系統(tǒng)工程是分析解決復雜系統(tǒng)的論證、設計、生產(chǎn)和使用中的評價決策和權(quán)衡優(yōu)化問題的有效方法和手段。系統(tǒng)工程不僅有完整的理論方法和技術(shù)手段構(gòu)成的科學體系,而且在像航天系統(tǒng)這樣經(jīng)費預算多、研制周期長、運行使用風險高的復雜系統(tǒng)中的具體應用又體現(xiàn)出多樣性和復雜性。如何有效地利用系統(tǒng)工程理論和方法針對復雜系統(tǒng)進行組織管理并達到預期的目的,需要對系統(tǒng)工程思想有深刻的理解和豐富的工程實踐經(jīng)驗。本手冊是美國國家航空航宇局(NASA)對多年系統(tǒng)工程實踐經(jīng)驗的總結(jié),主要有三個部分的內(nèi)容:第一部分(第1~3章)是結(jié)合航天產(chǎn)品的壽命周期介紹由多個系統(tǒng)工程流程構(gòu)成的航天產(chǎn)品開發(fā)和控制管理的系統(tǒng)工程引擎,第二部分(第4~5章)針對系統(tǒng)工程引擎中的每個流程詳細介紹流程實施的過程和指南,第三部分(第6~7章)介紹在開展系統(tǒng)工程工作時應當把握的關鍵技術(shù)和相關標準。
本手冊內(nèi)容翔實、圖文并茂,許多問題的闡述結(jié)合實例,部分具體操作還在附錄中給出了參考樣板。NASA系統(tǒng)工程手冊不僅可以作為工業(yè)工程領域產(chǎn)品開發(fā)和系統(tǒng)工程組織管理實踐的有益借鑒,也可以作為從事產(chǎn)品研發(fā)與項目管理的科技人員和高等院校系統(tǒng)工程專業(yè)或相近專業(yè)研究生和高年級本科生的學習參考。
目 錄
第1章 引言 1
1.1 本手冊的目的 1
1.2 本手冊的范圍和深度 1
1.3 關于NASA 1
第2章 系統(tǒng)工程基礎 4
2.1 通用技術(shù)流程與系統(tǒng)工程引擎 5
2.2 按照項目階段概述系統(tǒng)工程引擎 6
2.3 使用系統(tǒng)工程引擎的示例 7
2.3.1 示例導言 9
2.3.2 詳細示例 9
2.4 產(chǎn)品驗證和產(chǎn)品確認的區(qū)別 16
2.5 系統(tǒng)工程的費用 16
第3章 NASA工程/項目壽命周期 19
3.1 工程規(guī)劃論證 20
3.2 工程實施執(zhí)行 21
3.3 項目A前階段:概念探索 22
3.4 項目階段A:概念研究和技術(shù)開發(fā) 23
3.5 項目階段B:初步設計和技術(shù)完善 24
3.6 項目階段C:詳細設計和制造 25
3.7 項目階段D:系統(tǒng)組裝、集成、試驗和投產(chǎn) 27
3.8 項目階段E:運行使用與維護 28
3.9 項目階段F:退役處置 28
3.10 經(jīng)費:預算周期 29
第4章 系統(tǒng)設計 31
4.1 明確利益相關者的期望 32
4.1.1 流程描述 32
4.1.2 明確利益相關者期望流程指南 35
4.2 技術(shù)需求定義 39
4.2.1 流程描述 39
4.2.2 技術(shù)需求定義指南 41
4.3 邏輯分解 48
4.3.1 流程描述 48
4.3.2 邏輯分解指南 51
4.4 設計方案定義 54
4.4.1 流程描述 54
4.4.2 設計方案定義指南 61
第5章 產(chǎn)品實現(xiàn) 69
5.1 產(chǎn)品實施執(zhí)行 69
5.1.1 流程描述 70
5.1.2 產(chǎn)品實施執(zhí)行指南 73
5.2 產(chǎn)品集成 74
5.2.1 流程描述 75
5.2.2 產(chǎn)品集成指南 77
5.3 產(chǎn)品驗證 80
5.3.1 流程描述 80
5.3.2 產(chǎn)品驗證指南 86
5.4 產(chǎn)品確認 94
5.4.1 流程描述 95
5.4.2 產(chǎn)品確認指南 101
5.5 產(chǎn)品交付 102
5.5.1 流程描述 102
5.5.2 產(chǎn)品交付指南 106
第6章 技術(shù)管理 108
6.1 技術(shù)規(guī)劃 108
6.1.1 流程描述 109
6.1.2 技術(shù)規(guī)劃指南 120
6.2 需求管理 129
6.2.1 流程描述 129
6.2.2 需求管理指南 133
6.3 接口管理 134
6.3.1 流程描述 134
6.3.2 接口管理指南 135
6.4 技術(shù)風險管理 136
6.4.1 流程描述 137
6.4.2 技術(shù)風險管理指南 139
6.5 技術(shù)狀態(tài)管理 149
6.5.1 流程描述 149
6.5.2 技術(shù)狀態(tài)管理指南 155
6.6 技術(shù)數(shù)據(jù)管理 156
6.6.1 流程描述 157
6.6.2 技術(shù)數(shù)據(jù)管理指南 163
6.7 技術(shù)評估 164
6.7.1 流程描述 164
6.7.2 技術(shù)評估指南 166
6.8 決策分析 193
6.8.1 流程描述 194
6.8.2 決策分析指南 199
第7章 相關專題 212
7.1 與合同相關的工程技術(shù) 212
7.1.1 引言、目的和范圍 212
7.1.2 采辦策略 212
7.1.3 簽訂合同前的工作 216
7.1.4 履行合同期間 222
7.1.5 合同完成 224
7.2 一體化設計平臺 227
7.2.1 引言 227
7.2.2 CACE概述及其重要性 228
7.2.3 CACE目標和益處 228
7.2.4 CACE人員組織 229
7.2.5 CACE流程 229
7.2.6 CACE工程的工具和技巧 231
7.2.7 CACE設施、信息架構(gòu)和人員組織 231
7.2.8 CACE產(chǎn)品 232
7.2.9 CACE最佳實踐 233
7.3 選擇工程設計工具 234
7.3.1 工程和項目考慮的事項 234
7.3.2 政策和流程 235
7.3.3 協(xié)同 235
7.3.4 設計標準 235
7.3.5 現(xiàn)有的信息體系結(jié)構(gòu) 236
7.3.6 工具接口 236
7.3.7 互操作性和數(shù)據(jù)格式 236
7.3.8 向后兼容性 236
7.3.9 平臺 237
7.3.10 工具技術(shù)狀態(tài)控制 237
7.3.11 保密性/訪問控制 237
7.3.12 培訓 237
7.3.13 許可證 237
7.3.14 供應商和用戶保障的穩(wěn)定性 238
7.4 人因工程 238
7.4.1 基礎人因模型 239
7.4.2 人因分析和評估技術(shù) 240
7.5 環(huán)境、核安全、行星保護和資產(chǎn)保護政策約束 245
7.5.1 國家環(huán)境政策法令和行政法令 245
7.5.2 關于放射性物質(zhì)的環(huán)境影響 247
7.5.3 行星保護 248
7.5.4 空間資產(chǎn)設施保護 249
7.6 公制度量單位的使用 250
附錄A 縮略詞 253
附錄B 專用詞匯表 258
附錄C 如何撰寫一個好的需求 271
附錄D 需求驗證矩陣 274
附錄E 創(chuàng)建確認計劃(包括需求確認矩陣) 275
附錄F 功能、時序和狀態(tài)分析 276
附錄G 技術(shù)評估/技術(shù)引入 283
附錄H 集成計劃概要 290
附錄I 驗證和確認范例概要 292
附錄J 系統(tǒng)工程管理計劃內(nèi)容概要 294
附錄K 計劃 299
附錄L 接口需求文檔概要 301
附錄M 技術(shù)狀態(tài)管理(CM)計劃概要 303
附錄N 技術(shù)同行評審/檢查 304
附錄O 權(quán)衡示例 308
附錄P 任務書(SOW)評審清單 309
附錄Q 項目防護規(guī)劃概要 312
分章節(jié)參考文獻 314
按作者參考文獻 3192100433B
《大設計》無所不在。在會議室和戰(zhàn)場上;在工廠車間中也在超市貨架上;在自家的汽車和廚房中;在廣告牌和食品包裝上;甚至還出現(xiàn)在電影道具和電腦圖標中。然而,設計卻并非只是我們?nèi)粘I瞽h(huán)境中的一種常見現(xiàn)象,它...
本書分為上篇“平面構(gòu)成”和下篇“色彩構(gòu)成”兩個部分,每一部分的最后章節(jié)選編了一些本校歷年來學生的優(yōu)秀作品作為參考,圖文并茂、深入淺出。此外,本書最后部分附有構(gòu)成運用范例及題型練習,可供自考學生參考。本...
本書從招貼的起源、發(fā)展到現(xiàn)代招貼設計的運用,闡述了招貼的分類、功能及設計形式等基本知識。全書以圖文并茂的形式講述了如何將理論知識運用到實際的招貼設計中。全文內(nèi)容基礎,表述深度恰當,以簡單的理論知識引領...
格式:pdf
大小:708KB
頁數(shù): 6頁
評分: 4.4
概述NASA宇航項目系統(tǒng)工程通用過程與要求,簡要分析NASA系統(tǒng)工程過程的內(nèi)容和特點,并給出啟示與建議。
格式:pdf
大小:708KB
頁數(shù): 10頁
評分: 4.8
公共廣播系統(tǒng)工程手冊 一、 公共廣播系統(tǒng)概述 廣播音響系統(tǒng)涉及面很廣,從工廠、學校、賓館、車站、碼頭、廣場 到會場、影劇院、體 育館、住宅小區(qū)等無不與之有密切關系。 在民用建筑工程設計中,廣播系統(tǒng)可分為以下幾類: 面向公眾區(qū) (廣場、 車站、碼頭、商場、餐廳、走廊、 教室等) 和停車場等的公共廣播系統(tǒng)。 這種系統(tǒng)主要用于語音廣播, 因此清晰度是首要的。 而且,這種系統(tǒng)往往平時進行背景音樂 廣播,在出現(xiàn)災害或緊急情況時,又可轉(zhuǎn)換為緊急廣播。 面向賓館客房的廣播音響系統(tǒng)。 這種系統(tǒng)包括客房音響廣播和緊急廣播, 常由設在客房中的床頭柜放送, 客房廣播含有多個 可供自由選擇的波段,在緊急廣播時,客房廣播即自動中斷,自動切換為緊急廣播 以禮堂、劇場、體育館為代表的廳堂擴聲系統(tǒng)。 這是專業(yè)性較強的擴聲系統(tǒng), 它不僅要考慮電聲技術(shù)問題, 還要涉及建筑聲學問題。 兩者都 要統(tǒng)籌兼顧, 不可偏廢, 這類廣播
NASA技術(shù)開發(fā)部門三年來一直在資助一個名為“千瓦級動力”(Kilopower)的小型核裂變發(fā)電項目,計劃2017年9月~2018年1月對該系統(tǒng)進行測試。
一、原理
千瓦級動力”小型核裂變電源系統(tǒng)利用裂變反應堆產(chǎn)生的熱能帶動“斯特林”引擎產(chǎn)生電能。反應堆相當于熱源,利用熱管將反應堆產(chǎn)生的熱能傳輸給小型“斯特林”發(fā)動機,并將其轉(zhuǎn)換為電能輸出。
測試反應堆高約1.9米,可產(chǎn)生高達1千瓦的電力,但測試裝置并未包含“斯特林”引擎,引擎方面使用了熱模擬機來驗證核反應堆的輸出功率。
二、目標及需求
NASA最近已經(jīng)完成了“小型核裂變電源系統(tǒng)”(FPS)的可行性研究。該機構(gòu)目前正在尋求獲得改變游戲規(guī)則的技術(shù)來提高美國的航天能力,F(xiàn)PS可減少NASA對钚的依賴,千瓦級的FPS將對NASA未來的最重要的太空探索任務產(chǎn)生重要影響。
該項目的目標是將應用于航天的1~10kWe(千瓦電能)小型裂變電源系統(tǒng)的技術(shù)成熟度從2~3級提高到5級。試驗要求在熱真空環(huán)境下,反應堆產(chǎn)生的800瓦熱能可通過熱管傳遞給“斯特林”發(fā)動機,進而產(chǎn)生150瓦電力(至少90瓦)。
該項目將面向兩種任務需求:一是面向勘探前哨和核動力推進系統(tǒng)的10~100kWe電力需求;二是用于機器人科學和小型勘探系統(tǒng)的1~10kWe電力需求。
三、項目內(nèi)容
該項目包含三部分:首先是千瓦級系統(tǒng)原型試驗,其中包括建立在800瓦標準太空科學電力需求基礎上的小型裂變電源系統(tǒng)電能輸出和全熱能地面技術(shù)演示驗證;第二部分是火星千瓦級動力系統(tǒng)概念,其中包括針對3~10kWe火星表面電力需求對放大800瓦標準系統(tǒng)進行分析和設計;第三部分是設計并開發(fā)一款千瓦級高溫熱管散熱器試驗原型,為國際空間站2019財年或晚些時候進行的飛行試驗開發(fā)及測試做準備。
第一部分是該計劃的核心。一套800瓦的千瓦級系統(tǒng)將采用四對“斯特林”發(fā)動機,每對發(fā)動機可生成200瓦電力。所有技術(shù)目標都可利用一對全尺寸發(fā)動機實現(xiàn)。演示驗證試驗包括反應堆堆芯、從堆芯傳遞熱能到電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的熱管、電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和排放電力轉(zhuǎn)換廢熱的散熱器。反應堆的設計將由洛斯阿拉莫斯國家實驗室主導;Y-12國家安全綜合體負責制造部分;NASA格倫研究中心(GRC)將設計、建造并驗證千瓦級原型的設備熱轉(zhuǎn)換,負責電力轉(zhuǎn)換和散熱部分設計的權(quán)衡;NASA馬歇爾航天中心將開發(fā)用于無核試驗和核試驗防護的電反應堆模擬器;最后,鈉熱管傳熱、“斯特林”發(fā)動機電力轉(zhuǎn)換和散熱的非核電熱演示驗證將在格倫研究中心進行。一旦設備權(quán)衡試驗結(jié)束,反應堆堆芯制造完成,設備系統(tǒng)將針對核地面試驗進行重新配置。
四、應用前景
目前,放射性同位素電源在行星際探索中已經(jīng)得到非常廣泛地應用。但放射性同位素電源的熱電轉(zhuǎn)換效率低,輸出電功率最大也僅能達到百瓦級。美國單個放射性同位素電源的功率水平達到了300瓦左右。然而,大多數(shù)深空探測器需要600~700瓦的電力,千瓦級的小型FPS或?qū)⑹刮磥淼闹卮罂茖W任務和勘探先期任務成為可能。
來源:美國NextBigFuture網(wǎng)站/圖片來自互聯(lián)網(wǎng)
中國國防科技信息中心 袁政英 侯勤
如需轉(zhuǎn)載請注明出處:“國防科技要聞”(ID:CDSTIC)
更多精彩內(nèi)容,請回復以下關鍵詞查看:
綜合分析
戰(zhàn)略與規(guī)劃
科技管理
國防創(chuàng)新
軍民融合
人工智能
陸軍
海軍
空軍
航天
網(wǎng)絡空間
電子信息
核武器
高超聲速
無人系統(tǒng)
精確打擊
防空反導
新概念武器
基礎科學
技術(shù)
先進動力
與能源
先進材料
與制造
生物與醫(yī)學
戰(zhàn)例與演習
試驗鑒定
覺得不錯,請點贊↓↓↓
國際系統(tǒng)工程協(xié)會(INCOSE)編著的《系統(tǒng)工程手冊》為系統(tǒng)工程師所從事的關鍵活動提供說明。本手冊的目標讀者是新的系統(tǒng)工程師、需要從事系統(tǒng)工程師的另外專業(yè)的工程師或需要進行參考的有經(jīng)驗的系統(tǒng)工程師。本手冊包括描述每個系統(tǒng)工程師活動在可承受性和性能設計背景中的必需性方面的內(nèi)容。
系統(tǒng)工程國際委員會(INCOSE)《系統(tǒng)工程手冊》為系統(tǒng)工程師所從事的關鍵流程活動提供說明。本手冊的目標讀者是新的系統(tǒng)工程師、需要從事系統(tǒng)工程的另一學科的工程師或需要便于參考的有經(jīng)驗的系統(tǒng)工程師。本手冊的內(nèi)容包括描述每個系統(tǒng)工程流程活動在可承受性和性能設計的背景中的必需性。