民機改裝構型管理的探索實踐

◆摘要：在民機改裝過程中結合單位的構型管理實際情況，通過對改裝構型管理的深入探索和實踐，完成改裝構型管理流程的再優(yōu)化，實現(xiàn)飛機改裝技術狀態(tài)的有效控制，確保改裝構型狀態(tài)的持續(xù)性和可追溯性，提高對飛行試驗全生命周期改裝構型數(shù)據(jù)的管理和控制能力。

◆關鍵詞：飛機改裝;構型管理;飛行試驗;探索實踐

1 引言

飛行試驗中為了完成某項特定任務通常需要對飛機進行改裝工作，在飛機上加裝任務需要的系統(tǒng)、儀器、設備，對飛機的結構、系統(tǒng)及其線路、管路等進行改造，或在專用試驗機、專用試驗系統(tǒng)加裝新型試驗研制平臺等。飛機改裝作為飛行試驗過程中的重要環(huán)節(jié)，每架機的改裝周期常以年為單位，對基本改裝方案多次進行迭代補充更改，加之機載測試系統(tǒng)的臨時拆校、排故、換裝等十分頻繁，且隨著近年來民機改裝任務的不斷增多，民機適航要求的不斷提高，飛機的改裝構型更改頻次逐年呈指數(shù)增加，還需確保每個試飛科目開展前的測試改裝構型全部到位，這些都增加了民機改裝構型管理工作的復雜性。

2 構型管理的發(fā)展

構型管理的概念最早起源于20世紀60年代美國的軍事工業(yè)，在大型武器裝備的研制過程中，隨著產(chǎn)品復雜度的增加、產(chǎn)品信息的持續(xù)演變，產(chǎn)品的技術狀態(tài)也就隨之處于不可控之中，最終生產(chǎn)出的產(chǎn)品有可能與前期需求的目標不一致，這樣美國軍方就提出并總結出產(chǎn)品構型管理的雛形概念。其本質(zhì)是以產(chǎn)品結構為組織方式，將各階段產(chǎn)品數(shù)據(jù)關聯(lián)起來，并對其進行管理和控制，從而保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性、有效性和可追溯性。

隨著科學技術的發(fā)展和新產(chǎn)品的更新?lián)Q代，構型管理技術迅速從軍用推向民用，在民機制造業(yè)得以迅速發(fā)展。國外的一些比較知名的飛機設計制造公司，構型管理理念已經(jīng)非常成熟，他們大都已經(jīng)建立了完整的構型管理體系。波音公司的飛機構型定義和控制/制造資源管理系統(tǒng)（DCAC/MRM系統(tǒng)），空客公司在 A380 構型管理系統(tǒng)的實施過程中提出地以產(chǎn)品結構為核心的簡化構型管理新思路，均為波音公司和空客公司產(chǎn)品型號研制工作的順利開展起到了不可替代的作用。

我國各航空院所的構型管理工作目前仍處于起步和發(fā)展階段，經(jīng)過多年探索實踐逐步形成了一整套的實施辦法和標準。在 ARJ21、C919、蛟龍600、LE700、MA700等一系列大型運輸機項目的牽引下，國內(nèi)航空工業(yè)的構型管理理念和工作方法都取得了長足發(fā)展，但從管理水平、實施效果等方面來看，對飛機從產(chǎn)品立項、設計、生產(chǎn)到綜合保障的整個生命周期內(nèi)全過程的技術狀態(tài)管理控制能力仍然不足，與國際先進水平存在一定的差異。

3 單位民機改裝構型管理痛點

對于一般大型民機飛行試驗的機載測試系統(tǒng)改裝，加裝的測試設備、線纜多，從試飛改裝設計到最終單機飛行任務結束的改裝介入周期長，且設計更改、設備拆校、設備更新維護頻繁，改裝技術文件和工藝規(guī)范多，導致任務后期改裝技術狀態(tài)不清晰，一致性和可追溯性變差，各方對當前機上的實際改裝構型狀態(tài)很難達到統(tǒng)一。傳統(tǒng)的改裝構型管理是以人為基礎，紙質(zhì)化文件為主要對象，通過這種模式要想達到局方的構型管理狀態(tài)要求難上加難：

（1）民機改裝構型管理沒有明確的組織體系，沒有設立專門的管理機構，造成構型管理工作的主責崗位不清楚，當改裝技術狀態(tài)發(fā)生更改時，構型管理的實時跟蹤流程不暢，構型動態(tài)管理要求實現(xiàn)困難。

（2）民機改裝構型管理的沒有統(tǒng)一的標準控制要求，文件體系不完善，所有的改裝文件都要通過人工進行管理，內(nèi)容呈現(xiàn)離散化、碎片化、個性化的特點，沒有平臺支撐，很容易出現(xiàn)人為差錯，無法清晰表明飛機的構型狀態(tài)。

（3）民機改裝數(shù)據(jù)管理體系比較落后，基本處于基于單機圖紙進行構型管理的階段，平鋪式、扁平化的管理方式，無法清楚展示各類改裝數(shù)據(jù)間的關聯(lián)程度，數(shù)據(jù)的可追溯性差，與當前的系統(tǒng)化、模塊化管理思維相距甚遠。

4 民機改裝構型管理的探索

基于單位的實際改裝技術狀態(tài)管理情況，從構型管理組織體系、文件體系、數(shù)據(jù)管理體系三個方面進行民機改裝構型管理的研究探索。

4.1構型管理組織體系

構型管理組織體系是構型管理能否順利開展的前提和組織保證，是制定構型管理程序和規(guī)定的基礎，根據(jù)研究模式和分工形成構型管理組織體系，如圖1所示。

民機改裝構型管理委員會是民機改裝構型管理的最高決策機構，負責構型管理工作的全面領導和決策，建立并不斷完善各級構型管理組織體系，指導和審核各級機構的構型管理工作，審議確定構型管理的頂層文件要求，批準各個型號的構型管理大綱、構型基線，對民機改裝任務進度、費用造成重大影響的構型基線偏離、設計制造更改、超差偏離等進行決策。

各型號改裝構型管理團隊負責本型號各個架次的改裝構型管理工作。飛機本體改裝構型管理由其他單位負責，不予討論。測試改裝構型管理團隊的改裝計劃構型管理團隊、改裝設計構型管理團隊、改裝實施構型管理團隊，分別負責各自改裝工作的構型，并向改裝構型綜合管理團隊提供自身承擔改裝任務的構型配置說明文件、設計構型文件、實物構型文件等技術狀態(tài)文件，配合完成測試改裝構型的歸口管理工作。

4.2構型管理文件體系

構型管理包括構型管理規(guī)劃、構型標識、構型控制、構型紀實、構型審核五個方面，實現(xiàn)這五項功能需要有相應的構型管理文件進行支撐，這些支撐文件構成了構型管理文件體系。文件體系需要從項目研制程序和構型管理工作范圍兩個方面綜合考慮，同時兼顧其他質(zhì)量體系、試飛安全體系的要求，自上而下的制定各類構型文件，從制定構型管理頂層要求到每個方面的細化要求，再到具體各環(huán)節(jié)的具體操作程序，一起構成民機改裝的構型管理文件體系。

民機改裝構型管理文件體系可分為三層。第一層構型管理策劃是對民機改裝構型管理的組織形式、管理活動進行頂層策劃。第二層構型管理計劃是針對各型號的每架機，在構型管理策劃的基礎上對改裝任務的進度安排和管理要求作出更具體的計劃。第三層為每架機開展民機改裝構型標識、構型控制、構型紀實、構型審核的具體活動。

4.2.1改裝構型管理規(guī)劃

改裝構型管理規(guī)劃包含了改裝構型管理文件體系的第一、二層，完成對改裝工作內(nèi)部資源需求、組織架構、團隊成員、人員職責、管理流程、管理活動間的關系等的規(guī)劃，形成改裝構型管理大綱、構型管理縮略語和名詞定義、構型管理文件、構型管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)等。

4.2.2改裝構型標識

改裝構型標識是對飛行試驗分解和定義的過程，是改裝構型管理的基礎，包括改裝構型項的選擇，確定每個構型項所需的文件類型，并為每個構型項和各構型項對應的文件分配編號和其他標識符，建立改裝構型基線。針對民機改裝構型管理，構型標識過程中產(chǎn)生的技術狀態(tài)文件主要包括：

（1）民機改裝構型基線的建立;

（2）飛行試驗文件編號規(guī)定;

（3）民機改裝圖樣編號規(guī)定;

（4）供應商構型文件編號規(guī)定;

（5）有效性標識與規(guī)則;

（6）接口定義要求;

（7）交付構型要求;

（8）技術文件編寫要求;

（9）文件和圖樣審批和發(fā)放要求;

（10）單機改裝圖樣目錄;

（11）單機改裝文件清冊;

（12）單機改裝設備清冊。

（13）……

4.2.3改裝構型控制

改裝構型控制是構型管理的核心，是為了對已發(fā)放改裝構型文件的更改得到有效控制，而對提出的更改建議所進行的更改申請、論證、評估、協(xié)調(diào)、批準和實施處理更改，更改被適當標識并合并到原技術狀態(tài)文件等的一系列活動。當改裝構型基線建立后，無論改裝構型項及其零組件和相關構型文件是什么類型，處在飛機改裝全生命周期的哪個階段，其更改、偏離和超差都必須通過改裝構型控制完成。針對民機改裝構型管理，構型控制過程中產(chǎn)生的技術狀態(tài)文件主要包括：

（1）民機改裝構型的通用要求;

（2）民機改裝偏離超差的管理要求;

（3）機載測試設備的構型控制要求;

（4）民機改裝測試接口構型控制要求;

（5）民機改裝技術文件更改管理要求;

（6）民機改裝圖樣更改管理要求;

（7）……

在民機改裝構型控制過程中，一旦需要對已經(jīng)凍結的改裝構型項或技術狀態(tài)文件進行更改，嚴格按照更改控制流程執(zhí)行。通過構型控制保證改裝更改的決策是基于全面了解改裝任務狀況更改所產(chǎn)生的影響而提出的，將更改最小范圍控制在那些必要的、不改難以或無法實施的更改上，改變以往人為、隨意、超流程的更改方式，維持并控制當前更改基線的變化，已批準的更改能得到及時正確的實施。

4.2.4改裝構型紀實

改裝構型紀實是指在進行和完成改裝構型管理規(guī)劃、改裝構型管理標識、改裝構型管理控制、改裝構型管理審核等活動的同時，對所有的技術文件、設計圖樣及裝機設備等改裝技術狀態(tài)信息進行記錄、存儲和維護，以保證在整個試飛周期內(nèi)，能完整、準確、實時提供改裝所有相關的構型狀態(tài)信息。

改裝構型紀實包括與改裝構型管理相關的所有過程數(shù)據(jù)的資料收集，數(shù)據(jù)的驗證與處理，并且可以依附基本的數(shù)據(jù)源，按照各種要求形成不同形式、不同層次的技術文件報告或管理文件報告。針對民機改裝構型管理，構型紀實過程中產(chǎn)生的技術狀態(tài)文件分為設計構型配置文件和實物構型配置文件兩大類，如表1所示。

4.2.5改裝構型審核

改裝構型審核是通過改裝構型文件、裝機測試設備和相關記錄的檢查，確保飛機改裝已達到飛行試驗要求的狀態(tài)，并且所有改裝工作狀態(tài)已被準確地記錄在文件之中。最終目的是建立各相關方對改裝構型文件的高度信任，保證改裝構型文件在整個飛行試驗周期內(nèi)被用作改裝構型管理基礎的準確性。構型審核通常結核質(zhì)量體系審核、各類評審以及適航的符合性審查進行，推動民機改裝構型管理活動的持續(xù)優(yōu)化改進。針對民機改裝構型管理，構型審核過程中產(chǎn)生的技術狀態(tài)文件主要包括：

（1）民機改裝構型審核要求;

（2）改裝設計符合性審核要求;

（3）改裝制造符合性審核要求;

（4）……

4.3構型管理數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

民機改裝過程中會產(chǎn)生大量的構型管理數(shù)據(jù)，僅通過文檔、表格等對構型狀態(tài)進行人工記錄、維護、控制，會大大降低數(shù)據(jù)的傳遞和交互使用效率，需要建立一套科學、便捷的信息化系統(tǒng)，保證改裝構型數(shù)據(jù)的有效性和實時性。民機改裝數(shù)據(jù)管理基于模塊化思維，建立CI-LO-DM的數(shù)據(jù)管理結構，使飛機改裝的實際構型狀態(tài)能夠在平臺上實現(xiàn)各方的實時共享，避免構型管理工作淪為簡單的表單輸出，實現(xiàn)真正意義的構型管理。

5 結語

這幾年隨著民機改裝構型管理更加科學合理地深入應用，改裝構型始終得到有效控制，構型狀態(tài)的準確性、實時性不斷增強，單位的改裝構型管理工作逐漸得到了各方的高度認可。飛機構型管理工作是一項復雜的系統(tǒng)工程，尤其是隨著信息技術的快速發(fā)展，需要引進國際先進的構型管理理念，不斷深入研究飛機構型管理及其控制技術，并在實際工作中不斷探索和完善，結合單位構型管理特點和現(xiàn)狀，不斷完善民機改裝的構型管理體系。

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作者簡介

衛(wèi)澤林（1995—），女，陜西渭南，本科，助理工程師，研究方向：飛機改裝質(zhì)量管理。