基于S1000D規(guī)范的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)出版物BOM架構(gòu)研究

蔡 彬 張晟昱 張勝男

(中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司，上海 200241)

0 引言

隨著國(guó)家布局民用航空領(lǐng)域，“大飛機(jī)”以及配套的發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目也隨之立項(xiàng)。根據(jù)相關(guān)法規(guī)，民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)需編制形成一套技術(shù)出版物，來(lái)保障其發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的持續(xù)適航性[1-3]。本文基于國(guó)際上普遍遵循的S1000D規(guī)范，通過(guò)深入研究各技術(shù)出版物間的邏輯關(guān)系，利用構(gòu)型管理活動(dòng)中的物料清單(Bill of Material，簡(jiǎn)稱BOM)的方式，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修類技術(shù)出版物涉及的數(shù)據(jù)模塊(Data Module，簡(jiǎn)稱DM)按ATA章節(jié)從維修活動(dòng)的劃分、引用關(guān)系等角度進(jìn)行樹(shù)狀層次化分解。為民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修類技術(shù)出版物的規(guī)劃、編制、全壽命周期管理，以及滿足適航法規(guī)要求的目標(biāo)提供了一條可行方案。

1 技術(shù)出版物

1.1 技術(shù)出版物的編制需求

《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》(CCAR-21)第21.50條，以及《航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)定》(CCAR-33)第33.4/33.5條對(duì)技術(shù)出版物的編制、發(fā)布、修訂等工作提出了要求，即在獲取型號(hào)合格證前或首次向用戶交付發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，必須形成滿足適航規(guī)章要求的完整的技術(shù)出版物，并應(yīng)當(dāng)使得這些文件被要求符合它的其他人員或單位獲得。同時(shí)，技術(shù)出版物也是航空公司和發(fā)動(dòng)機(jī)維修單位作為其制定維修計(jì)劃，編制維修和改裝方案的主要依據(jù)，從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)及相應(yīng)機(jī)隊(duì)的安全可靠運(yùn)營(yíng)[1-3]。

1.2 S1000D規(guī)范及數(shù)據(jù)模塊

S1000D規(guī)范的全稱是“利用公共源數(shù)據(jù)的技術(shù)出版物國(guó)際規(guī)范”，是一個(gè)通過(guò)使用公共源數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)規(guī)范數(shù)字格式技術(shù)出版物生成、維護(hù)和發(fā)布，全生命周期的過(guò)程，主要定位是維護(hù)修理類技術(shù)出版物。

為了利于通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)產(chǎn)品技術(shù)信息進(jìn)行管理及維護(hù)，以及便于技術(shù)出版物信息的生成及使用，S1000D規(guī)范以DM作為出版物技術(shù)數(shù)據(jù)編寫和管理的要素，是一個(gè)自我包含的數(shù)據(jù)單元，不可分割，具有原子性，因此它的信息處理方法具有更高的通用性，DM作為S1000D的核心概念，是S1000D規(guī)范模塊化、結(jié)構(gòu)化的重要體現(xiàn)[4-5]?；跀?shù)據(jù)模塊的概念也符合現(xiàn)代民用航空產(chǎn)品基于模塊化的構(gòu)型管理理念，有利于技術(shù)出版物全生命周期管理的要求，為數(shù)據(jù)模塊采用BOM的途徑開(kāi)展管理的方式提供了基礎(chǔ)。

1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)

基于S1000D的技術(shù)出版物開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)已逐漸被國(guó)內(nèi)外OEM普遍采用，如空客的A350、波音的波音787，GE的LEAP、羅羅的TRENT1000和普惠的PW1100G；國(guó)內(nèi)OEM中如中國(guó)商飛的C919和西飛的新舟600，以及608所的渦軸16等。各企業(yè)在相關(guān)項(xiàng)目上基本首選維修類手冊(cè)(如ESM、AMM、IPC等)采用S1000D規(guī)范。

相對(duì)于國(guó)外成熟制造商，國(guó)內(nèi)制造商在基于S1000D開(kāi)發(fā)交互式電子技術(shù)出版物的工作上尚處于起步狀態(tài)，相關(guān)工作尚不完善，如何規(guī)劃并管理好多本手冊(cè)中數(shù)以萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)模塊，是各制造商面臨的重大考驗(yàn)。

2 技術(shù)出版物工作涉及的主要維修類手冊(cè)

2.1 主要維修類手冊(cè)

基于《航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)定》(CCAR-33)，以及S1000D等要求，民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目主要涉及到的維修類技術(shù)出版物包括：《發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修手冊(cè)》(ESM)、《圖解工具和設(shè)備手冊(cè)》(EIETM及IETM發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部分)、《無(wú)損檢測(cè)手冊(cè)》(NDTM)、《圖解零件目錄》、《發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)施工手冊(cè)》(ESPM)、《消耗品手冊(cè)》(CPM)、以及《動(dòng)力裝置航線維修程序》等[5]。

上述手冊(cè)涉及相關(guān)數(shù)據(jù)模塊近萬(wàn)個(gè)，如何規(guī)劃管理好相應(yīng)的數(shù)據(jù)模塊，明確各數(shù)據(jù)模塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是啟動(dòng)并開(kāi)展民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目技術(shù)出版物編制的重要工作。

2.2 手冊(cè)間相關(guān)數(shù)據(jù)模塊間的關(guān)聯(lián)關(guān)系

基于民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)出版物各手冊(cè)的實(shí)際用途，民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修活動(dòng)主要以發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修以及航線維護(hù)為主線。

其中，發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修涉及的活動(dòng)(IC碼)主要包含：發(fā)動(dòng)機(jī)本體拆卸(720)與裝配(520)、清洗(250)、檢查(310/351等)、儲(chǔ)存(810)、測(cè)試(340)、修理(655/636/646等)等，對(duì)應(yīng)的維修對(duì)象為ATA章節(jié)第72章發(fā)動(dòng)機(jī)本體；發(fā)動(dòng)機(jī)航線維修中的數(shù)據(jù)模塊主要描述飛機(jī)航線維修時(shí)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的維修活動(dòng)，涉及的活動(dòng)(IC碼)主要包含：對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的拆卸(720)與裝配(520)、檢查(310)、儲(chǔ)存(810)、測(cè)試(340)等，對(duì)應(yīng)的維修對(duì)象為ATA章節(jié)第70章標(biāo)準(zhǔn)施工、第71章動(dòng)力裝置、第73章發(fā)動(dòng)機(jī)燃油及控制、第74章發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、第75章發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)、第76章發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、第77章發(fā)動(dòng)機(jī)指示系統(tǒng)、第78章發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)、第79章發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)和第80章發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)[6]。

以上述活動(dòng)形成的數(shù)據(jù)模塊，編制形成《發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修手冊(cè)》以及《動(dòng)力裝置航線維修程序》。其余的手冊(cè)，如《圖解工具和設(shè)備手冊(cè)》、《無(wú)損檢測(cè)手冊(cè)》、《圖解零件目錄》、《發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)施工手冊(cè)》，以及《消耗品手冊(cè)》涉及的各相關(guān)數(shù)據(jù)模塊，基于《發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修手冊(cè)》和《動(dòng)力裝置航線維修程序》中各數(shù)據(jù)模塊的類型，建立參引關(guān)系，并按各手冊(cè)的實(shí)際內(nèi)容需求，補(bǔ)充完善，如圖1所示[7-8]。

圖1 主要維修類手冊(cè)關(guān)聯(lián)關(guān)系

3 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修類技術(shù)出版物BOM建設(shè)

民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)出版物業(yè)務(wù)需面對(duì)數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)模塊，提前規(guī)劃管理好每個(gè)數(shù)據(jù)模塊，以及建立起相互之間的引用關(guān)系，是后續(xù)基于S1000D啟動(dòng)并持續(xù)開(kāi)展技術(shù)出版物編制和維護(hù)工作的重要前提，也是提升技術(shù)出版物編制質(zhì)量的有效保證。

3.1 維修類技術(shù)出版物數(shù)據(jù)模塊物料清單的主要功能

為管理企業(yè)信息化系統(tǒng)中的核心數(shù)據(jù)，串聯(lián)起企業(yè)間不同部門、不同流程間的數(shù)據(jù)，各企業(yè)普遍采用物料清單這一組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)的重要形式和手段。建立以BOM為基礎(chǔ)的技術(shù)出版物數(shù)據(jù)模塊架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)技術(shù)出版物編制和維護(hù)工作的保障之一。技術(shù)出版物數(shù)據(jù)模塊物料清單(DM-BOM)的主要功能如下：

1) 聯(lián)系與溝通各業(yè)務(wù)部門的紐帶。如通過(guò)產(chǎn)品部件為對(duì)象使DM-BOM與工程物料清單(E-BOM)建立起關(guān)聯(lián)關(guān)系，使得下游DM-BOM能夠及時(shí)感知到上游E-BOM發(fā)生的構(gòu)型等變化。

2) 支撐技術(shù)出版物數(shù)據(jù)模塊業(yè)務(wù)規(guī)劃。通過(guò)DM-BOM可以清晰地梳理發(fā)動(dòng)機(jī)各相關(guān)需維護(hù)部件，并以《發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修手冊(cè)》(ESM)以及《動(dòng)力裝置航線維修程序》(AMM中發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部分)為主體，其余手冊(cè)為輔助，規(guī)劃技術(shù)出版物各數(shù)據(jù)模塊，及相互引用關(guān)系。

3) 工作進(jìn)展的跟蹤。有了業(yè)務(wù)規(guī)劃，即可基于規(guī)劃以單個(gè)數(shù)據(jù)模塊為最小顆粒度地開(kāi)展編制計(jì)劃的制定，以及計(jì)劃進(jìn)展的反饋。

4) 反查與追溯。通過(guò)DM-BOM可以查詢?nèi)魏我粋€(gè)數(shù)據(jù)模塊所屬的相互關(guān)系，為后續(xù)數(shù)據(jù)模塊的維護(hù)變更提供便利。

5) 積累與傳遞?？蔀楹罄m(xù)不同型號(hào)相似類型發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)出版物編制工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)沉淀[9-13]。

3.2 維修類技術(shù)出版物物料清單(DM-BOM)架構(gòu)

維修類技術(shù)出版物物料清單(DM-BOM)主要分三層主體架構(gòu)。

第一層架構(gòu)以ATA章節(jié)劃分，可以方便與E-BOM迅速建立起關(guān)聯(lián)關(guān)系，便于體現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)各相關(guān)零組件的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及反映發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的屬性和各個(gè)零件之間的設(shè)計(jì)關(guān)系等。同時(shí)，打通源數(shù)據(jù)與下層技術(shù)出版物數(shù)據(jù)模塊間的數(shù)據(jù)通道，利用IT手段及時(shí)感知來(lái)自E-BOM的源數(shù)據(jù)變更，從而做到對(duì)DM-BOM源數(shù)據(jù)的內(nèi)容管控等。

第二層、第三層架構(gòu)以技術(shù)出版物各主要維修類手冊(cè)數(shù)據(jù)模塊為主。其中，第二層架構(gòu)為主體活動(dòng)層，基于上文分析，由《發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修手冊(cè)》(ESM)以及《動(dòng)力裝置航線維修程序》(AMM中發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部分)中各數(shù)據(jù)模塊組成。第三層為關(guān)聯(lián)信息層，按《發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修手冊(cè)》(ESM)以及《動(dòng)力裝置航線維修程序》(AMM中發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部分)中各數(shù)據(jù)模塊的類別以及所描述的相關(guān)對(duì)象及活動(dòng)的實(shí)際情況引用其他各相關(guān)手冊(cè)。如，針對(duì)《動(dòng)力裝置航線維修程序》中對(duì)某一具體對(duì)象的拆裝活動(dòng)——引用《圖解零件目錄》(EIPC)中此對(duì)象相關(guān)數(shù)據(jù)模塊，以提供件號(hào)、數(shù)量、歷史構(gòu)型等相關(guān)信息；如涉及工裝則同時(shí)引用《圖解工具和設(shè)備手冊(cè)》中相關(guān)工裝數(shù)據(jù)模塊。又如，針對(duì)《發(fā)動(dòng)機(jī)車間維修手冊(cè)》中對(duì)某一具體對(duì)象的修理活動(dòng)——引用《圖解零件目錄》(IPC)中此對(duì)象相關(guān)數(shù)據(jù)模塊，以提供件號(hào)、數(shù)量、歷史構(gòu)型等相關(guān)信息；如涉及則引用《無(wú)損檢測(cè)手冊(cè)》(NDTM)中相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)模塊、《消耗品手冊(cè)》(CPM)中相關(guān)消耗品數(shù)據(jù)模塊，以及《發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)施工手冊(cè)》(ESPM)中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)施工數(shù)據(jù)模塊等。

技術(shù)出版物物料清單(DM-BOM)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 技術(shù)出版物物料清單架構(gòu)

4 結(jié)論

通過(guò)技術(shù)出版物數(shù)據(jù)模塊物料清單(DM-BOM)的建設(shè)，能夠做到：

1) 規(guī)劃、組織維修類技術(shù)出版物數(shù)據(jù)模塊并對(duì)其的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行控制和管理。

2) 將數(shù)據(jù)模塊按維修活動(dòng)主線，從ATA章節(jié)的角度，構(gòu)建起架構(gòu)層、主體活動(dòng)層和關(guān)聯(lián)信息層在內(nèi)的三層視圖。

3) 通過(guò)與上游EBOM的關(guān)聯(lián)，以及未來(lái)與SBOM建立接口關(guān)系，可同時(shí)滿足研發(fā)、客服、維修等人員對(duì)數(shù)據(jù)和信息管理，查看及使用需要。