淺談民用飛機(jī)機(jī)載系統(tǒng)構(gòu)型審核

孫楠　王浩

【摘 要】當(dāng)前民用飛機(jī)研發(fā)主要采用主制造商-供應(yīng)商模式，機(jī)載系統(tǒng)通過(guò)工作包形式分發(fā)給供應(yīng)商，項(xiàng)目的構(gòu)型管理帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，構(gòu)型審核作為重要技術(shù)管理工具，在機(jī)載系統(tǒng)的研制中起到了重要作用，本文介紹了構(gòu)型審核的形式和內(nèi)容，對(duì)機(jī)載系統(tǒng)的構(gòu)型審核提出了建議。

【關(guān)鍵字】機(jī)載系統(tǒng)；構(gòu)型審核；功能構(gòu)型審核；物理構(gòu)型審核

中圖分類號(hào)： V243 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）11-0037-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.014

【Abstract】“Supplier-Manufacturer” model is the main development mode for current civil aircraft.The onboard systems are distributed to suppliers by work package，which is a large challenge for aircraft configuration management. Configuration audit as a technical management tool，plays a significant in the development of onboard system.The objective and process of configuration audit is discussed，recommendation for configuration is provided herein.

【Key words】Onboard system；Configuration audit；Function configuration audit；Physical configuration audit

0 前言

大型民機(jī)研制是高風(fēng)險(xiǎn)、高投入項(xiàng)目，為了降低產(chǎn)品成本、增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，主制造商-供應(yīng)商模式被廣泛采用。民機(jī)項(xiàng)目的研制被分解為機(jī)體結(jié)構(gòu)和各機(jī)載系統(tǒng)工作包，每一個(gè)工作包成為相對(duì)獨(dú)立的子項(xiàng)目。飛機(jī)的構(gòu)型管理工作就顯得極為重要，在飛機(jī)項(xiàng)目研制的各個(gè)階段，進(jìn)行構(gòu)型狀態(tài)確認(rèn)時(shí)，可以通過(guò)構(gòu)型審核來(lái)進(jìn)行。

1 構(gòu)型審核

構(gòu)型審核是構(gòu)型管理五要素之一，是在“構(gòu)型計(jì)劃”制定的原則下，對(duì)“構(gòu)型標(biāo)識(shí)”、“構(gòu)型控制/更改管理”、“構(gòu)型狀態(tài)紀(jì)實(shí)”的審核，是對(duì)研發(fā)過(guò)程中構(gòu)型管理工作的驗(yàn)證。

構(gòu)型審核目的是保證：

a）所有的需求都在產(chǎn)品的驗(yàn)證過(guò)程中實(shí)現(xiàn)；

b）工程和制造文件精確的描述了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

針對(duì)上述兩個(gè)目的，構(gòu)型審核一般包括功能構(gòu)型審核（FCA，F(xiàn)unctional Configuration Audit）和物理構(gòu)型審核（PCA， Physical Configuration Audit）。FCA用于驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)際性能符合設(shè)計(jì)文件和接口要求；PCA用于表明已經(jīng)發(fā)布的工程和制造文件完整、精確、可實(shí)施。

1.1 功能構(gòu)型審核

功能構(gòu)型審核不是單指某一次的綜合的徹底的審核，而是貫穿在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中，結(jié)合產(chǎn)品的階段性評(píng)審實(shí)現(xiàn)，并且是逐漸深入遞進(jìn)的。對(duì)于機(jī)載系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，初步設(shè)計(jì)評(píng)審（PDR）、詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審（CDR）主要任務(wù)之一都是在進(jìn)行功能構(gòu)型評(píng)審。PDR評(píng)審時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案已經(jīng)形成，功能構(gòu)型審核的主要內(nèi)容是飛機(jī)級(jí)的需求是否分解到系統(tǒng)級(jí)需求，是否在系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)中得到了完整的體現(xiàn)；詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審（CDR）時(shí)，系統(tǒng)已經(jīng)基本完成了詳細(xì)設(shè)計(jì)，這時(shí)功能構(gòu)型審核就要深入到設(shè)備層級(jí)，對(duì)系統(tǒng)級(jí)需求甚至設(shè)備級(jí)需求，逐一審核驗(yàn)證。

功能構(gòu)型評(píng)審是分層級(jí)的，一般有構(gòu)型項(xiàng)級(jí)（設(shè)備級(jí)）、系統(tǒng)級(jí)、飛機(jī)級(jí)三個(gè)層級(jí)。機(jī)載系統(tǒng)要進(jìn)行構(gòu)型項(xiàng)和系統(tǒng)級(jí)的功能審核。構(gòu)型項(xiàng)級(jí)的主要體現(xiàn)為設(shè)備級(jí)需求的驗(yàn)證，主要包括：

a）設(shè)備規(guī)范是否符合系統(tǒng)級(jí)規(guī)范；

b）設(shè)備需求驗(yàn)證矩陣是否完整；

c）設(shè)備分析計(jì)算報(bào)告是否能夠驗(yàn)證相應(yīng)需求；

d）設(shè)備鑒定試驗(yàn)程序/報(bào)告是否能夠驗(yàn)證相需求。

系統(tǒng)級(jí)需求的驗(yàn)證，主要包括：

a）系統(tǒng)級(jí)需求是否完全覆蓋了飛機(jī)級(jí)分配到系統(tǒng)級(jí)的需求；

b）系統(tǒng)級(jí)需求中接口需求是否完善；

c）系統(tǒng)需求驗(yàn)證矩陣是否完整；

d）系統(tǒng)的分析計(jì)算報(bào)告是否能夠驗(yàn)證相應(yīng)的需求；

e）系統(tǒng)級(jí)的試驗(yàn)程序/報(bào)告是否能夠驗(yàn)證相應(yīng)的需求。

1.2 物理構(gòu)型審核

在主制造商-供應(yīng)商模式下，產(chǎn)品的零件級(jí)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、制造大綱編制、工藝規(guī)范編寫(xiě)、制造、裝配、出廠測(cè)試都由供應(yīng)商完成。主制造商對(duì)產(chǎn)品實(shí)物的構(gòu)型控制相對(duì)弱化，因此，物理構(gòu)型審核的重要性也就突顯出來(lái)，涉及的主要活動(dòng)有首件檢驗(yàn)（FAI）、驗(yàn)收試驗(yàn)（PAT）及局方進(jìn)行的制造符合性檢查等。

主制造商對(duì)供應(yīng)商的質(zhì)量體系審核是物理審核前提條件。在設(shè)計(jì)凍結(jié)后，供應(yīng)商發(fā)布生產(chǎn)用圖，編寫(xiě)制造文件組織試生產(chǎn)。生產(chǎn)用圖和制造工藝文件，主制造商一般是不批準(zhǔn)的。試生產(chǎn)過(guò)程中，供應(yīng)商會(huì)進(jìn)行首件檢驗(yàn)，首件檢驗(yàn)是驗(yàn)證設(shè)計(jì)圖紙、制造文件、設(shè)備工裝等對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)能力，主制造商一般不太會(huì)深入涉及FAI的具體活動(dòng)，通過(guò)對(duì)首件檢驗(yàn)報(bào)告（FAIR）的認(rèn)可，進(jìn)行物理構(gòu)型審核。

設(shè)備在完成制造和裝配后，要進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)（PAT）。驗(yàn)收試驗(yàn)依據(jù)驗(yàn)收試驗(yàn)程序（ATP）進(jìn)行，驗(yàn)收試驗(yàn)程序一般由設(shè)備供應(yīng)商提供，主制造商批準(zhǔn)。對(duì)每一件交付設(shè)備或試驗(yàn)設(shè)備都要進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)，試驗(yàn)通過(guò)意味著產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)每個(gè)驗(yàn)收試驗(yàn)的前期監(jiān)督和控制，是主制造商的物理構(gòu)型審核的重要內(nèi)容。

2 局方審查活動(dòng)和構(gòu)型審核

2.1 功能構(gòu)型審核和局方審查

適航條款的要求會(huì)通過(guò)飛機(jī)級(jí)需求傳遞到系統(tǒng)級(jí)和設(shè)備級(jí)，機(jī)載系統(tǒng)在針對(duì)這些適航要求的驗(yàn)證活動(dòng)，局方是要介入審查的。

另一方面，CCAR 25.1309條，要求“凡航空器適航標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其功能有要求的設(shè)備、系統(tǒng)及安裝，其設(shè)計(jì)必須保證在各種可預(yù)期的運(yùn)行條件下能完成預(yù)定功能?！睂?duì)驗(yàn)證這條幾乎涵蓋所有的需求驗(yàn)證過(guò)程。這個(gè)過(guò)程工作量巨大，局方不可能全部深入審查，一般會(huì)對(duì)重要的和條款明確要求的功能驗(yàn)證活動(dòng)進(jìn)行審查，對(duì)其他功能驗(yàn)證，可能只關(guān)注總結(jié)報(bào)告。

2.2 物理構(gòu)型審核和制造符合性檢查

制造符合性檢查是局方依據(jù)圖紙和制造文件，對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行實(shí)物檢查，確認(rèn)實(shí)物是否符合圖紙要求的審查活動(dòng)。簡(jiǎn)而言之，是檢查”實(shí)物”對(duì)”文件”的符合性，本質(zhì)上講是質(zhì)量檢查。機(jī)載系統(tǒng)的物理構(gòu)型審核，是在實(shí)物對(duì)文件完全符合的前提下，驗(yàn)證文件的完整性、正確性、可實(shí)現(xiàn)性。局方制造符合性檢查的內(nèi)容是機(jī)載系統(tǒng)的物理構(gòu)型審核的一部分。

制造符合性檢查是抽查，重要的設(shè)備、零件被確定為制造符合性檢查選項(xiàng)，對(duì)其關(guān)鍵制造過(guò)程或者關(guān)鍵特性進(jìn)行審查。機(jī)載系統(tǒng)的物理構(gòu)型審核要進(jìn)行100%的審核，重點(diǎn)項(xiàng)目可以結(jié)合局方審查活動(dòng)一起進(jìn)行，其余項(xiàng)目可以通過(guò)文件形式或體系評(píng)審方式進(jìn)行。

制造符合性檢查比較關(guān)注材料、工藝、關(guān)鍵特性、生產(chǎn)裝備、軟件等。對(duì)于系統(tǒng)件中的重要承力件或關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件，局方會(huì)關(guān)注其零件的制造過(guò)程；對(duì)于執(zhí)行一定功能的系統(tǒng)件，通常采用目擊ATP的形式驗(yàn)證其制造符合性檢查。

功能構(gòu)型審核和物理審核有時(shí)是交織進(jìn)行的，例如局方目擊的適航驗(yàn)證試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)件要進(jìn)行制造符合性檢查，試驗(yàn)前進(jìn)行評(píng)審，確認(rèn)試驗(yàn)大綱已經(jīng)得到批準(zhǔn)，試驗(yàn)件的制造、試驗(yàn)件在試驗(yàn)臺(tái)架的安裝、試驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)滿足試驗(yàn)大綱中的要求，這都是物理構(gòu)型審核的范疇，試驗(yàn)過(guò)程、試驗(yàn)結(jié)果分析、試驗(yàn)報(bào)告是驗(yàn)證功能需求是否實(shí)現(xiàn)，這是功能構(gòu)型審核范疇。

3 構(gòu)型審核的一般過(guò)程

功能構(gòu)型審核和物理構(gòu)型審核，一般都分為四個(gè)階段：

（1）計(jì)劃階段，提出型驗(yàn)證要求并制定審核計(jì)劃。審核計(jì)劃需闡明審核的依據(jù)、議題、范圍，并根據(jù)審核的具體需求制定詳細(xì)的工作計(jì)劃、日程安排及審核形式等。

（2）預(yù)審階段， 審核前的籌備工作，包括成立審核組、安排審核議程、準(zhǔn)備審核所需要的設(shè)備、規(guī)定準(zhǔn)則、確定審核分工、準(zhǔn)備審核相關(guān)資料。

（3）審核階段，按照受審項(xiàng)目清單進(jìn)行正式審核，根據(jù)具體審核主題逐一檢查，并對(duì)整個(gè)審核過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)記錄，包括發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題項(xiàng)及解決措施，最終以報(bào)告形式進(jìn)行構(gòu)型記實(shí)。

（4）審核后階段，跟蹤驗(yàn)證問(wèn)題項(xiàng)，實(shí)施糾正措施，評(píng)估措施有效性，直至問(wèn)題項(xiàng)關(guān)閉。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)載系統(tǒng)的構(gòu)型審核實(shí)質(zhì)上是一個(gè)技術(shù)管理類工作。但機(jī)載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般由主制造商和供應(yīng)商共同負(fù)責(zé)，主制造商在構(gòu)型審核過(guò)程中，不但要審核自身還要審核供應(yīng)商。機(jī)載系統(tǒng)對(duì)供應(yīng)商一般靠合同約束供應(yīng)商，因此，在系統(tǒng)研制初期，構(gòu)型審核工作就要和其他構(gòu)型管理工作一并考慮，以合適的方式在合同中體現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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