民機(jī)改裝構(gòu)型管理的探索實踐

◆摘要：在民機(jī)改裝過程中結(jié)合單位的構(gòu)型管理實際情況，通過對改裝構(gòu)型管理的深入探索和實踐，完成改裝構(gòu)型管理流程的再優(yōu)化，實現(xiàn)飛機(jī)改裝技術(shù)狀態(tài)的有效控制，確保改裝構(gòu)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(gòu)型數(shù)據(jù)的管理和控制能力。

◆關(guān)鍵詞：飛機(jī)改裝;構(gòu)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(wù)通常需要對飛機(jī)進(jìn)行改裝工作，在飛機(jī)上加裝任務(wù)需要的系統(tǒng)、儀器、設(shè)備，對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及其線路、管路等進(jìn)行改造，或在專用試驗機(jī)、專用試驗系統(tǒng)加裝新型試驗研制平臺等。飛機(jī)改裝作為飛行試驗過程中的重要環(huán)節(jié)，每架機(jī)的改裝周期常以年為單位，對基本改裝方案多次進(jìn)行迭代補充更改，加之機(jī)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(jī)改裝任務(wù)的不斷增多，民機(jī)適航要求的不斷提高，飛機(jī)的改裝構(gòu)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(gòu)型全部到位，這些都增加了民機(jī)改裝構(gòu)型管理工作的復(fù)雜性。

2 構(gòu)型管理的發(fā)展

構(gòu)型管理的概念最早起源于20世紀(jì)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(fù)雜度的增加、產(chǎn)品信息的持續(xù)演變，產(chǎn)品的技術(shù)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(biāo)不一致，這樣美國軍方就提出并總結(jié)出產(chǎn)品構(gòu)型管理的雛形概念。其本質(zhì)是以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為組織方式，將各階段產(chǎn)品數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，并對其進(jìn)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(xué)技術(shù)的發(fā)展和新產(chǎn)品的更新?lián)Q代，構(gòu)型管理技術(shù)迅速從軍用推向民用，在民機(jī)制造業(yè)得以迅速發(fā)展。國外的一些比較知名的飛機(jī)設(shè)計制造公司，構(gòu)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(gòu)型管理體系。波音公司的飛機(jī)構(gòu)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(gòu)型管理系統(tǒng)的實施過程中提出地以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為核心的簡化構(gòu)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(gòu)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(biāo)準(zhǔn)。在 ARJ21、C919、蛟龍600、LE700、MA700等一系列大型運輸機(jī)項目的牽引下，國內(nèi)航空工業(yè)的構(gòu)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(jī)從產(chǎn)品立項、設(shè)計、生產(chǎn)到綜合保障的整個生命周期內(nèi)全過程的技術(shù)狀態(tài)管理控制能力仍然不足，與國際先進(jìn)水平存在一定的差異。

3 單位民機(jī)改裝構(gòu)型管理痛點

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

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

（2）民機(jī)改裝構(gòu)型管理的沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jī)的構(gòu)型狀態(tài)。

（3）民機(jī)改裝數(shù)據(jù)管理體系比較落后，基本處于基于單機(jī)圖紙進(jìn)行構(gòu)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(guān)聯(lián)程度，數(shù)據(jù)的可追溯性差，與當(dāng)前的系統(tǒng)化、模塊化管理思維相距甚遠(yuǎn)。

4 民機(jī)改裝構(gòu)型管理的探索

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

4.1構(gòu)型管理組織體系

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

民機(jī)改裝構(gòu)型管理委員會是民機(jī)改裝構(gòu)型管理的最高決策機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)構(gòu)型管理工作的全面領(lǐng)導(dǎo)和決策，建立并不斷完善各級構(gòu)型管理組織體系，指導(dǎo)和審核各級機(jī)構(gòu)的構(gòu)型管理工作，審議確定構(gòu)型管理的頂層文件要求，批準(zhǔn)各個型號的構(gòu)型管理大綱、構(gòu)型基線，對民機(jī)改裝任務(wù)進(jìn)度、費用造成重大影響的構(gòu)型基線偏離、設(shè)計制造更改、超差偏離等進(jìn)行決策。

各型號改裝構(gòu)型管理團(tuán)隊負(fù)責(zé)本型號各個架次的改裝構(gòu)型管理工作。飛機(jī)本體改裝構(gòu)型管理由其他單位負(fù)責(zé)，不予討論。測試改裝構(gòu)型管理團(tuán)隊的改裝計劃構(gòu)型管理團(tuán)隊、改裝設(shè)計構(gòu)型管理團(tuán)隊、改裝實施構(gòu)型管理團(tuán)隊，分別負(fù)責(zé)各自改裝工作的構(gòu)型，并向改裝構(gòu)型綜合管理團(tuán)隊提供自身承擔(dān)改裝任務(wù)的構(gòu)型配置說明文件、設(shè)計構(gòu)型文件、實物構(gòu)型文件等技術(shù)狀態(tài)文件，配合完成測試改裝構(gòu)型的歸口管理工作。

4.2構(gòu)型管理文件體系

構(gòu)型管理包括構(gòu)型管理規(guī)劃、構(gòu)型標(biāo)識、構(gòu)型控制、構(gòu)型紀(jì)實、構(gòu)型審核五個方面，實現(xiàn)這五項功能需要有相應(yīng)的構(gòu)型管理文件進(jìn)行支撐，這些支撐文件構(gòu)成了構(gòu)型管理文件體系。文件體系需要從項目研制程序和構(gòu)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(gòu)型文件，從制定構(gòu)型管理頂層要求到每個方面的細(xì)化要求，再到具體各環(huán)節(jié)的具體操作程序，一起構(gòu)成民機(jī)改裝的構(gòu)型管理文件體系。

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

4.2.1改裝構(gòu)型管理規(guī)劃

改裝構(gòu)型管理規(guī)劃包含了改裝構(gòu)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(gòu)、團(tuán)隊成員、人員職責(zé)、管理流程、管理活動間的關(guān)系等的規(guī)劃，形成改裝構(gòu)型管理大綱、構(gòu)型管理縮略語和名詞定義、構(gòu)型管理文件、構(gòu)型管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)等。

4.2.2改裝構(gòu)型標(biāo)識

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

（1）民機(jī)改裝構(gòu)型基線的建立;

（2）飛行試驗文件編號規(guī)定;

（3）民機(jī)改裝圖樣編號規(guī)定;

（4）供應(yīng)商構(gòu)型文件編號規(guī)定;

（5）有效性標(biāo)識與規(guī)則;

（6）接口定義要求;

（7）交付構(gòu)型要求;

（8）技術(shù)文件編寫要求;

（9）文件和圖樣審批和發(fā)放要求;

（10）單機(jī)改裝圖樣目錄;

（11）單機(jī)改裝文件清冊;

（12）單機(jī)改裝設(shè)備清冊。

（13）……

4.2.3改裝構(gòu)型控制

改裝構(gòu)型控制是構(gòu)型管理的核心，是為了對已發(fā)放改裝構(gòu)型文件的更改得到有效控制，而對提出的更改建議所進(jìn)行的更改申請、論證、評估、協(xié)調(diào)、批準(zhǔn)和實施處理更改，更改被適當(dāng)標(biāo)識并合并到原技術(shù)狀態(tài)文件等的一系列活動。當(dāng)改裝構(gòu)型基線建立后，無論改裝構(gòu)型項及其零組件和相關(guān)構(gòu)型文件是什么類型，處在飛機(jī)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(gòu)型控制完成。針對民機(jī)改裝構(gòu)型管理，構(gòu)型控制過程中產(chǎn)生的技術(shù)狀態(tài)文件主要包括：

（1）民機(jī)改裝構(gòu)型的通用要求;

（2）民機(jī)改裝偏離超差的管理要求;

（3）機(jī)載測試設(shè)備的構(gòu)型控制要求;

（4）民機(jī)改裝測試接口構(gòu)型控制要求;

（5）民機(jī)改裝技術(shù)文件更改管理要求;

（6）民機(jī)改裝圖樣更改管理要求;

（7）……

在民機(jī)改裝構(gòu)型控制過程中，一旦需要對已經(jīng)凍結(jié)的改裝構(gòu)型項或技術(shù)狀態(tài)文件進(jìn)行更改，嚴(yán)格按照更改控制流程執(zhí)行。通過構(gòu)型控制保證改裝更改的決策是基于全面了解改裝任務(wù)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(dāng)前更改基線的變化，已批準(zhǔn)的更改能得到及時正確的實施。

4.2.4改裝構(gòu)型紀(jì)實

改裝構(gòu)型紀(jì)實是指在進(jìn)行和完成改裝構(gòu)型管理規(guī)劃、改裝構(gòu)型管理標(biāo)識、改裝構(gòu)型管理控制、改裝構(gòu)型管理審核等活動的同時，對所有的技術(shù)文件、設(shè)計圖樣及裝機(jī)設(shè)備等改裝技術(shù)狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲和維護(hù)，以保證在整個試飛周期內(nèi)，能完整、準(zhǔn)確、實時提供改裝所有相關(guān)的構(gòu)型狀態(tài)信息。

改裝構(gòu)型紀(jì)實包括與改裝構(gòu)型管理相關(guān)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(shù)文件報告或管理文件報告。針對民機(jī)改裝構(gòu)型管理，構(gòu)型紀(jì)實過程中產(chǎn)生的技術(shù)狀態(tài)文件分為設(shè)計構(gòu)型配置文件和實物構(gòu)型配置文件兩大類，如表1所示。

4.2.5改裝構(gòu)型審核

改裝構(gòu)型審核是通過改裝構(gòu)型文件、裝機(jī)測試設(shè)備和相關(guān)記錄的檢查，確保飛機(jī)改裝已達(dá)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(zhǔn)確地記錄在文件之中。最終目的是建立各相關(guān)方對改裝構(gòu)型文件的高度信任，保證改裝構(gòu)型文件在整個飛行試驗周期內(nèi)被用作改裝構(gòu)型管理基礎(chǔ)的準(zhǔn)確性。構(gòu)型審核通常結(jié)核質(zhì)量體系審核、各類評審以及適航的符合性審查進(jìn)行，推動民機(jī)改裝構(gòu)型管理活動的持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)。針對民機(jī)改裝構(gòu)型管理，構(gòu)型審核過程中產(chǎn)生的技術(shù)狀態(tài)文件主要包括：

（1）民機(jī)改裝構(gòu)型審核要求;

（2）改裝設(shè)計符合性審核要求;

（3）改裝制造符合性審核要求;

（4）……

4.3構(gòu)型管理數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

民機(jī)改裝過程中會產(chǎn)生大量的構(gòu)型管理數(shù)據(jù)，僅通過文檔、表格等對構(gòu)型狀態(tài)進(jìn)行人工記錄、維護(hù)、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(xué)、便捷的信息化系統(tǒng)，保證改裝構(gòu)型數(shù)據(jù)的有效性和實時性。民機(jī)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(jié)構(gòu)，使飛機(jī)改裝的實際構(gòu)型狀態(tài)能夠在平臺上實現(xiàn)各方的實時共享，避免構(gòu)型管理工作淪為簡單的表單輸出，實現(xiàn)真正意義的構(gòu)型管理。

5 結(jié)語

這幾年隨著民機(jī)改裝構(gòu)型管理更加科學(xué)合理地深入應(yīng)用，改裝構(gòu)型始終得到有效控制，構(gòu)型狀態(tài)的準(zhǔn)確性、實時性不斷增強，單位的改裝構(gòu)型管理工作逐漸得到了各方的高度認(rèn)可。飛機(jī)構(gòu)型管理工作是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，尤其是隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，需要引進(jìn)國際先進(jìn)的構(gòu)型管理理念，不斷深入研究飛機(jī)構(gòu)型管理及其控制技術(shù)，并在實際工作中不斷探索和完善，結(jié)合單位構(gòu)型管理特點和現(xiàn)狀，不斷完善民機(jī)改裝的構(gòu)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(jī)改裝質(zhì)量管理。