基于構(gòu)型管理的工程更改在飛機(jī)制造環(huán)節(jié)的控制

喻甲其，蔣德成，王蓉強(qiáng)

（航空工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，四川成都 610092）

0 引言

由于現(xiàn)代軍用飛機(jī)制造趨于多品種，小批量的生產(chǎn)模式，飛機(jī)技術(shù)狀態(tài)管理的精細(xì)化，結(jié)構(gòu)化要求也越來越高，在日益發(fā)展的飛機(jī)技術(shù)狀態(tài)管理過程中，構(gòu)型管理的概念被引入。構(gòu)型管理的概念始于20 世紀(jì)60 年代，有關(guān)飛機(jī)構(gòu)型的概念我國過去一直沒有明確提出，直到在民機(jī)轉(zhuǎn)包生產(chǎn)中才將這個(gè)概念引入到飛機(jī)項(xiàng)目中，目的是控制復(fù)雜飛機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)與維護(hù)。構(gòu)型管理是一種面向產(chǎn)品立項(xiàng)、設(shè)計(jì)生產(chǎn)到綜合保障整個(gè)產(chǎn)品生命周期的，以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為組織方式，集成和協(xié)調(diào)與產(chǎn)品構(gòu)造過程相關(guān)的一切活動(dòng)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行管理和控制，從而保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)一致性、完整性、有效性和可追溯性的管理技術(shù)。構(gòu)型管理貫穿于飛機(jī)全生命周期，對(duì)于飛機(jī)制造單位，需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)數(shù)模進(jìn)行生產(chǎn)制造，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂骑w機(jī)技術(shù)狀態(tài)。構(gòu)型更改控制是進(jìn)行構(gòu)型管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)更改的執(zhí)行控制是飛機(jī)制造符合設(shè)計(jì)數(shù)模的基本條件。本文主要通過對(duì)構(gòu)型結(jié)構(gòu)樹圖分析，識(shí)別結(jié)構(gòu)樹的層次，結(jié)合制造單位的生產(chǎn)流程對(duì)不同結(jié)構(gòu)層次的更改類型提出相應(yīng)的控制手段與方法，便于構(gòu)型更改在飛機(jī)制造環(huán)節(jié)的控制、執(zhí)行與歸零。

1 飛機(jī)工程更改執(zhí)行流程管理現(xiàn)狀分析

通過對(duì)多家飛機(jī)制造單位業(yè)務(wù)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在飛機(jī)工程更改執(zhí)行過程中，主要存在以下兩個(gè)問題：

（1）工程更改類別不明確，控制混亂、效率低，不利于管理層及時(shí)準(zhǔn)確地把控飛機(jī)的技術(shù)狀態(tài)。

（2）工程更改在飛機(jī)制造的不同環(huán)節(jié)控制方法千篇一律，未根據(jù)實(shí)際情況制定不同處置流程，更改執(zhí)行過程控制難度大。

2 飛機(jī)構(gòu)型管理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹分析

2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹概述

構(gòu)型管理模式采用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)即模塊化數(shù)據(jù)組織管理的形式、基于構(gòu)型管理的飛機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹由三大部分組成，分別是構(gòu)型層（項(xiàng)）、頂層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、和底層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

構(gòu)型項(xiàng)是一些硬件和軟件的集合體，滿足某項(xiàng)最終使用功能并被指定接受獨(dú)立的構(gòu)型管理，每個(gè)構(gòu)型項(xiàng)都有各自的構(gòu)型號(hào)，構(gòu)型號(hào)的后三位用000 表示，是構(gòu)型管理中核心層次。頂層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)即層的上層結(jié)構(gòu)，包括機(jī)種、機(jī)型、系統(tǒng)分系統(tǒng)、部件，通常情況下其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變。頂層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也有相應(yīng)的編號(hào)，編號(hào)的后三位同樣是000 表示。底層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)即層的下層結(jié)構(gòu)，包含了一個(gè)或者多個(gè)設(shè)計(jì)解決方案，底層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的后三位不是000，而是001、002、003 等流水號(hào)，每個(gè)編號(hào)對(duì)應(yīng)每一種設(shè)計(jì)實(shí)例（圖1）。

圖1 飛機(jī)構(gòu)型管理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹

2.2 構(gòu)型管理的工程更改分類

在構(gòu)型管理下的工程更改，包括對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹每個(gè)層級(jí)的更改，即更改對(duì)象分別是頂層結(jié)構(gòu)、構(gòu)型項(xiàng)（CI）、底層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的層級(jí)劃分及更改對(duì)象的確定，基于構(gòu)型管理的工程更改分為四大類型：①頂層結(jié)構(gòu)；②生成新構(gòu)型；③零件換版；④作廢更改。前三類分別對(duì)應(yīng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的三大層級(jí)，最后一種類型為作廢以往的更改。由于被作廢的更改類型不定，所以此類的工程更改類型不定。為了保證設(shè)計(jì)更改管理的高效，設(shè)計(jì)部門在更改時(shí)制定以下原則：①頁層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)沒有有效性；②有效性體現(xiàn)在CI 層；③底層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的有效性繼承CI 的有效性；④有效性在CI 層采用多版本有效。在底層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用最新版本有效。由于頂層結(jié)構(gòu)更改與生成新構(gòu)型類似，作廢更改無法確定類型，并且在構(gòu)型管理的工程更改中，最為常見的是生成新構(gòu)型和零件換版兩大類，因此本文主要也是針對(duì)此兩種類型的更改進(jìn)一步研究探討。

（1）新構(gòu)型的類型：零件圖號(hào)發(fā)生變化，引起構(gòu)型項(xiàng)換版，更改對(duì)象為構(gòu)型項(xiàng)（原零件圖號(hào)），涉及構(gòu)型項(xiàng)版本產(chǎn)生變化，生成新構(gòu)型，不同的版本對(duì)應(yīng)不同的飛機(jī)架次，構(gòu)型項(xiàng)多版本有效。

（2）零件換版的類型：零件圖號(hào)不發(fā)生變化，只是對(duì)版本進(jìn)行更新，零件版次最新版本有效（圖2）。

圖2 構(gòu)型管理的工程更改分類

3 工程更改的傳閱與批注原則

工程更改的控制管理貫穿于整個(gè)飛機(jī)制造環(huán)節(jié)，因此工程更改的傳閱應(yīng)包含工藝人員、生產(chǎn)調(diào)度人員，檢驗(yàn)人員等角色的工作人員，這三類人員也是技術(shù)、生產(chǎn)、質(zhì)量三大模塊的代表：工藝人員的作用主要是判斷此更改是否與本單位相關(guān)，并將更改納入工藝文件；調(diào)度人員的作用主要是清理庫存，清理在制品，退返零件；檢驗(yàn)人員的作用是依據(jù)更改要求驗(yàn)收產(chǎn)品，保證更改的執(zhí)行與歸零。

對(duì)于與本單位有關(guān)的工程更改，各角色人員應(yīng)采取相關(guān)的措施（如納入工藝文件退返零件等）進(jìn)行控制，對(duì)于與本單位無關(guān)的工程更改，各角色人員批注無關(guān)，無需控制。為工作方便，將無關(guān)分為以下4 類：無關(guān)A（WA）是指不屬產(chǎn)品制造更改；無關(guān)B（WB）是指屬外單位產(chǎn)品制造更改，收到設(shè)計(jì)更改文件時(shí)，本單位無在制品；無關(guān)C（WC）是指后續(xù)單位產(chǎn)品制造更改；無關(guān)D（WD）是指在制品允許使用，在制品可不執(zhí)行、在制品無影響、在制品己執(zhí)行等情況。

4 工程更改在零件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制研究

4.1 生成新構(gòu)型類更改在零件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制研究

生成新構(gòu)型類的更改是零件圖號(hào)發(fā)生了變化，對(duì)于零件生產(chǎn)單位，在接收到工程更改和最新數(shù)模后，原則上應(yīng)下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃并編制新圖號(hào)的工藝文件生產(chǎn)零件。但考慮實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)在制品的情況，且在制品可能會(huì)處于不同的流程節(jié)點(diǎn)，因此按照不同的情況進(jìn)行分析。

情況1：若舊圖號(hào)的零件已生產(chǎn)出但未交付至裝配單位，此時(shí)，工藝人員可視情編制返工工藝文件，對(duì)零件進(jìn)行返工，返工至新圖號(hào)的零件。新投產(chǎn)的零件按新圖號(hào)的工藝文件進(jìn)行生產(chǎn)，此種情況用返工工藝文件和新編工藝文件結(jié)合控制更改的執(zhí)行和歸零。

情況2：若舊圖號(hào)的零件已經(jīng)生產(chǎn)出且已交付至裝配單位但在裝配單位庫房，零件生產(chǎn)單位可進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)撥，調(diào)撥后按照情況1 進(jìn)行處理。

情況3：若舊圖號(hào)的零件己生產(chǎn)且已交付裝配單位，裝配單位已裝機(jī)，則零件生產(chǎn)單位新編工藝文件，按新圖號(hào)投產(chǎn)所需零件，此種情況按照新編工藝文件控制更改的執(zhí)行和歸零。

情況4：舊圖號(hào)零件未生產(chǎn)，按情況3 進(jìn)行控制。

4.2 零件換版類更改在零件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制研究

零件換版類的更改是零件圖號(hào)未發(fā)生變化，對(duì)于已交付裝配單位的舊版本零件，控制主體是裝配單位，零件單位只需接收裝配單位開據(jù)的更改傳遞單和退回的零件，按要求對(duì)零件進(jìn)行更改后返單即可：對(duì)于未交付的零件和需新投的零件，零件單位工藝對(duì)工藝文件進(jìn)行換版，將更改納入工藝文件，此時(shí)按照新版工藝文件控制更改的執(zhí)行和歸零（圖3）。

5 工程更改在飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)的控制研究

5.1 生成新構(gòu)型類更改在飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)的控制研究

對(duì)于生成新構(gòu)型類的工程更改，由于零件圖號(hào)發(fā)生變化，只允許裝配單位向上一裝配單位開據(jù)更改傳遞單，不允許裝配單位向零件單位開據(jù)更改傳遞單。裝配單位需將新圖號(hào)的零件納入工藝文件進(jìn)行控制，考慮舊圖號(hào)零件存在在制品的情況，在裝配單位分不同情況進(jìn)行控制。

情況1：舊圖號(hào)的零件己裝機(jī)，具備拆御條件，應(yīng)將舊圖號(hào)零件拆下，用新圖號(hào)零件裝機(jī)。

情況2：舊圖號(hào)的零件已裝機(jī)，但由于實(shí)際生產(chǎn)情況，舊圖號(hào)零件無法拆卸，且機(jī)上具各條件返工，則返工至新圖號(hào)零件狀態(tài)，此時(shí)圖號(hào)雖不一致，只要確保實(shí)物狀態(tài)符合設(shè)計(jì)更改狀態(tài)即可。此類情況需在返工的工藝文件中做相應(yīng)說明，若裝配單位無法返工，可委托零件單位上機(jī)返工。

情況3：舊圖號(hào)的零件己裝機(jī)，但由于實(shí)際生產(chǎn)情況，舊圖號(hào)零件無法拆卸，且機(jī)上不具備返工條件，則由裝配單位辦理不一致手續(xù)處理。

情況4：舊圖號(hào)零件已交付但未出庫裝機(jī)，此時(shí)不可再出庫，需將舊圖號(hào)零件隔離，等待零件單位進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)撥或作為有效架次飛機(jī)的備件使用。

圖3 工程更改在零件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制流程

情況5：舊圖號(hào)零件未交付，則由調(diào)度人員催促新圖號(hào)零件交付后裝機(jī)。

5.2 零件換版類更改在飛機(jī)裝配環(huán)節(jié)的控制研究

對(duì)于零件換版的更改，考慮零件裝機(jī)與交付情況，分為以下情況進(jìn)行控制。

情況1：舊版本零件已裝機(jī)，此時(shí)裝配向零件開據(jù)更改傳遞單，零件單位具備返工條件，則上機(jī)進(jìn)行零件返工。

情況2：舊版本零件已裝機(jī)，此時(shí)裝配向零件開據(jù)更改傳遞單，零件單位不具備返工條件，則由零件單位辦理不一致手續(xù)處置。

情況3：舊版本零件已交付但未裝機(jī)，裝配單位則開據(jù)更改傳遞單，退返零件。

情況4：舊版本零件未交付，則裝配單位按無關(guān)控制（圖4）。

圖4 工程更改在裝配單位生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制

6 工程更改執(zhí)行管理應(yīng)用

針對(duì)飛機(jī)工程更改執(zhí)行過程中存在的問題，通過ERP 系統(tǒng)建立了飛機(jī)工程更改全流程管理模型，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)工程更改的閉環(huán)控制（圖5）。以某飛機(jī)裝配單位為例，當(dāng)接收到工程更改后，立即啟動(dòng)本單位的傳閱流程，傳閱流程包括工程技術(shù)室、生產(chǎn)管理室、檢驗(yàn)組、承辦人以及其他有關(guān)工程技術(shù)室收到工程更改指令后，及時(shí)批閱指令相關(guān)的工程更改，因系統(tǒng)提供了結(jié)構(gòu)化的更改批閱規(guī)則，從而保證批閱格式及內(nèi)容的統(tǒng)一，相關(guān)工藝人員按更改內(nèi)容更改相關(guān)裝配工藝文件。生產(chǎn)管理室收到工程更改后，依據(jù)工藝人員批注的有關(guān)內(nèi)容，清理更改所涉及的在制品和庫存零組件，在系統(tǒng)中對(duì)更改單涉及的在制品進(jìn)行批注。檢驗(yàn)組收到工程更改后，在系統(tǒng)中建立相關(guān)臺(tái)賬，并及時(shí)傳閱至主管檢驗(yàn)人員，檢驗(yàn)人員可通過系統(tǒng)及時(shí)查看設(shè)計(jì)更改的執(zhí)行情況，并依據(jù)工藝人員和生產(chǎn)管理人員批閱內(nèi)容實(shí)施控制并歸檔。整個(gè)流程在同一系統(tǒng)架構(gòu)下進(jìn)行，從而保證工程更改執(zhí)行管理的可視化、標(biāo)準(zhǔn)化與結(jié)構(gòu)化，實(shí)現(xiàn)工程更改在飛機(jī)制造各環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制。

圖5 飛機(jī)工程更改執(zhí)行流程管理系統(tǒng)工作流程

7 結(jié)束語

通過對(duì)構(gòu)型結(jié)構(gòu)樹圖分析，識(shí)別結(jié)構(gòu)樹的層次，結(jié)合飛機(jī)制造單位的生產(chǎn)流程，對(duì)生產(chǎn)新構(gòu)型類、零件換版類的更改在零件單位與裝配單位的控制方法進(jìn)行了探討，并通過ERP 系統(tǒng)對(duì)工程更改進(jìn)行控制，對(duì)基于構(gòu)型管理的工程更改在生產(chǎn)流程控制具有一定的指導(dǎo)意義。