SMC-S-013 Programa de Confiabilidade para Sistemas Espaciais

A norma “SMC-S-013 Programa de Confiabilidade para Sistemas Espaciais”, publicada pelo Centro de Sistemas Espaciais e de Mísseis (SMC) do Comando Espacial da Força Aérea dos EUA, descreve os requisitos gerais de confiabilidade para contratos espaciais que envolvem o projeto, desenvolvimento (tanto de hardware quanto de software), fabricação, teste e operação de espaçonaves, plataformas de espaçonaves, cargas úteis (incluindo aquelas fornecidas como equipamentos governamentais) e veículos de lançamento.

Os requisitos de confiabilidade especificados nesta norma são para programas de aquisição de sistemas de lançamento e espaço. Os requisitos se aplicam a todos os contratantes principais, associados e secundários.

Os contratantes são responsáveis ​​por planejar e implementar um programa de confiabilidade que seja consistente com a postura de tolerância a riscos do programa e com os requisitos do contrato. Todas as tarefas descritas nesta norma estão sujeitas a adaptações para atingir um cronograma de confiabilidade ideal que leve em consideração os requisitos programáticos e de missão. Exemplos de requisitos programáticos incluem recursos do programa, estratégia de ponto único de falha, estratégia de construção e compra (hardware e software), tratamento e resolução de anomalias em órbita, requisitos de tempo de inatividade e tempo de restauração e a importância relativa do programa para o cliente. Os requisitos da missão incluem fatores como vida útil do projeto, duração média da missão, confiabilidade, manutenibilidade, disponibilidade, métricas de sucesso, classe do programa e métricas de classificação. Esses requisitos podem determinar quais tarefas de confiabilidade podem ser adotadas sem um aumento inaceitável no risco do programa.

As missões de confiabilidade neste padrão incluem missões normalmente aplicadas a um programa de veículo espacial/de lançamento. Cada programa de veículo espacial/de lançamento inclui todas ou um subconjunto das missões descritas nesta norma. Os deveres específicos de confiabilidade impostos a um contratante dependem de uma variedade de fatores associados a cada contrato, como objetivos da tarefa, criticidade da tarefa, restrições orçamentárias, declaração de objetivos, declaração de trabalho, entregas e assim por diante.

A organização de confiabilidade do contratante é um fator importante na eficácia da implementação dos requisitos de confiabilidade desta norma. O contratante deve ter uma organização e um plano de confiabilidade definidos. Esta organização deve ser responsável por planejar e gerenciar o plano do programa de confiabilidade do contrato e garantir sua execução eficaz.

Os requisitos do programa de confiabilidade especificados nesta norma exigem:

• Gestão documentada e planejada de forma eficaz do esforço de confiabilidade.
• Implementação de um conjunto de atividades do programa de confiabilidade que sejam consistentes com os requisitos de confiabilidade e suficientes para reduzir os riscos de confiabilidade e alcançar o sucesso da missão.
• Participação no processo de projeto simultaneamente à evolução do projeto do sistema para garantir que os requisitos de confiabilidade sejam refletidos no projeto final.
• Participação no processo de desenvolvimento de software para garantir que os requisitos de confiabilidade, recuperação e diagnóstico sejam refletidos no design e transferidos para testes unitários e de integração.
• Descrição das principais tarefas de confiabilidade e seu lugar como parte integrante do processo de design, desenvolvimento e verificação.
• Planejar e avaliar a confiabilidade do sistema e seus elementos por meio de um programa de análise, revisão e testes coordenado com a garantia de qualidade e todas as funções de planejamento de testes, garantindo a cobertura máxima dos requisitos de confiabilidade, disponibilidade e tempo de recuperação e minimizando testes repetitivos ou duplicados.
• Indicação oportuna de status por meio de documentação e outros métodos de relatórios para facilitar o controle do programa de confiabilidade.

O apêndice intitulado “Elementos de dados de confiabilidade do contratante” lista o plano do programa de confiabilidade e outros dados de qualificação definidos nesta norma (Apêndice A). Esses dados transmitem informações técnicas para dar suporte a decisões técnicas, fornecem visibilidade para avaliar o status de confiabilidade do equipamento e fornecem visibilidade para avaliar o programa geral de confiabilidade. Requisitos específicos para dados são especificados na lista de requisitos de dados do contrato do programa.

Nesta norma, os requisitos gerais são explicados da seguinte forma:

• Programa de confiabilidade: O contratante e os subcontratados devem implementar e manter um programa de hardware/software de confiabilidade que seja planejado, programado, integrado e desenvolvido em conjunto com outras funções de projeto, desenvolvimento e fabricação, de acordo com a declaração contratual de trabalho, os requisitos desta norma e o plano do programa aprovado pela agência de compras e aquisição. O Contratado deve estabelecer e manter um sistema interno de diretrizes, procedimentos, instruções, especificações e guias para implementar o programa de confiabilidade exigido contratualmente. O nível de esforço do programa deve ser suficiente para atender aos requisitos contratuais de confiabilidade quantitativa e qualitativa e para dar suporte à realização econômica dos objetivos gerais do programa. As tarefas e os requisitos se aplicam tanto ao design de hardware quanto de software.

Alocações de confiabilidade e requisitos relacionados: Os requisitos de confiabilidade contratual de instrumentos quantitativos devem ser alocados a subsistemas, software, componentes ou partes de componentes na medida necessária para especificar um valor de confiabilidade alocado para uma especificação de item estruturado e para verificar a conformidade com a confiabilidade em nível de sistema e requisitos relacionados para esses itens. O contratante documenta métodos, modelos, regras básicas, suposições, limitações e metodologias de verificação recomendadas para confiabilidade e alocação de requisitos relacionados no plano de confiabilidade.

Hardware e software legados: para hardware e software legados qualificados para uso espacial, os parâmetros usados ​​no modelo e nas análises devem ser consistentes com dados históricos operacionais ou outros valores aceitos anteriormente. Nos casos em que esses valores não são suficientes para atender aos requisitos alocados, alocações e análises revisadas são realizadas se o equipamento pronto para uso exigir modificação para atender aos requisitos da especificação de confiabilidade.

• Requisitos quantitativos: A confiabilidade mínima aceitável do elemento deve ser conforme especificado na especificação do elemento de configuração. Os requisitos quantitativos de confiabilidade para todos os principais elementos são especificados na seção apropriada de cada especificação. Valores quantitativos não definidos pela especificação do sistema e a serem alocados a partir dos requisitos do sistema são determinados pelo contratante.
• Integração com outros requisitos: O esforço do programa de confiabilidade é estreitamente coordenado com a engenharia de sistemas, engenharia de projeto e programas de teste, bem como com as funções de gerenciamento de configuração e suporte logístico integrado. O programa de confiabilidade também está intimamente integrado com disciplinas de engenharia relacionadas e conhecimento técnico em garantia de qualidade (hardware e software), manutenibilidade (hardware e software), engenharia humana, segurança de sistemas, desenvolvimento de software e controle de peças, materiais e processos para evitar duplicação de esforços e produzir resultados integrados e econômicos.

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