
В.4 В зависимости от вида системы эксперты отвечают только на вопросы, помеченные следующими символами: для оборудования — символом О, программного обеспечения — П, для комплексной системы К — на все вопросы.
В.6 Для оценки уровня готовности технологии обязательными являются изучаемые вопросы, у которых область анализа помечена символом С. До начала проведения оценки готовности технологии в зависимости от ее целей по согласованию заинтересованных сторон должны быть уточнены области анализа, изучаемые в ходе оценки.
В.8 В зависимости от целей проведения оценки готовности технологии до начала оценки по согласованию заинтересованных сторон пороговые значения текущего состояния технологии могут быть изменены.
В.9 Во время проведения оценки эксперты должны предоставить факты, подтверждающие их мнение для обоснования полученных результатов. Соответствующие факты указывают в графе «Обоснование оценки».
В.10 По результатам ответа на изучаемые вопросы текущему состоянию технологии (системе) присваивается соответствующий уровень готовности технологии при условии, что с учетом принятых пороговых значений на все вопросы для данного и всех предыдущих (если имеются) уровней готовности технологии получен ответ «соответствует». При этом по ряду изучаемых вопросов (не по всем) технология (система) может «соответствовать» или «частично соответствовать» более высоким уровням готовности.
Приложение Г (обязательное). Определения уровней готовности и их взаимное соответствие
Приложение Г
(обязательное)
Определение УГТ | Определение УГП | Определение УГИ | Определение УГС | Индекс УГС |
1 Основные принципы технологии изучены и опубликованы | 1 Определены основные факторы, влияющие на производство | 1 Интерфейс между технологиями определен с детализацией, достаточной для дальнейшего проектирования взаимодействия | 1 Уточнение концепции | 0.10-0.39 |
2 Концепция технологии и/или ее применения сформулирована | 2 Определена концепция производства | 2 Определена спецификация, характеризующая взаимодействие (способность оказывать влияние) между технологиями через интерфейс | ||
3 Критические функции и/или характеристики подтверждены аналитическим и экспериментальным путем | 3 Подтверждена производственная концепция | 3 Достигнута совместимость (общий язык) технологий, позволяющая обеспечить их упорядоченную и эффективную интеграцию и взаимодействие | ||
4 Компонент и/или макет испытаны в лабораторном окружении | 4 Достигнута возможность изготовления технических средств в лабораторных условиях | 4 Достигнуто качество взаимодействия и гарантируется интеграция между технологиями | ||
5 Компонент и/или макет испытаны в окружении, близком к реальному | 5 Достигнута возможность изготовления прототипов компонентов системы в соответствующих производственных условиях | 5 Достигнут уровень управления технологиями, достаточный, чтобы устанавливать, поддерживать и прекращать взаимодействие | 2 Разработка технологии | 0.40-0.59 |
6 Модель системы/подсистемы или прототип продемонстрированы в релевантном окружении | 6 Достигнута возможность изготовления прототипов систем или подсистем в соответствующих производственных условиях | 6 Интегрируемые технологии могут принять, преобразовать и структурировать информацию по назначению | ||
7 Прототип системы продемонстрирован в операционном окружении | 7 Достигнута возможность изготовления систем, подсистем или их компонентов в условиях, близких к реальным | 7 Интеграция технологий была проверена и испытана с достаточной для использования степенью детализации | 3 Разработка и демонстрация системы | 0.60-0.79 |
7* Прототип системы продемонстрирован в операционном окружении | 8 Испытана пилотная производственная линия, достигнута готовность к началу мелкосерийного производства | 7 Интеграция технологий была проверена и испытана с достаточной для использования степенью детализации | 3 Разработка и демонстрация системы | 0.60-0.79 |
_______________ | ||||
8 Реальная система завершена и квалифицирована в ходе испытаний и демонстрации | 9 Успешно продемонстрирована возможность мелкосерийного производства, подготовлена база для полномасштабного производства | 8 Реальная интеграция завершена и проверена испытаниями и демонстрацией в составе системы | ||
9 Реальная система подтверждена путем успешной эксплуатации (достижения цели) | 10 Продемонстрировано полномасштабное производство, внедрена | 9 Возможность интеграции проверена в применении | 4 Производство системы | 0.70-0.89 |
5 Применение и поддержка системы | 0.90-1.00 | |||
УДК 658.513.5:006.354 | ОКС 03.100.01 | |
Ключевые слова: трансфер технологий, уровень готовности технологий, уровень готовности производства, уровень готовности интеграции, уровень готовности системы | ||
Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2022
