SMC-S-013 Programa de Confiabilidad para Sistemas Espaciales

La norma “SMC-S-013 Programa de Confiabilidad para Sistemas Espaciales”, publicada por el Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles (SMC) del Comando Espacial de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, describe los requisitos generales de confiabilidad para los contratos espaciales que involucran el diseño, desarrollo (tanto de hardware como de software), fabricación, prueba y operación de naves espaciales, plataformas para naves espaciales, cargas útiles (incluidas las proporcionadas como equipo suministrado por el gobierno) y vehículos de lanzamiento.

Los requisitos de confiabilidad especificados en esta norma son para programas de adquisición de sistemas espaciales y de lanzamiento. Los requisitos se aplican a todos los contratistas principales, asociados y subcontratistas.

Los contratistas son responsables de planificar e implementar un programa de confiabilidad que sea coherente con la postura de tolerancia al riesgo del programa y los requisitos del contrato. Todas las tareas descritas en esta norma están sujetas a adaptación para lograr un cronograma de confiabilidad óptimo que tenga en cuenta los requisitos programáticos y de misión. Algunos ejemplos de requisitos programáticos incluyen los recursos del programa, la estrategia de punto único de falla, la estrategia de construcción-compra (hardware y software), el manejo y resolución de anomalías en órbita, los requisitos de tiempo de inactividad y de restauración, y la importancia relativa del programa para el cliente. Los requisitos de la misión incluyen factores como la vida útil del diseño, la duración media de la misión, la confiabilidad, la capacidad de mantenimiento, la disponibilidad, las métricas de éxito, la clase de programa y las métricas de calificación. Estos requisitos pueden determinar qué tareas de confiabilidad se pueden adoptar sin un aumento inaceptable en el riesgo del programa.

Las misiones de confiabilidad en esta norma incluyen misiones que normalmente se aplican a un programa de vehículo de lanzamiento/espacial. Cada programa de vehículo espacial/de lanzamiento incluye todas o un subconjunto de las misiones descritas en esta norma. Los deberes de confiabilidad específicos impuestos a un contratista dependen de una variedad de factores asociados con cada contrato, como los objetivos de la tarea, la criticidad de la tarea, las limitaciones presupuestarias, la declaración de objetivos, la declaración de trabajo, los entregables y similares.

La organización de confiabilidad del contratista es un factor importante en la eficacia de la implementación de los requisitos de confiabilidad de esta norma. El contratista debe tener una organización y un plan de confiabilidad definidos. Esta organización debe ser responsable de planificar y gestionar el plan del programa de confiabilidad del contrato y garantizar su ejecución efectiva.

Los requisitos del programa de confiabilidad especificados en esta norma requieren:

• Gestión documentada y planificada de manera efectiva del esfuerzo de confiabilidad.
• Implementación de un conjunto de actividades del programa de confiabilidad que sean consistentes con los requisitos de confiabilidad y suficientes para reducir los riesgos de confiabilidad para lograr el éxito de la misión.
• Participación en el proceso de diseño simultáneamente con la evolución del diseño del sistema para garantizar que los requisitos de confiabilidad se reflejen en el diseño final.
• Participación en el proceso de desarrollo de software para garantizar que los requisitos de confiabilidad, recuperación y diagnóstico se reflejen en el diseño y se transfieran a las pruebas unitarias y de integración.
• Descripción de las tareas clave de confiabilidad y su lugar como parte integral del proceso de diseño, desarrollo y verificación.
• Planificar y evaluar la confiabilidad del sistema y sus elementos a través de un programa de análisis, revisión y pruebas coordinado con el aseguramiento de la calidad y todas las funciones de planificación de pruebas, asegurando la máxima cobertura de los requisitos de confiabilidad, disponibilidad y tiempo de recuperación, y minimizando las pruebas repetitivas o duplicadas.
• Indicación oportuna del estado a través de documentación y otros métodos de informes para facilitar el control del programa de confiabilidad.

El apéndice titulado “Elementos de datos de confiabilidad del contratista” enumera el plan del programa de confiabilidad y otros datos de calificación definidos en esta norma (Apéndice A). Estos datos transmiten información técnica para respaldar decisiones técnicas, brindar visibilidad para evaluar el estado de confiabilidad del equipo y brindar visibilidad para evaluar el programa de confiabilidad general. Los requisitos específicos para los datos se especifican en la lista de requisitos de datos del contrato del programa.

En esta norma, los requisitos generales se explican a continuación:

• Programa de confiabilidad: El contratista y los subcontratistas deberán implementar y mantener un programa de hardware/software de confiabilidad que esté planificado, programado, integrado y desarrollado en conjunto con otras funciones de diseño, desarrollo y fabricación de acuerdo con la declaración contractual de trabajo, los requisitos de esta norma y el plan del programa aprobado por la agencia de compras. El Contratista debe establecer y mantener un sistema interno de directivas, procedimientos, instrucciones, especificaciones y guías para implementar el programa de confiabilidad requerido contractualmente. El nivel de esfuerzo del programa debe ser suficiente para cumplir con los requisitos contractuales de confiabilidad cuantitativa y cualitativa y para respaldar el logro económico de los objetivos generales del programa. Las tareas y requisitos se aplican tanto al diseño de hardware como al de software.

Asignación de confiabilidad y requisitos relacionados: Los requisitos de confiabilidad contractual de los instrumentos cuantitativos se asignarán a subsistemas, software, componentes o partes de componentes en la medida necesaria para especificar un valor de confiabilidad asignado para una especificación de elemento estructurado y para verificar el cumplimiento de la confiabilidad a nivel de sistema y los requisitos relacionados para esos elementos. El contratista documenta métodos, modelos, reglas básicas, suposiciones, limitaciones y metodologías de verificación recomendadas para la confiabilidad y la asignación de requisitos relacionados en el plan de confiabilidad.

Hardware y software heredados: en el caso de hardware y software heredados calificados para uso espacial, los parámetros utilizados en el modelo y los análisis deben ser coherentes con los datos históricos operativos u otros valores previamente aceptados. En los casos en que estos valores no sean suficientes para cumplir con los requisitos asignados, se realizan asignaciones y análisis revisados ​​si el equipo estándar requiere modificaciones para cumplir con los requisitos de especificación de confiabilidad.

• Requisitos cuantitativos: La confiabilidad mínima aceptable del elemento debe ser la especificada en la especificación del elemento de configuración. Los requisitos de confiabilidad cuantitativa para todos los elementos principales se especifican en la sección correspondiente de cada especificación. Los valores cuantitativos no definidos por la especificación del sistema y que se deben asignar a partir de los requisitos del sistema son determinados por el contratista.
• Integración con otros requisitos: El esfuerzo del programa de confiabilidad está estrechamente coordinado con la ingeniería de sistemas, la ingeniería de diseño y los programas de prueba, así como con la gestión de la configuración y las funciones integradas de soporte logístico. El programa de confiabilidad también está estrechamente integrado con disciplinas de ingeniería relacionadas y experiencia técnica en garantía de calidad (hardware y software), mantenibilidad (hardware y software), ingeniería humana, seguridad del sistema, desarrollo de software y control de piezas, materiales y procesos para evitar la duplicación de esfuerzos y producir resultados integrados y rentables.

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