民用飛機構(gòu)型更改控制的技術(shù)探討

宋文超

摘 要

構(gòu)型更改控制作為構(gòu)型管理的核心，一直是民用飛機研制過程中的重點，構(gòu)型更改控制過程是一個技術(shù)和管理高度集中的過程，是飛機持續(xù)迭代優(yōu)化的效率和效果的關(guān)鍵要素。本文根據(jù)民用飛機研制過程的經(jīng)驗和教訓(xùn)，從保證構(gòu)型更改控制完整性、強化與其他研制體系的協(xié)同性、提高構(gòu)型更改控制經(jīng)濟性等方面研究了提升了構(gòu)型更改控制水平的方法。

關(guān)鍵詞

構(gòu)型更改控制;完整性;協(xié)同性;經(jīng)濟性

中圖分類號： F426.5? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.027

0 引言

民用飛機的研制是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，構(gòu)型管理作為系統(tǒng)工程的重要組成部分，貫穿于民機研制的全生命周期，其中構(gòu)型更改控制是構(gòu)型管理的核心。構(gòu)型更改是飛機研制過程中的常態(tài)，飛機的零部件數(shù)量是百萬級的，構(gòu)型更改的數(shù)據(jù)量是很龐大的，設(shè)計的專業(yè)、供應(yīng)商、市場等等各個方面的因素，所以構(gòu)型更改控制是一項重大的、有意義的工作。

本文結(jié)合民用飛機研制過程中構(gòu)型更改控制的特點和經(jīng)驗教訓(xùn)，重點研究通過保證構(gòu)型更改控制過程的完整性、增強構(gòu)型更改控制的協(xié)同性、提高構(gòu)型更改控制的經(jīng)濟性等三個方面提升構(gòu)型更改控制的水平，確保民用飛機研制過程中構(gòu)型更改能夠得到正確、快速、經(jīng)濟的落實、確保民用飛機構(gòu)型基線的更改能夠被恰當(dāng)?shù)貥?biāo)識、記錄、批準(zhǔn)或不批準(zhǔn)以及恰當(dāng)?shù)睾喜⒑万炞C，保證產(chǎn)品構(gòu)型信息和產(chǎn)品需求的一致性。

1 構(gòu)型更改控制的完整性

1.1 范圍的完整性

構(gòu)型更改控制的主體是工程更改，但是不能忽視偏離/超差。偏離/超差一般出現(xiàn)在制造過程中，不改變現(xiàn)行的構(gòu)型基線，但是必須對它們進行嚴(yán)格的管理，完整記錄偏離/超差的狀態(tài)并延續(xù)至飛機產(chǎn)品全生命周期。這是因為：一方面，偏離/超差會不同程度的影響飛機后續(xù)試飛、運行和維修等過程;另一方面，不同架次的飛機在同一個零部件的相同位置，更改的方式會有工程更改和偏離/超差并存的情況;還有一方面，隨著飛機研制的成熟度日益提高，偏離和超差有可能是不被允許的狀態(tài)，也有可能被驗證為一種更優(yōu)化的狀態(tài)。所以構(gòu)型更改控制要統(tǒng)一管理工程更改和偏離/超差。

1.2 流程的完整性

構(gòu)型更改控制流程應(yīng)該是一個從提出問題到解決問題的閉環(huán)過程，這樣才能保證構(gòu)型更改信息的可驗證性和可追溯性，主要由更改請求、更改評估、更改實施、更改審核四個過程組成一個完整的閉環(huán)管理流程。更改申請：對提出的更改申請進行協(xié)調(diào)，確定工程更改的必要性、受影響范圍、需要發(fā)布的產(chǎn)品或構(gòu)型文件;更改評估：在更改申請獲得批準(zhǔn)后，協(xié)調(diào)各個受影響方啟動更改評估工作，包括提出更改方案、對更改影響進行評估和分析，并最終提交決策機構(gòu)批準(zhǔn);更改實施：更改方案獲得批準(zhǔn)后并歸檔，檔案部門將其發(fā)放給所有相關(guān)方，各個相關(guān)方應(yīng)該按照更改方案執(zhí)行，包括設(shè)計并發(fā)放更改后數(shù)據(jù)、產(chǎn)品合并更改、試驗和確認(rèn)等;更改審核：檢查構(gòu)型更改控制的各項要求和流程被是否被正確執(zhí)行，檢查已經(jīng)批準(zhǔn)更改申請和更改方案是否被正確地執(zhí)行到產(chǎn)品和構(gòu)型文件中。

2.3 延伸的完整性

當(dāng)一個產(chǎn)品發(fā)生更改時，不能僅僅局限于這個產(chǎn)品本身，還應(yīng)注意延伸的問題，與該產(chǎn)品有裝配關(guān)系的產(chǎn)品或裝配是否需要更改，改到哪里為止？民用飛機采用兩種方法處理：一種是更改向上傳播到互換性不受影響為止;另一種是更改向上傳播到安裝模塊為止。

2.4 供應(yīng)鏈的完整性

民機研制的系統(tǒng)性、相對獨立性，決定了其供應(yīng)鏈的復(fù)雜性，供應(yīng)鏈上的各個供應(yīng)商有各自的構(gòu)型更改控制的流程，為了將構(gòu)型更改控制要求準(zhǔn)確的實施在最終產(chǎn)品上，主制造商應(yīng)將自身的構(gòu)型更改控制要求完整的傳遞給下游的供應(yīng)商和次級供應(yīng)商，確保產(chǎn)品構(gòu)型信息的一致性和構(gòu)型更改要求的一致性。

3 構(gòu)型更改控制的協(xié)同性

民用飛機研制是一個龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，有各種各樣的體系保證研制工作的正常運轉(zhuǎn)，這些體系之間也不是孤立存在的，他們相互作用、相互制約，形成一個有機的整體。構(gòu)型更改控制要充分利用與其他系統(tǒng)的協(xié)同關(guān)系，提高構(gòu)型更改控制工作的深度。民機研制過程中，與構(gòu)型更改控制密切相關(guān)的體系有設(shè)計保證體系、生產(chǎn)質(zhì)量保證體系、運行支持體系、產(chǎn)品安全管理體系等。

3.1 與設(shè)計保證體系的協(xié)同性

設(shè)計保證體系需要構(gòu)型更改控制確保功能基線、分配基線和設(shè)計基線的最新有效，同時也可以驗證構(gòu)型更改控制的有效性，證明產(chǎn)品的功能和物理特性滿足產(chǎn)品設(shè)計需求的過程中也可以發(fā)掘構(gòu)型更改控制的工作缺陷，為完善構(gòu)型更改控制提供持續(xù)改進的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 與生產(chǎn)質(zhì)量保證體系的協(xié)同性

生產(chǎn)實施的過程，是產(chǎn)品構(gòu)型由設(shè)計向?qū)嵨锏膶崿F(xiàn)過程。生產(chǎn)質(zhì)量直接影響產(chǎn)品構(gòu)型實現(xiàn)的效果，提高生產(chǎn)質(zhì)量就是降低偏離和超差，降低了構(gòu)型更改控制的成本;構(gòu)型更改控制的有效運行確保制造端獲取最新有效工程資料，降低了生產(chǎn)過程中質(zhì)量保證的成本。

3.3 與運行支持體系的協(xié)同性

運行支持體系中，提高維修性的更改、提高用戶體驗的更改、糾正服務(wù)產(chǎn)品不足產(chǎn)生的更改等是夠性更改控制的重要來源，構(gòu)型更改控制的有效運行必須借助運行支持體系的有效信息反饋，構(gòu)型更改控制必須與運行支持體系緊密協(xié)同，構(gòu)型更改控制的高效運行也為運行支持體系的持續(xù)改進提供強大的動力和保證。

3.4 與產(chǎn)品安全管理體系的協(xié)同性

產(chǎn)品安全管理體系自上而下的、有條理的管理安全風(fēng)險，其涉及包括安全政策、風(fēng)險管理、安全保證和安全促進在內(nèi)的程序、措施和政策。風(fēng)險管理要求從制度、程序、人員、職責(zé)、實施、工具、監(jiān)督檢查、運行環(huán)境、效果等方面識別危險源并進行風(fēng)險管理，我們可以借助產(chǎn)品安全管理體系來從以上方面發(fā)現(xiàn)構(gòu)型更改控制過程的缺陷，從而促進構(gòu)型更改控制過程的持續(xù)優(yōu)化。

4 構(gòu)型更改控制的經(jīng)濟性

民用飛機研制具有研制周期長、研制投入多、研制難度大等特點，所以成本控制是研制過程的關(guān)鍵要素。構(gòu)型更改控制時刻存在于飛機的全生命周期中，占據(jù)了很大一部分研制成本，尤其是有些大的更改動則數(shù)百萬美元，所以構(gòu)型更改的經(jīng)濟性是非常重要的，在民用飛機研制過程中，我們可以從更改的分類管理、更改協(xié)調(diào)性、更改人員的專業(yè)性上面著手，降低成本。

4.1 分類管理

構(gòu)型更改控制的分類比較復(fù)雜，一般可以從成本、安全性、對功能和性能的影響等將更改分為主要更改和次要更改，主要更改要投入更多的資源：更改評估的人員級別更高、更改評估的范圍更為廣泛、更改需要投入必要的試驗驗證等。更改的分類管理，就是集中優(yōu)勢資源解決重大更改，避免不必要的人力、物力資源的浪費。

4.2 協(xié)調(diào)性

構(gòu)型更改控制要經(jīng)歷更改請求、更改評估、更改實施、更改審核四個過程，為了更改的充分性和完整性，傳統(tǒng)的做法是各個專業(yè)、各個層級逐步簽字確認(rèn)，實際經(jīng)常出現(xiàn)當(dāng)某一個確認(rèn)環(huán)節(jié)不同意而流程反復(fù)的現(xiàn)象。先進民用飛機研制的解決辦法是建立同時協(xié)調(diào)機制，設(shè)計、制造、試飛、客服等更改決策的要素集中在一起，迅速給出決策意見，避免了構(gòu)型更改控制流程的反復(fù)，降低了延誤研制進度的風(fēng)險，降低了構(gòu)型更改控制的成本。

4.3 人員的專業(yè)性

構(gòu)型更改控制是一個技術(shù)和管理高度集中的過程，人員水平的高低決定了構(gòu)型更改控制過程是清晰、簡潔和高效的或是混淆、似是而非和遲緩的，先進民用飛機研制的典型做法是在構(gòu)型更改控制的重要環(huán)節(jié)配置構(gòu)型更改控制專家保證流程的高效的、經(jīng)濟的、可持續(xù)的運行，在更改請求階段：更改控制專家負(fù)責(zé)評判更改的必要性、確定更改的分類、給出技術(shù)建議、準(zhǔn)備復(fù)雜變更的成本分析、安全分析、功能性能分析等;在更改評估階段：更改控制專家負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)受影響專業(yè)進行線下評估工作，協(xié)調(diào)各方意見，組織更改評估委員會、決議更改控制的技術(shù)方案;在更改實施階段：更改控制專家負(fù)責(zé)按照更改的時間、更改的相關(guān)性等制定詳細(xì)的更改執(zhí)行方案，組織更改執(zhí)行委員會討論并決議更改執(zhí)行方案;在更改審核階段：更改控制專家通過審核更改實施的工作包，確保被廢棄和新替換的文檔、記錄和數(shù)據(jù)在更替過程中的連續(xù)性，確保構(gòu)型基線的最新有效，確保制定的執(zhí)行方案得到準(zhǔn)確的實施和記錄，確保實施的完整性、連續(xù)性和可追溯性。

5 結(jié)語

構(gòu)型更改控制是民用飛機研制過程中的一項重要工作，是決定飛機持續(xù)改進效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文主要根據(jù)民用飛機研制過程中的經(jīng)驗和教訓(xùn)，從保證構(gòu)型更改控制的完整性、利用與其他研制體系的協(xié)同性、提高構(gòu)型更改控制的經(jīng)濟性方面研究了提高構(gòu)型更改控制管理水平的方法，希望對推進民用飛機構(gòu)型更改控制的發(fā)展有一點幫助。

參考文獻

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