SMC-S-013 Programma di affidabilità per sistemi spaziali

Pubblicato dal Centro Sistemi Spaziali e Missilistici (SMC) dell’U.S. Air Force Space Command,Lo standard SMC-S-013 "Programma di affidabilità per sistemi spaziali" descrive i requisiti generali di affidabilità per i contratti spaziali che coinvolgono la progettazione, lo sviluppo (sia hardware che software), la fabbricazione, il collaudo e il funzionamento di veicoli spaziali, bus spaziali, carichi utili (inclusi quelli forniti come apparecchiature fornite dal governo) e veicoli di lancio.

I requisiti di affidabilità specificati nella presente norma riguardano i programmi di acquisizione di sistemi spaziali e di lancio. I requisiti si applicano a tutti gli appaltatori principali, associati e subappaltatori.

Gli appaltatori sono tenuti a pianificare e attuare un programma di affidabilità coerente con la tolleranza al rischio del programma e con i requisiti contrattuali. Tutte le attività descritte nel presente standard sono soggette ad adattamento per raggiungere un programma di affidabilità ottimale che tenga conto dei requisiti programmatici e della missione. Esempi di requisiti programmatici includono risorse del programma, strategia single-point-of-failure, strategia build-buy (hardware e software), gestione e risoluzione delle anomalie in orbita, requisiti di tempi di inattività e ripristino e l'importanza relativa del programma per il cliente. I requisiti della missione includono fattori quali la durata di vita del progetto, la durata media della missione, l'affidabilità, la manutenibilità, la disponibilità, le metriche di successo, la classe del programma e le metriche di valutazione. Questi requisiti possono determinare quali attività di affidabilità possono essere adottate senza un aumento inaccettabile del rischio del programma.

Le missioni di affidabilità in questo standard includono missioni tipicamente applicate a un programma di veicoli spaziali/di lancio. Ogni programma di veicoli spaziali/di lancio include tutte o una parte delle missioni descritte nel presente standard. Gli specifici obblighi di affidabilità imposti a un appaltatore dipendono da una serie di fattori associati a ciascun contratto, come obiettivi del compito, criticità del compito, vincoli di budget, dichiarazione di obiettivi, descrizione del lavoro, risultati e simili.

L'organizzazione di affidabilità dell'appaltatore è un fattore importante per l'efficacia dell'implementazione dei requisiti di affidabilità previsti dalla presente norma. L'appaltatore deve disporre di un'organizzazione e di un piano di affidabilità definiti. Questa organizzazione dovrebbe essere responsabile della pianificazione e della gestione del piano del programma di affidabilità del contratto e di garantirne l'effettiva esecuzione.

I requisiti del programma di affidabilità specificati nella presente norma richiedono:

• Gestione documentata e pianificata in modo efficace degli sforzi per l'affidabilità.
• Implementazione di una serie di attività del programma di affidabilità coerenti con i requisiti di affidabilità e sufficienti a ridurre i rischi di affidabilità per raggiungere il successo della missione.
• Partecipazione al processo di progettazione contemporaneamente all'evoluzione della progettazione del sistema per garantire che i requisiti di affidabilità siano riflessi nella progettazione finale.
• Partecipazione al processo di sviluppo del software per garantire che i requisiti di affidabilità, ripristino e diagnostica siano riflessi nella progettazione e trasferiti ai test unitari e di integrazione.
• Descrizione delle principali attività di affidabilità e del loro ruolo come parte integrante del processo di progettazione, sviluppo e verifica.
• Pianificazione e valutazione dell'affidabilità del sistema e dei suoi elementi tramite un programma di analisi, revisione e test coordinato con il controllo qualità e tutte le funzioni di pianificazione dei test, assicurando la massima copertura dei requisiti di affidabilità, disponibilità e tempi di ripristino e riducendo al minimo i test ripetitivi o duplicati.
• Indicazione tempestiva dello stato tramite documentazione e altri metodi di reporting per facilitare il controllo del programma di affidabilità.

L'appendice intitolata "Elementi dei dati di affidabilità del contraente" elenca il piano del programma di affidabilità e altri dati di qualificazione definiti nella presente norma (Appendice A). Questi dati trasmettono informazioni tecniche a supporto delle decisioni tecniche, forniscono visibilità per valutare lo stato di affidabilità dell'apparecchiatura e forniscono visibilità per valutare il programma di affidabilità complessivo. I requisiti specifici per i dati sono specificati nell'elenco dei requisiti dei dati del contratto del programma.

In questo standard, i requisiti generali sono spiegati come segue:

• Programma di affidabilità: l'appaltatore e i subappaltatori dovranno implementare e mantenere un programma hardware/software di affidabilità pianificato, programmato, integrato e sviluppato insieme ad altre funzioni di progettazione, sviluppo e produzione, in conformità con la dichiarazione di lavoro contrattuale, i requisiti di questo standard e il piano del programma approvato dall'agenzia di approvvigionamento. L'appaltatore deve stabilire e mantenere un sistema interno di direttive, procedure, istruzioni, specifiche e guide per implementare il programma di affidabilità richiesto contrattualmente. Il livello di impegno del programma deve essere sufficiente a soddisfare i requisiti contrattuali di affidabilità quantitativa e qualitativa e a supportare il raggiungimento economico degli obiettivi generali del programma. I compiti e i requisiti si applicano sia alla progettazione hardware che a quella software.

Affidabilità e allocazione dei requisiti correlati: i requisiti di affidabilità contrattuale degli strumenti quantitativi devono essere assegnati a sottosistemi, software, componenti o parti di componenti nella misura necessaria a specificare un valore di affidabilità assegnato per una specifica di elemento strutturata e a verificare la conformità con l'affidabilità a livello di sistema e i requisiti correlati per tali elementi. L'appaltatore documenta metodi, modelli, regole di base, ipotesi, limitazioni e metodologie di verifica consigliate per l'affidabilità e l'allocazione dei requisiti correlati nel piano di affidabilità.

Hardware e software legacy: per l'hardware e il software legacy qualificati per lo spazio, i parametri utilizzati nel modello e nelle analisi devono essere coerenti con i dati storici operativi o altri valori precedentemente accettati. Nei casi in cui tali valori non siano sufficienti a soddisfare i requisiti assegnati, vengono eseguite allocazioni e analisi riviste se l'apparecchiatura standard necessita di modifiche per soddisfare i requisiti delle specifiche di affidabilità.

• Requisiti quantitativi: l'affidabilità minima accettabile dell'elemento deve essere quella specificata nella specifica dell'elemento di configurazione. I requisiti di affidabilità quantitativa per tutti gli elementi principali sono specificati nella sezione appropriata di ogni specifica. I valori quantitativi non definiti dalle specifiche del sistema e da allocare dai requisiti del sistema sono determinati dall'appaltatore.
• Integrazione con altri requisiti: lo sforzo del programma di affidabilità è strettamente coordinato con l'ingegneria dei sistemi, l'ingegneria di progettazione e i programmi di test, nonché con la gestione della configurazione e le funzioni di supporto logistico integrato. Il programma di affidabilità è inoltre strettamente integrato con discipline ingegneristiche correlate e competenze tecniche in materia di garanzia della qualità (hardware e software), manutenibilità (hardware e software), ingegneria umana, sicurezza del sistema, sviluppo software e controllo di parti, materiali e processi per evitare la duplicazione degli sforzi e produrre risultati integrati ed economicamente vantaggiosi.

La nostra organizzazione, che da anni si impegna a supportare le aziende di ogni settore con un'ampia gamma di studi di prova, misurazione, analisi e valutazione, si avvale di uno staff solido che segue da vicino gli sviluppi nel mondo nel campo della scienza e della tecnologia e si migliora costantemente. In questo contesto vengono forniti anche servizi di collaudo alle aziende, in conformità allo standard “SMC-S-013 Reliability Program for Space Systems”.