民用飛機飛行試驗全周期構(gòu)型管理思路研究

冒宇飛

（中國商用飛機有限責(zé)任公司民用飛機試飛中心，上海 201323）

1 研究背景

民用飛機構(gòu)型管理即在飛機全生命周期內(nèi)，建立和維護飛機及組成產(chǎn)品的功能和物理特性與產(chǎn)品的需求/設(shè)計要求和構(gòu)型信息之間的一致性的確認(rèn)與管理過程。但此類管理更多針對飛機產(chǎn)品本身而言，在民機試飛領(lǐng)域未能開展更深入的研究。因此，本文重點針對民用飛機飛行試驗全周期構(gòu)型管理思路進(jìn)行研究。

2 現(xiàn)狀和問題

從試飛構(gòu)型管理工作本身：（1）在組織管理方面，雖然各型號都成立了飛行試驗構(gòu)型控制團隊（CCT），但對于CCT 管理的范圍、議事原則，輸出物的作用尚沒有明確規(guī)定，同時參與公司級CCB 和CCO 的人員缺乏整體團隊的支撐，對于設(shè)計更改的評估未能做實。（2）在管理范圍方面，文件管理平臺的數(shù)據(jù)雜亂，僅有質(zhì)量流程的上下游關(guān)系，在數(shù)據(jù)內(nèi)容上沒有關(guān)聯(lián)。（3）在設(shè)計更改評估方面，設(shè)計更改影響的評估依據(jù)不足，對于更改時間、更改周期無法評估，對受影響科目無法評估，包括科目的有效性和科目的執(zhí)行時間無法做出明確的判斷。

除了構(gòu)型管理本身工作之外，還有部分業(yè)務(wù)工作存在缺陷，需要通過構(gòu)型管理手段來解決和完善：（1）在試飛需求管理方面，針對捕獲的每條需求，無法在需求落實的過程中體現(xiàn)完整性，并且在設(shè)計過程中無法一一映射飛機級、系統(tǒng)級試飛需求的內(nèi)容。（2）在精細(xì)化管理方面，測算長周期研制類項目以及短平快的優(yōu)化項目，從試飛科目角度出發(fā)，要對那些沒有完整策劃的文件，需要建立起以完成試飛科目為導(dǎo)向的試飛文件體系。（3）在試飛規(guī)劃方面，我們需要構(gòu)型發(fā)展計劃作為試飛規(guī)劃的輸入，但構(gòu)型發(fā)展計劃與試飛科目規(guī)劃之間是需要有科目構(gòu)型需求為媒介的，這在項目前期規(guī)劃過程中沒有明確的輸入。（4）在試飛實施方面，試飛科目的V0 報告發(fā)布太晚，一般在科目實施前5 ～10天完成編制，再做構(gòu)型的差異評估，影響科目實施并影響科目整體規(guī)劃的工作。

3 研究目標(biāo)

整體目標(biāo)：將飛行試驗構(gòu)型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，建立全周期的試飛構(gòu)型管理體系，管好飛行試驗期間飛機構(gòu)型。

具體分解下來：（1）從納入構(gòu)型管理的文件角度去升級，擴充到研制的全流程，把各型號的飛行試驗構(gòu)型控制團隊CCT 的作用發(fā)揮出來；（2）從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的角度去梳理，理清研制流程規(guī)定的文件本身內(nèi)容上下游承接關(guān)系，目標(biāo)從流程中任何一個點都能關(guān)聯(lián)出一系列的數(shù)據(jù)鏈。

4 目標(biāo)分解

按照結(jié)構(gòu)化戰(zhàn)略思維，若想達(dá)成目標(biāo)，要從切分問題開始，因此采用MECE 原則，使用流程法對我們的目標(biāo)進(jìn)行切分。

（1）確定全周期試飛工作需要的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。（2）建立對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的構(gòu)型管理機制。（3）探究V0 報告與結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的比對關(guān)系。（4）生成標(biāo)準(zhǔn)的科目構(gòu)型需求矩陣。

目標(biāo)1、2 旨在升級中心現(xiàn)有的構(gòu)型管理體系，以應(yīng)對試飛全周期內(nèi)技術(shù)管理、項目管理的需要，目標(biāo)3、4 旨在提升中心科目構(gòu)型管理能力，吃透飛機構(gòu)型和科目之間的關(guān)系，形成技術(shù)積累和型號試飛標(biāo)準(zhǔn)，用以指導(dǎo)后續(xù)型號。

5 工作設(shè)想

5.1 確定全周期試飛工作需要的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

根據(jù)型號研制經(jīng)驗，結(jié)合型號各研制階段所需的數(shù)據(jù)，初步設(shè)想按照以下架構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃。

（1）功能基線：試飛任務(wù)分工；（2）分配基線：試飛任務(wù)量規(guī)劃，試飛要求，試驗試飛科目清單；（3）設(shè)計基線：試飛大綱，測試任務(wù)書，改裝設(shè)計數(shù)模；（4）產(chǎn)品基線（用其概念，可以更名為試飛基線）：試飛任務(wù)單（狀態(tài)點矩陣），科目構(gòu)型需求V0，測試改裝構(gòu)型文件。

定義好這些數(shù)據(jù)范圍后，根據(jù)科目清單，建立試驗視圖，定義好試驗視圖的各個節(jié)點，在后續(xù)文件發(fā)布過程中，進(jìn)行文件關(guān)聯(lián)掛接。具體形式如圖1 所示。

圖1 試驗視圖

5.2 建立對這些結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的構(gòu)型管理機制

項目初期成立構(gòu)型管理組織，發(fā)布試飛構(gòu)型管理大綱，明確項目構(gòu)型管理的要求，一切涉及基線的更改都需要依托構(gòu)型管理組織進(jìn)行決策。

（1）在初步設(shè)計階段前：凍結(jié)一版功能基線，持續(xù)維護功能基線；（2）在詳細(xì)設(shè)計階段前：凍結(jié)一版分配基線，持續(xù)維護功能基線，分配基線；（3）在全面試制階段前：凍結(jié)一版設(shè)計基線，持續(xù)維護功能基線、分配基線、設(shè)計基線；（4）在試驗試飛階段前：采用實物構(gòu)型的概念，建立起試飛科目狀態(tài)監(jiān)控機制，實現(xiàn)實時比對基線和實際狀態(tài)的情況如圖2 所示。

圖2 全周期構(gòu)型管理

在確立好基線后，任何變更都需要通過飛行試驗構(gòu)型控制團隊進(jìn)行審議決策。整個過程都需要建立一套完整的流程體系，并且作為后續(xù)更改落實的依據(jù)和輸入。用構(gòu)型管理的4 個要素分解如下。

（1）構(gòu)型定義：在各個轉(zhuǎn)階段評審中，定義為構(gòu)型基線的文件需要通過評審，在通過評審后，即視為納入構(gòu)型基線，完成構(gòu)型定義；建立起以試飛科目為索引的科目編號原則，在試驗視圖上建立好節(jié)點。（2）構(gòu)型更改控制：構(gòu)型文件一旦經(jīng)過評審、凍結(jié)并經(jīng)正式發(fā)布后，即需納入構(gòu)型基線進(jìn)行控制，所有受控的構(gòu)型數(shù)據(jù)無法直接更改，必須統(tǒng)一經(jīng)由責(zé)任團隊提出更改申請、評估、批準(zhǔn)后方能實施更改，所有更改均需要由飛行試驗CCT 團隊領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，更改可以根據(jù)初步判斷的影響等級，分好I 類更改，II 類更改，由不同層級的團隊領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行批準(zhǔn)。更改流程如圖3 所示。（3）構(gòu)型紀(jì)實：構(gòu)型狀態(tài)紀(jì)實的目的是記錄試飛過程中構(gòu)型狀態(tài)和構(gòu)型控制過程中的有關(guān)信息和數(shù)據(jù)，為試飛結(jié)果的有效性提供判據(jù)。至少應(yīng)包括試飛整條數(shù)據(jù)鏈狀態(tài)，并根據(jù)科目構(gòu)型需求進(jìn)行文件和實物狀態(tài)的比對工作，以作為后續(xù)局方制造符合性檢查的依據(jù)；同時，對于構(gòu)型控制過程中所有的更改記錄也需要進(jìn)行紀(jì)實工作。（4）構(gòu)型審核：試飛構(gòu)型審核建議結(jié)合質(zhì)量審核同步開展，其中應(yīng)包括體系文件審核、構(gòu)型文件審核，以及實物構(gòu)型的審核。重點應(yīng)側(cè)重于文件和實物之間差異關(guān)系的審核。

圖3 構(gòu)型更改控制流程

5.3 探究V0 報告與結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的比對關(guān)系

在試制階段，策劃一次完整梳理的科目V0 報告，以此為基準(zhǔn)去納入試飛構(gòu)型管理。

V0 報告中所提到的數(shù)模號、軟件版本號要在這個階段建立起與飛機設(shè)計基線中的結(jié)構(gòu)視圖DCI 和系統(tǒng)視圖SCI 的對應(yīng)關(guān)系，同時還需要建立與測試改裝結(jié)構(gòu)數(shù)模的對應(yīng)關(guān)系，將測試改裝數(shù)模納入飛機設(shè)計基線統(tǒng)一管理。管理模式詳見圖4 所示。

圖4 構(gòu)型管理模式

在試驗試飛階段，科目V0 報告必然存在迭代更改，但每次更改需要在試飛CCT 討論通過，有利于試飛工程吃透試飛的需求，探究出驗證目的。

理想狀態(tài)下，需求設(shè)計應(yīng)在進(jìn)入試飛階段前拿出所有試飛科目的V0 報告，以支持搭建起完整的試驗視圖，用以在試飛期間進(jìn)行管理。但實際過程中，如無法在前期完整梳理出科目構(gòu)型需求，可以采用發(fā)一份建一條數(shù)據(jù)鏈的方式予以彌補，但也帶來了逆向梳理科目數(shù)據(jù)鏈的過程，無法按照正向設(shè)計的原則，去完整策劃全周期的試飛構(gòu)型管理工作。

5.4 生成標(biāo)準(zhǔn)的科目構(gòu)型需求矩陣

隨著經(jīng)歷的型號越來越多，其中相似科目的科目構(gòu)型需求基本能識別清楚，尤其在表明符合性試飛上，對后續(xù)型號有更多的參考意義。

科目簽發(fā)TIA 后，徹底凍結(jié)了科目構(gòu)型需求，可以與前序型號試飛時進(jìn)行對比，并完善標(biāo)準(zhǔn)的科目構(gòu)型需求，用以指導(dǎo)后續(xù)型號工作。

6 實施路徑

定人：制訂完整的飛行試驗CMP（Configuration Management Plan，構(gòu)型管理計劃），建立合適的構(gòu)型管理體系，定好對應(yīng)飛行試驗CCT 的組織成員；定責(zé)：組織梳理流程，基于需求管理、研制門禁去梳理文檔數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。同時，梳理內(nèi)在的數(shù)據(jù)接口，從科目需求角度出發(fā)，倒推文檔內(nèi)部的關(guān)系；定方法：制定CCT 的議事規(guī)則，構(gòu)型更改的控制和管理方法；定工具：開發(fā)軟件，在文件平臺上，搭建試驗視圖，去關(guān)聯(lián)和掛接產(chǎn)品數(shù)據(jù)。

7 SWOT 分析

7.1 S（strengths）優(yōu)勢

有前序型號的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有開展構(gòu)型管理的經(jīng)驗，可以得到更多的項目支持。

7.2 W（weaknesses）劣勢

設(shè)計單位很難在詳細(xì)設(shè)計階段拿出一版相對細(xì)致的試飛要求，在試制階段拿出一版相對完整的科目V0 報告，需要采取運動式的拉網(wǎng)梳理工作；項目需要投入專門的人力負(fù)責(zé)此項工作，需要挖掘業(yè)務(wù)團隊的潛力。

7.3 O（opportunities）機會

在后續(xù)項目中，飛行試驗團隊的人員需要更多地去了解產(chǎn)品設(shè)計，吃透技術(shù)，吃透需求，從而更好地開展控制構(gòu)型。

階段式打好基線可以支持好調(diào)概、精細(xì)化管理、審計等項目管理工作，尤其在實施階段，可以有助于監(jiān)控好項目狀態(tài)。

7.4 T（threats）威脅

V0 報告由設(shè)計編制，設(shè)計對系統(tǒng)有更深的了解，比起試飛單位，更適合做科目構(gòu)型需求標(biāo)準(zhǔn)的工作。

8 結(jié)語

基于上述論述，從民用飛機飛行試驗全周期構(gòu)型管理實際出發(fā)，通過飛行試驗的牽引，能更好地拉動飛機取證構(gòu)型的到位。同時，通過對前序型號資料的研究，可以在飛機設(shè)計階段就開展試飛工作的策劃，提前介入設(shè)計過程，吃透技術(shù)，為后續(xù)更好地開展試飛工作打下基礎(chǔ)。