以體系建設(shè)促進(jìn)民機產(chǎn)業(yè)發(fā)展
——航空工業(yè)直升機所加強研發(fā)管理體系建設(shè)紀(jì)實

陳 昱 /文

隨著國產(chǎn)民用直升機型譜的不斷完善，AC311、AC313 等民用直升機型號陸續(xù)交付用戶，以用戶為中心的設(shè)計完善越來越引起關(guān)注。航空工業(yè)直升機所現(xiàn)有研發(fā)體系能否引領(lǐng)和支撐國產(chǎn)民用直升機產(chǎn)業(yè)發(fā)展？這是直升機所科研人員常常思考的問題。近幾年，直升機所科研人員以國外空客、波音、貝爾等為標(biāo)桿企業(yè)，致力于建立完善的民機研發(fā)體系，并在民機研發(fā)實踐中發(fā)揮了有效作用。

民機研發(fā)體系是制造商為了保證民機全壽命周期內(nèi)的市場開發(fā)、設(shè)計制造、使用和維修等各項活動順利開展而建立的一套管理體系，包括組織機構(gòu)、職責(zé)、流程、方法和資源四個方面。它涵蓋企業(yè)已普遍實施的質(zhì)量管理體系以及適航當(dāng)局要求建立的適航體系，如設(shè)計保證體系、運行支持體系、生產(chǎn)質(zhì)量控制體系、維修保證體系，其中設(shè)計保證體系是為確保設(shè)計結(jié)果符合適航要求而建立的工作體系，作為研發(fā)機構(gòu)，直升機所對此特別關(guān)注。

直升機所副所長徐朝梁表示，從長遠(yuǎn)看，我們需要針對民機市場營銷、設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造、使用維修、客戶服務(wù)等各環(huán)節(jié)，從上至下建立起能夠支撐民機項目全壽命周期活動的一套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、程序、方法和工具。這對開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的民用直升機產(chǎn)品以及推動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有著重要意義。

需求牽引建立民機研發(fā)體系勢在必行

當(dāng)前，國內(nèi)民用直升機市場需求正處在“井噴”的前夜，直升機產(chǎn)業(yè)面臨著重大發(fā)展機遇，但同樣面臨來自全球列強的競爭和挑戰(zhàn)。基于此，進(jìn)一步完善民用直升機研發(fā)體系是一項緊迫而又長期的任務(wù)。

直升機所民機研發(fā)部/適航工程中心副部長談心剛說，民機研發(fā)有其自身的特點，一是民用直升機是基于對市場需求的判斷而研制的，用戶目標(biāo)不僅多樣化，而且具有不確定性；二是民用直升機的安全性、經(jīng)濟性、舒適性和環(huán)保性是影響其市場的主要因素。民機用戶手中的鈔票就是他們的市場選票。

一個小型開關(guān)按鈕的更改不僅牽涉到多個研究室，而且需要重新進(jìn)行設(shè)計輸入輸出流程，無形之中會拉長設(shè)計周期。例如，某型機在人機功效設(shè)計方面，組合接收設(shè)備的控制面板曾更改過三次；綜顯控制單元的操作和顯示出現(xiàn)的問題，導(dǎo)致研發(fā)人員花費半年的時間幾乎重新設(shè)計畫面、編寫軟件代碼、測試驗證。

“當(dāng)各個噸位的直升機不斷研發(fā)出來，當(dāng)直升機交付數(shù)量越來越多的情況下，要贏得市場競爭，需要快速響應(yīng)用戶的需求，建立民機研發(fā)體系就顯得尤為重要。”談心剛講道。

若無“倚天劍”，何談“斬長鯨”？不斷完善研發(fā)體系，就是鍛造“倚天劍”的過程。直升機所民機研發(fā)部/適航工程中心體系主管張橋此前在專業(yè)研究室從事了五年設(shè)計工作，現(xiàn)在主要負(fù)責(zé)民機體系建設(shè)工作，他決定從研究AC352/EC175 直升機國際合作研制項目和其他系列民機研制的經(jīng)驗著手。

通過對“他山之石”的精細(xì)研究，張橋發(fā)現(xiàn)，空直與波音內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量均為一萬多項。除此以外，他們還大量使用外部標(biāo)準(zhǔn)，采標(biāo)數(shù)量大概是自定標(biāo)準(zhǔn)的4 倍。而直升機所經(jīng)過50年的發(fā)展，目前已形成較完整的“質(zhì)量體系文件”“三大規(guī)范”和“直升機技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系”，但標(biāo)準(zhǔn)總量上與其他國際一流企業(yè)相比相差甚遠(yuǎn)。長路漫漫，求索勢在必行。

體系建設(shè)沒有最好只有更適合

客戶的需求在變，沒有一套研發(fā)體系是一成不變的。在民機研發(fā)體系建設(shè)過程中，不僅需要對民機研發(fā)工作流程和職責(zé)進(jìn)行梳理，進(jìn)一步識別和細(xì)化民機設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)過程，確定需要修訂完善的手冊、民機研發(fā)程序文件和管理辦法等內(nèi)容，還需要根據(jù)適航工作的實踐持續(xù)發(fā)現(xiàn)問題，完善體系。

“在民機研發(fā)領(lǐng)域，我們就好比是一個學(xué)生，在民航局這位特殊老師的悉心指導(dǎo)下，一步步成長起來，逐漸由被動轉(zhuǎn)為主動，從小學(xué)生向中學(xué)生不斷進(jìn)步，不斷邁上更高的階段。取得了民用直升機型號，交付給了用戶并不表示我們就完事了，還需要我們通過不斷學(xué)習(xí)，進(jìn)行自我修正和完善，不斷持續(xù)改進(jìn)我們的體系。”民機適航總監(jiān)彭勉對體系建設(shè)做了一個生動的比喻。

民機體系建設(shè)也是不斷向市場和用戶靠近的過程，研發(fā)體系不是冷冰冰的文件，而是融合在產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造以及銷售、服務(wù)的全過程中。為了了解客戶對直升機的使用評價，一方面，直升機所加強與適航當(dāng)局溝通，另一方面，則直接面向用戶，組織民機科研骨干走訪各類直升機用戶，深入調(diào)研國內(nèi)外直升機運營情況。

經(jīng)過努力，直升機所在民機研發(fā)領(lǐng)域思路愈漸清晰，搭建了民機研發(fā)體系框架圖，對頂層文件、通用文件、程序、方法、工具等要素有了全方位認(rèn)識，形成了“專業(yè)、專職、專家”的研發(fā)人才隊伍。通過搜集查閱學(xué)習(xí)大量相關(guān)技術(shù)資料，民機研發(fā)部專家和主管積極討論，與民機戰(zhàn)線上經(jīng)驗豐富的資深前輩們反復(fù)論證，《民機研發(fā)體系建設(shè)初步方案》終于編制成型。

該方案進(jìn)一步強化了“系統(tǒng)研制”理念和“正向設(shè)計”思維，以流程主導(dǎo)為抓手，用系統(tǒng)工程的思維和架構(gòu)方法提出了民用直升機研發(fā)體系架構(gòu)的設(shè)想，并不斷推敲，最后形成清晰了然的體系架構(gòu)細(xì)化分解方案。該方案通過應(yīng)用ARP4754A 中所定義的流程、方法和工具進(jìn)行頂層設(shè)計，到產(chǎn)品的功能和需求識別、架構(gòu)權(quán)衡設(shè)計都充分尊重客戶的需求，對民機研發(fā)體系建設(shè)的所有內(nèi)容都給予了總體的規(guī)劃和詳細(xì)的分解。

當(dāng)前針對要求、標(biāo)準(zhǔn)、流程、方法和工具的維度建設(shè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。直升機所著手進(jìn)行技術(shù)管理、項目管理與系統(tǒng)工程深入綜合的試點，基于先進(jìn)重型直升機，直升機所進(jìn)行了民用直升機研發(fā)體系研究項目的實施，從中不斷歸納、總結(jié)、提煉、優(yōu)化直升機研發(fā)流程，持續(xù)充實、完善直升機研發(fā)規(guī)范，固化、沉淀直升機設(shè)計方法、分析軟件，并整理、積累直升機基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以期利用數(shù)字化集成技術(shù)和知識工程技術(shù)，建立直升機綜合研發(fā)平臺。在此基礎(chǔ)上，最終將形成成熟的直升機研發(fā)體系。

該研發(fā)體系建成后，將規(guī)范民用直升機從市場到用戶使用全壽命周期的全部流程，清晰工作方法和指南，明確各流程、過程所使用的工具和方法，并完整提供各類與研發(fā)活動相關(guān)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

體系建設(shè)給研發(fā)實踐帶來顯著變化

近年來，直升機所民機體系建設(shè)密切與型號研制相結(jié)合，先后成立了民機需求工程、駕駛艙設(shè)計改進(jìn)、發(fā)動機安裝、整流罩安裝、軟件編制等項目團隊，從各科室抽調(diào)骨干力量，對標(biāo)國際，探索建立民機各專業(yè)領(lǐng)域的研制規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

以駕駛艙設(shè)計為例，經(jīng)過項目團隊兩年時間的努力，多方征求意見和建議，不斷完善更改的《民用直升機駕駛艙設(shè)計規(guī)范（征求意見版）》作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件在直升機所發(fā)布，并將最終為AC 系列民用直升機家族化駕駛艙設(shè)計提供技術(shù)支撐和重要參考。這是民機體系建設(shè)的道路上取得的一項非常重要的成果。

“在這套體系中，我們研發(fā)團隊根據(jù)前期的調(diào)研，結(jié)合局方的審查意見和用戶的使用評價，對各個專業(yè)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了界定。例如，在設(shè)計駕駛艙的某按鈕時，設(shè)計師能根據(jù)設(shè)計規(guī)范，知道怎樣布局按鈕更符合飛行員的使用習(xí)慣，如果后期要設(shè)計改進(jìn)，相信也會更得心應(yīng)手?！泵駲C駕駛艙項目技術(shù)負(fù)責(zé)人羅亮說。

近年來，“需求工程”一詞開始映入越來越多設(shè)計師的腦海。在民機研發(fā)過程中，用戶需求更為多樣化，如何充分準(zhǔn)確地捕捉需求已日益成為研發(fā)設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。直升機所在部分型號研制之初就成立了需求工程項目團隊，“我們通過咨詢團隊的幫助，按照導(dǎo)入的需求分析流程，識別直升機級、各專業(yè)系統(tǒng)級利益攸關(guān)者的需求集，并采用Doors 工具管理條目化后的需求形成數(shù)據(jù)庫，并由此輸出各層級各專業(yè)的研制規(guī)范。這對加強設(shè)計控制，減小項目風(fēng)險，避免后期返工，降低成本具有長遠(yuǎn)意義。”需求工程航電系統(tǒng)項目負(fù)責(zé)人羅雪豐博士講道。

當(dāng)然，民機研發(fā)體系建設(shè)帶來的最大變化是研發(fā)人員設(shè)計理念的提升。彭勉認(rèn)為，“過去民航局適航專家在審查時，面對出現(xiàn)的問題，很多設(shè)計員不理解，認(rèn)為局方專家‘找茬’?，F(xiàn)在不一樣了，設(shè)計員們已認(rèn)識到適航是民機必須滿足的最低安全要求，是民機研發(fā)路上必須考慮、不可逾越的門檻，主動適航意識已深入頭腦中。設(shè)計隊伍埋頭苦干、默默工作，也真的付出了很多，不斷學(xué)習(xí)和對比，會認(rèn)識到不足和亟待改進(jìn)的地方，而且也希望通過設(shè)計改進(jìn)我們的產(chǎn)品，在民機領(lǐng)域不斷創(chuàng)新實踐，做出業(yè)績。