通用飛機(jī)項目研制中的創(chuàng)新與應(yīng)用

文/查浩宇 黃彥 雍明培

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通用飛機(jī)項目研制中的創(chuàng)新與應(yīng)用

文/查浩宇 黃彥 雍明培

0　引言

我國航空制造業(yè)經(jīng)歷了60多年的發(fā)展歷程，而通用飛機(jī)的發(fā)展卻始于上世紀(jì)80年代。由于種種原因，通用飛機(jī)長期得不到重視和發(fā)展。近年來，通用飛機(jī)研發(fā)正得到業(yè)界和學(xué)術(shù)界的關(guān)注，國家在“十二五”發(fā)展規(guī)劃中將通用飛機(jī)的發(fā)展作為下一個經(jīng)濟(jì)增長點，各地雨后春筍般地成立了多家通用飛機(jī)制造企業(yè)和運(yùn)營基地，把通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推到了一個新的歷史時期。通用飛機(jī)的研制正在向“探索一代、預(yù)研一代、研制一代、生產(chǎn)一代”的格局發(fā)展，經(jīng)歷了測繪仿制、改進(jìn)改型、參考樣機(jī)設(shè)計、初步自主研發(fā)的過程，通過國際合作，以引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新為突破口、重點加強(qiáng)集成創(chuàng)新，逐步走上自主創(chuàng)新發(fā)展的新階段。

通用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵是看產(chǎn)品的競爭力，我國通用飛機(jī)的研發(fā)沿用了軍用飛機(jī)的研發(fā)理念，國產(chǎn)通用飛機(jī)型號少，與國外先進(jìn)的通用飛機(jī)相比，存在銷售價格高、成品可靠性低、使用維護(hù)不便、運(yùn)營成本高、售后體系缺失等諸多問題。結(jié)合中航通飛研制領(lǐng)世300（AG300）項目過程中遇到的設(shè)計流程、項目管理及質(zhì)量控制等方面的問題，通過西銳SF50合作研制項目，對通用飛機(jī)研制流程、項目組織形式、供應(yīng)商管控、風(fēng)險控制等方面開展項目研制創(chuàng)新，并在AG300研制中實施，理順了研制流程。

1　我國通用飛機(jī)產(chǎn)品研制的現(xiàn)狀與不足

中航通飛公司在2010年收購了美國Epic公司的資產(chǎn)，獲得了四款先進(jìn)的超輕型公務(wù)機(jī)的全部無形資產(chǎn)。其中試驗類飛機(jī)Escape是一款全碳纖維復(fù)合材料機(jī)體結(jié)構(gòu)的5座輕型單發(fā)渦槳飛機(jī)，經(jīng)過充分的論證，公司決定選擇該型飛機(jī)作為率先研制發(fā)展的輕型公務(wù)機(jī)。在原型機(jī)的基礎(chǔ)上采取“引進(jìn)－消化－吸收－再創(chuàng)新”的產(chǎn)品研制策略，開展進(jìn)一步優(yōu)化升級，使其從試驗類飛機(jī)轉(zhuǎn)化為滿足適航要求的通用飛機(jī)，該機(jī)型命名為領(lǐng)世300飛機(jī)（簡稱AG300）。

中航通飛公司立項開展AG300飛機(jī)的研制，希望盡快完成從軍用飛機(jī)到通用飛機(jī)的項目研制轉(zhuǎn)換，通過AG300項目的研制及與西銳公司SF50項目合作的對比，發(fā)現(xiàn)我們在通用飛機(jī)研制方面的差距，重點在設(shè)計整體理念上，缺乏與市場需求的關(guān)聯(lián)性。而國外公司注重頂層策劃和跟蹤落實，注重細(xì)節(jié)控制，注重實效。

1.1設(shè)計理念滯后

我們依舊按照軍機(jī)模式開展項目研制，沒有建立全面以“客戶和市場”為中心的設(shè)計理念和商業(yè)模式。缺乏頂層的用戶、市場、產(chǎn)品的需求分析，個別項目甚至沒有開展任何的需求分析工作。尤其缺乏產(chǎn)品商業(yè)模型和國內(nèi)售后體系，對飛機(jī)產(chǎn)品的維護(hù)缺乏經(jīng)驗，難以找出產(chǎn)品研制的盈虧平衡點，全壽命周期內(nèi)的盈虧不確定，難以實現(xiàn)商業(yè)成功的目標(biāo)。

1.2按公司組織形式管理項目研制

項目之初就開始要求按照項目制進(jìn)行管控，但是實施過程中項目組織形式與當(dāng)前的公司組織形式相矛盾，集成項目團(tuán)隊（IPT）流于形式，信息溝通困難，對市場、用戶反應(yīng)慢。項目組織形式難以落實，項目經(jīng)理沒有得到真正的授權(quán)，對參與項目的人、財、物控制力太弱。

1.3缺乏協(xié)同研發(fā)數(shù)字化平臺

信息化建設(shè)有待升級，雖然在數(shù)字化方面有一定的基礎(chǔ)，但是重點還是在PDM上，沒有實現(xiàn)貫穿整個產(chǎn)品研制的全壽命周期的數(shù)字化工作流程。軟件信息化工作基本沿用軍機(jī)研制思路，投入大，周期長，更改反應(yīng)慢，難以滿足快速產(chǎn)品研制的信息化要求和成本要求。

1.4供應(yīng)商管理體系落后

缺乏滿足民機(jī)研制需求的供應(yīng)商管理體系，按國內(nèi)軍機(jī)模式管理國外供應(yīng)商，不了解國外成品的研制模式，控制不到位，影響產(chǎn)品研發(fā)的進(jìn)度和質(zhì)量。缺乏構(gòu)型控制體系，尤其是通用飛機(jī)型號研制構(gòu)型多、改型多，研發(fā)數(shù)據(jù)管控復(fù)雜，給項目構(gòu)型狀態(tài)、過程控制帶來很多困難。

2　國外先進(jìn)通用飛機(jī)研發(fā)模式分析

西銳飛機(jī)公司是當(dāng)前全球通用飛機(jī)方面最具競爭力的公司之一，其活塞類飛機(jī)的銷售一直處于領(lǐng)先地位。該公司的先進(jìn)研發(fā)理念主要體現(xiàn)為：以客戶需求為中心，以商業(yè)運(yùn)作為核心；強(qiáng)調(diào)IPT（集成產(chǎn)品團(tuán)隊）的重要作用；重視產(chǎn)品全壽命周期的“五性”設(shè)計。2.1項目制的組織架構(gòu)及管理模式

西銳公司在確定新的研發(fā)項目后，立即成立臨時性的項目管理組織，并根據(jù)項目進(jìn)展的人力需求曲線合理的進(jìn)行人員補(bǔ)充和調(diào)配。公司在項目上設(shè)置了一名項目負(fù)責(zé)人，由公司負(fù)責(zé)開發(fā)的副總裁擔(dān)任，下設(shè)一名項目經(jīng)理。項目經(jīng)理之下設(shè)有設(shè)計經(jīng)理、制造經(jīng)理、質(zhì)量經(jīng)理、市場經(jīng)理、財務(wù)經(jīng)理和采購經(jīng)理。在設(shè)計經(jīng)理之下還設(shè)有各專業(yè)工程師，由此組成整個項目的組織架構(gòu)。

為保證項目的順利進(jìn)行，按照項目研制的不同階段和工作內(nèi)容形成各級研制工作，包括設(shè)計、試制、試驗等。項目總體按里程碑節(jié)點進(jìn)行細(xì)化，編制工程項目研制計劃，落實研制各階段的主要工作和相互配套關(guān)系。同時，西銳公司的聯(lián)合項目在各合作方之間實施定期管理例會制度和每周例會制度，還有專題會議以解決研制中出現(xiàn)的突發(fā)問題。

2.2 獨特的設(shè)計流程和專業(yè)團(tuán)隊

西銳公司雖然飛機(jī)型號不多，但經(jīng)過多年的型號優(yōu)化，積累了豐富的研制經(jīng)驗，逐步形成了獨有的通用飛機(jī)設(shè)計流程，并應(yīng)用到SF50項目的研制中。該機(jī)型的研制充分展現(xiàn)了美國試驗類飛機(jī)研制的特點。優(yōu)先設(shè)計制造了理論樣機(jī)，在基本確定布局及初步總體氣動性能后又研制了測試樣機(jī)，用于空測載荷等數(shù)據(jù)的獲得和外形修改，同步驗證各系統(tǒng)的可靠性、工業(yè)路線準(zhǔn)備及適航基線。最終按適航狀態(tài)研制取證量批產(chǎn)品，保證取證進(jìn)度的同時完成生產(chǎn)規(guī)劃。取證完成后，立刻開展批量制造工作。

同時，其團(tuán)隊建設(shè)注重專業(yè)技術(shù)。首先，西銳公司聚集通用飛機(jī)領(lǐng)域?qū)＜遥⑻峁┝己玫膶I(yè)人才成長環(huán)境，讓具有通才潛質(zhì)的人員在多專業(yè)領(lǐng)域交流進(jìn)步；其次，注重設(shè)計模式的開放性，在適航允許的范圍內(nèi)，主動開展多項適航驗證試驗和特有的科研試驗；更重要的是其獨有特色的試飛測試團(tuán)隊，多年從事通用飛機(jī)試飛的專業(yè)飛行員團(tuán)隊和專用的實時試飛數(shù)據(jù)傳輸及監(jiān)控系統(tǒng)，保證能夠在一個飛行架次上獲取多個試飛數(shù)據(jù)；最后，與適航審定部門FAA保持良好的信任及合作關(guān)系，在項目遇到困難或瓶頸時，能夠得到FAA強(qiáng)有力的支持。

2.3高度并行的研發(fā)模式

西銳公司在SF50研制期間，充分利用數(shù)字化設(shè)計手段及互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，構(gòu)建了與各供應(yīng)商之間的快速協(xié)調(diào)平臺，同時實現(xiàn)了基于全數(shù)字樣機(jī)的設(shè)計信息交互平臺。

基于PTC公司的windchill系統(tǒng)實施全項目構(gòu)型管控，構(gòu)建了設(shè)計、文檔和產(chǎn)品模式，分別對不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。系統(tǒng)可以通過遠(yuǎn)程調(diào)用，快速得到構(gòu)型、標(biāo)準(zhǔn)件、重量等BOM表，確保研制過程數(shù)據(jù)的正確性、完整性、唯一性、及可追朔性。如在起落架設(shè)計過程中，設(shè)計充分利用數(shù)字化樣機(jī)（DMU）的設(shè)計手段，與起落架、發(fā)動機(jī)等設(shè)計供應(yīng)商一起開展并進(jìn)行設(shè)計工作，明確并凍結(jié)所有物理、電氣、管路接口，控制清晰、明確、可檢查，在此基礎(chǔ)上利用數(shù)字樣機(jī)運(yùn)動協(xié)調(diào)開展干涉分析。這樣不但提高了設(shè)計質(zhì)量，減少了試制反復(fù)，還可以檢查產(chǎn)品的維修性。

2.4深入細(xì)節(jié)的質(zhì)量控制

在質(zhì)量管理方面，國內(nèi)外都建立了符合或等同與ISO9001的質(zhì)量管理體系，但是在實際的操作過程中，還是有很大的差別。西銳公司不僅重視現(xiàn)場試驗，更重視設(shè)計評審，評審前必須將待評審文件提交評審人員，評審人員以書面形式將更改意見和建議反饋，文件修改后，再集中各專業(yè)專家和相關(guān)管理人員進(jìn)行一次評審。在飛機(jī)制造過程的質(zhì)控中，西銳公司只在關(guān)鍵工序上設(shè)置QA，上一道工序的檢查工作由下一道工序承擔(dān)，既保證了工藝上的層層遞進(jìn)，也保證了對前一道工序的質(zhì)量，對整個工藝策劃提出了很高的要求。

3　國內(nèi)通用飛機(jī)產(chǎn)品項目研制的創(chuàng)新應(yīng)用

在新型單發(fā)渦槳通用飛機(jī)AG300的研制中，拋開以往的組織框架，針對新機(jī)型的特點，提出并實踐了一些新的項目研制方法。

3.1改變設(shè)計理念

在AG300的項目啟動和研制中，我們進(jìn)行了數(shù)次市場調(diào)研，與專業(yè)的調(diào)研公司合作，確定了型號的市場定位，同時，赴北美地區(qū)與潛在客戶開展面對面的訪談?wù){(diào)研工作。其次要重視需求管理工作，依據(jù)科學(xué)理論合理制定落實各階段相關(guān)工作。最后，充分重視“六性”工作，將安全性、可靠性、維修性、測試性、經(jīng)濟(jì)性和綜合后勤保障要求貫徹在整個研制過程中，賦予“六性”人員一票否決的權(quán)利。

3.2按項目制開展研發(fā)工作

按照項目制進(jìn)行管控，首先加強(qiáng)項目頂層策劃，達(dá)到策劃完整、操作性好。其次，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗，在項目管理中開展規(guī)范管理，日常管控到位。同時，在質(zhì)量管理方面，確保產(chǎn)品全壽命周期的質(zhì)量管理。

3.3建立民機(jī)研制的供應(yīng)商管理體系

不局限于國內(nèi)廠商，從全球范圍內(nèi)進(jìn)行成品采購管控。盡可能去了解國外成品的研制模式，以盡可能避免影響產(chǎn)品研發(fā)的進(jìn)度和質(zhì)量。針對通用飛機(jī)型號研制構(gòu)型多、改型多的特點，構(gòu)建構(gòu)型控制體系，控制研發(fā)過程。

3.4信息化流程管控工具

打造通用飛機(jī)集成協(xié)同的數(shù)字化研發(fā)平臺，實現(xiàn)數(shù)字化定義方式由設(shè)計、制造等分散定義向并行集成方式轉(zhuǎn)變。因此，即實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)由多數(shù)據(jù)源向單一數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)變，協(xié)調(diào)方式由模擬量與數(shù)字量并存向全數(shù)字量轉(zhuǎn)變，管理模式由行政職能機(jī)制向并行協(xié)同機(jī)制轉(zhuǎn)變。并基于型號的研發(fā)建立技術(shù)數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)實時規(guī)范管理，形成企業(yè)的技術(shù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4　結(jié)語

歐美等發(fā)達(dá)國家通用飛機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了百年的時間，已經(jīng)形成了較為成熟的研發(fā)模式，我國通用飛機(jī)的發(fā)展正處于初級發(fā)展階段，需要向國外先進(jìn)通用飛機(jī)企業(yè)學(xué)習(xí)。綜合分析國外先進(jìn)通用飛機(jī)企業(yè)（西銳公司）研發(fā)的優(yōu)點，從我國通用飛機(jī)研發(fā)的實踐，對照剖析差距，針對我國通用飛機(jī)研發(fā)中的弱項，在新型通用飛機(jī)研制項目中應(yīng)用國外較為先進(jìn)的項目管理方法。

作者簡介：查浩宇（1979-），男，高級工程師，本科，從事飛機(jī)項目管理工作；黃彥（1986-），男，工程師，碩士研究生，從事飛機(jī)總體設(shè)計工作；雍明培（1967-），女，研究員，博士研究生，從事飛機(jī)總體設(shè)計工作。查浩宇、黃彥、雍明培任職于中航通飛研究院有限公司。