李昌紅 談夢妮 王艷麗 鄭寧 欒旭 劉海年
摘要:航空發(fā)動機技術(shù)評審是對產(chǎn)品研制過程實施監(jiān)督的一種手段,對已完成工作的效果進(jìn)行確認(rèn),及時發(fā)現(xiàn)潛在的技術(shù)風(fēng)險和成本增長隱患。為保證技術(shù)評審工作客觀、有效,本文分析了國內(nèi)外技術(shù)評審的現(xiàn)狀以及存在的差距,研究國內(nèi)航空發(fā)動機研制需求,提出了技術(shù)評審的方案,明確了方案中各類評審之間的區(qū)別及關(guān)系。規(guī)定了階段控制、研發(fā)過程以及成附件評審點設(shè)置情況,詳細(xì)論述了評審要素的組成及內(nèi)涵。
關(guān)鍵詞:航空發(fā)動機;技術(shù)評審方案;評審點設(shè)置;評審要素
中圖分類號:V239文獻(xiàn)標(biāo)識碼:ADOI:10.19452/j.issn1007-5453.2020.08.004
航空發(fā)動機的研制過程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,從論證、方案、設(shè)計、生產(chǎn)、使用,直至最終的退役可達(dá)數(shù)十年的生命周期,期間投入巨大,并且具有跨地域、跨企業(yè)、跨學(xué)科高度協(xié)同的特點。技術(shù)評審是對發(fā)動機研發(fā)過程實施監(jiān)督的一種手段,是里程碑決策點的重要支撐,也是系統(tǒng)工程技術(shù)管理過程的重要組成部分。研制過程中,通過技術(shù)評審對已完成工作的效果進(jìn)行確認(rèn),及時發(fā)現(xiàn)潛在的技術(shù)風(fēng)險和成本增長隱患,以便及時協(xié)調(diào)研制工作與需求及資源之間的匹配性,從而保證項目在需求明確、技術(shù)成熟、成本可接受的前提下順利開展[1]。為了實現(xiàn)技術(shù)評審體系的有效運行,保證技術(shù)評審工作的客觀性、規(guī)范性與有效性,開展了技術(shù)評審體系的方案研究。學(xué)習(xí)、借鑒國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)技術(shù)評審體系先進(jìn)經(jīng)驗,研究相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,分析航空發(fā)動機技術(shù)評審體系存在的問題,結(jié)合研制實際需求,確定技術(shù)評審體系設(shè)計方案,為評審體系建設(shè)實施提供依據(jù)。
1國內(nèi)外現(xiàn)狀分析
1.1國外現(xiàn)狀分析
美國國防部指令DODI 5000.02《國防采辦系統(tǒng)運作》規(guī)定,所有的重大裝備采辦項目必須實施技術(shù)評審[2],同時明確了研制各階段具體的評審點及評審要求。國外航空發(fā)動機行業(yè)三巨頭(通用/羅羅/普惠),根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建立了貫穿于全生命周期的規(guī)范、完整的評審體系,有明確、趨同的評審體系架構(gòu),有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕M織程序、評審流程,標(biāo)準(zhǔn)化的評審方法、評審工具、格式化的評審記錄文件[3],對保證發(fā)動機研發(fā)的質(zhì)量、管控風(fēng)險、控制經(jīng)費與進(jìn)度起到了至關(guān)重要的作用。
1.2國內(nèi)現(xiàn)狀分析
國內(nèi)的飛機研制也按照系統(tǒng)工程的相關(guān)要求開展,對發(fā)動機的技術(shù)協(xié)議明確了轉(zhuǎn)階段評審的相關(guān)要求,還對階段中的各評審點提出了相關(guān)要求,如初步設(shè)計評審、關(guān)鍵設(shè)計評審、首飛準(zhǔn)備評審、功能技術(shù)狀態(tài)審核、物理技術(shù)狀態(tài)審核等。
航空發(fā)動機行業(yè)在多年研制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,按照GJB 9001C—2017《質(zhì)量管理體系要求》、GJB 1362A—2007《軍工產(chǎn)品定型程序和要求》、GJB 1310A—2004《設(shè)計評審》、GJB 1269A—2000《工藝評審》等要求,形成技術(shù)評審程序文件,對發(fā)動機研制的過程進(jìn)行分階段、分級評審。但對比國外先進(jìn)發(fā)動機公司資料以及飛機相關(guān)要求,可以看出還存在以下幾個方面的問題:部分技術(shù)評審點缺失,評審內(nèi)容不夠全面,缺少準(zhǔn)入、準(zhǔn)出準(zhǔn)則;評審過程主要依靠專家經(jīng)驗,客觀性和科學(xué)性不夠強;評審后的跟蹤落實不到位。
為了保證技術(shù)評審的客觀性、規(guī)范性與有效性,合理管控研發(fā)質(zhì)量,解決目前質(zhì)量體系在技術(shù)評審方面存在的問題,參考美國海軍航空系統(tǒng)技術(shù)評審的相關(guān)文件以及GJB 3273—1998《研制階段技術(shù)審查》的要求,開展了評審體系的研究,在重要節(jié)點上設(shè)置一系列技術(shù)評審點、編制檢查單作為專家評審依據(jù)、制定綜合評估方法等,以更好地發(fā)揮技術(shù)評審的作用。
2技術(shù)評審體系設(shè)計方案
2.1技術(shù)評審體系建設(shè)需求
GJB 9001C—2017、GJB 1362A—2007、GJB 1310A—2004、GJB 1269A—2000等均對產(chǎn)品研制提出了技術(shù)評審的相應(yīng)要求,通過技術(shù)評審對產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)行控制與評估,提高研制質(zhì)量,降低研制風(fēng)險。
GJB 8113明確武器裝備產(chǎn)品的研制分為技術(shù)過程和技術(shù)管理過程[4],如圖1所示。其中技術(shù)管理過程的研制成效評估中要求,應(yīng)在武器研制全過程開展技術(shù)評審,具體要求按GJB 3273[5]執(zhí)行。
2.2技術(shù)評審體系總體方案
為了對發(fā)動機產(chǎn)品研制重要節(jié)點、研發(fā)過程、外委附件研制進(jìn)行全方位的控制,降低研制風(fēng)險,支撐軍方要求的轉(zhuǎn)段評審,本方案將產(chǎn)品技術(shù)評審分成階段控制技術(shù)評審、研發(fā)過程技術(shù)評審和成附件技術(shù)評審,研發(fā)過程技術(shù)評審和成附件技術(shù)評審對階段控制技術(shù)評審起到支撐的作用,三者共同實現(xiàn)對產(chǎn)品全生命周期的監(jiān)督管理。同時輔以評審體系要素,從而形成了相對完整的體系。評審體系要素包括:評審人員、評審方法、評審制度、評審工具[5]等。評審過程中,按評審內(nèi)容逐項開展。階段控制、研發(fā)過程以及成附件的評審工作,可根據(jù)研制特點及剪裁原則進(jìn)行裁剪。產(chǎn)品技術(shù)評審體系的方案如圖2所示。
階段控制技術(shù)評審是在發(fā)動機產(chǎn)品研制生命周期主流程上,設(shè)置一系列的評審點,對發(fā)動機研制的進(jìn)展情況進(jìn)行監(jiān)控,降低風(fēng)險。即在轉(zhuǎn)階段評審的基礎(chǔ)上,增加內(nèi)控的技術(shù)評審點,提高產(chǎn)品研制質(zhì)量,為順利通過轉(zhuǎn)階段評審奠定基礎(chǔ)。
研發(fā)過程技術(shù)評審是在面向研發(fā)對象的多專業(yè)協(xié)同的技術(shù)流程關(guān)鍵點上設(shè)置評審點,對研發(fā)對象研制過程進(jìn)行監(jiān)管,達(dá)到降低研制成本和風(fēng)險、提高研制質(zhì)量的目標(biāo)。由于面向?qū)ο蟮募夹g(shù)流程在發(fā)動機全生命周期內(nèi)多次循環(huán)迭代,所以研發(fā)過程技術(shù)評審在發(fā)動機研制全生命周期內(nèi)也可能多次進(jìn)行。依據(jù)技術(shù)流程框架,將研發(fā)過程技術(shù)評審分為整機層、部件層和零組件層(可只針對關(guān)重件)。
零組件層評審結(jié)果形成對部件/子系統(tǒng)層評審的支撐;部件/子系統(tǒng)層評審結(jié)果形成對整機層評審的支撐。整機層評審結(jié)果形成對發(fā)動機階段控制技術(shù)評審的支撐。
成附件技術(shù)評審是針對發(fā)動機配套產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定技術(shù)目標(biāo)的適宜性、充分性和有效性進(jìn)行的評審工作,在成附件產(chǎn)品全生命周期流程不同研制階段設(shè)置不同的評審點,明確產(chǎn)品轉(zhuǎn)階段和關(guān)鍵技術(shù)評審點評審要求[6],實現(xiàn)對產(chǎn)品需求、設(shè)計、制造和驗證等過程控制,降低研制成本和風(fēng)險,提高產(chǎn)品研制質(zhì)量。成附件技術(shù)評審為發(fā)動機階段控制技術(shù)評審提供支撐。
2.3各類評審點設(shè)置
2.3.1階段控制評審點設(shè)置
結(jié)合美國國防采辦、GJB 3273等相關(guān)資料及要求,構(gòu)建發(fā)動機階段控制技術(shù)評審點。其中美國國防采辦及其相關(guān)資料共有13個適用的技術(shù)評審點,比GJB 3273多4個評審點,即圖2中涂紫色技術(shù)評審點。綜合分析各評審點的評審要點及發(fā)動機研制特點,認(rèn)為圖中紫色的評審點適合發(fā)動機研制使用,能夠起到評估研制過程、降低研制風(fēng)險的作用,因此發(fā)動機階段控制技術(shù)評審共設(shè)置13個評審點,分別為備選系統(tǒng)評審(ASR)、系統(tǒng)需求評審(SRR)、系統(tǒng)功能評審(SFR)、軟件規(guī)格說明評審(SSR)、初步設(shè)計評審(PDR)、關(guān)鍵設(shè)計評審(CDR)、試驗準(zhǔn)備評審(TRR)、功能技術(shù)狀態(tài)審核(FCA)、系統(tǒng)驗證評審(SVR)、生產(chǎn)準(zhǔn)備評審(PRR)、使用試驗準(zhǔn)備評審(OTRR)、物理技術(shù)狀態(tài)審核(PCA)和使用服役評審(ISR)。階段控制技術(shù)評審點在發(fā)動機研制全生命周期的位置如圖2所示。
2.3.2研發(fā)過程技術(shù)評審點設(shè)置
研發(fā)過程應(yīng)遵循GJB 8113中的系統(tǒng)工程技術(shù)過程,研發(fā)過程技術(shù)評審就是在這個具有邏輯順序的技術(shù)過程中設(shè)置若干評審點,實現(xiàn)對研發(fā)過程的管控。綜合考慮各研發(fā)對象的技術(shù)特點,規(guī)定了研發(fā)過程技術(shù)評審10個評審點[7],具體位置見圖2所示。因技術(shù)評審是對技術(shù)過程進(jìn)行監(jiān)控,所以研發(fā)過程技術(shù)評審層級也同技術(shù)流程層級一致,分為整機層、部件/子系統(tǒng)層和零組件層,不同層級技術(shù)評審隨技術(shù)流程的實際情況及技術(shù)活動開展的時間而確定。
2.3.3成附件技術(shù)評審點設(shè)置
成附件技術(shù)評審根據(jù)不同研制階段的需求確認(rèn)、設(shè)計評審、產(chǎn)品驗證確定技術(shù)評審點。在研究國外成附件評審體系的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)航空發(fā)動機成附件研制特點設(shè)置評審點[8]。針對復(fù)雜的成附件(電子控制器、燃油調(diào)節(jié)器等附件)在發(fā)動機論證階段需要開展關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)等可行性分析工作,建議開展ASR技術(shù)評審;對于功能簡單的成附件(傳感器)可不開展FCA評審或與SVR評審結(jié)合進(jìn)行。成附件技術(shù)評審共設(shè)置10個評審點,分別為ASR、SRR、PDR、CDR、TRR、首飛評審(FRR)、SVR、PRR、FCA和PCA。
2.4技術(shù)評審體系要素
評審體系要素是技術(shù)評審體系的重要組成部分,也是保證評審有效性的關(guān)鍵。評審體系要素包括評審人員、評審方法、評審制度和評審工具等。
2.4.1評審人員要素
技術(shù)評審工作主要完成人是評審專家,為支持技術(shù)評審順利開展,需要建立評審專家管理辦法,明確評審技術(shù)專家的職責(zé)、資格認(rèn)定、管理、考核等要求及辦法,保證技術(shù)評審體系的有效運行。
2.4.2評審方法要素
評審方法要素主要包括以下內(nèi)容:
(1)技術(shù)評審綜合評估方法是開展科學(xué)、有效的技術(shù)評審的核心內(nèi)容,綜合體現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)、進(jìn)度、成本等對項目健康程度的影響,進(jìn)行綜合評分、加權(quán)計算,評估項目的風(fēng)險程度是否可接受。
(2)技術(shù)評審的剪裁方法及原則:根據(jù)技術(shù)范圍和系統(tǒng)風(fēng)險進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉簦豢梢园言u審裁剪到完全脫離研制計劃的程度。任何裁剪的細(xì)節(jié)都應(yīng)該由專業(yè)人員確定,并得到項目總師和評審組長的批準(zhǔn)。
2.4.3評審制度要素
評審制度要素主要是依據(jù)技術(shù)評審相關(guān)活動,制定評審流程,明確技術(shù)評審各業(yè)務(wù)活動的輸入、輸出、涉及角色/業(yè)務(wù)域及其職責(zé)和權(quán)限等。
通過評審制度提出評審申請的相關(guān)要求,明確評審專家審查資料及給出改進(jìn)建議的相關(guān)要求,明確評審?fù)ㄟ^的原則[9],以及對評審報告的要求。
2.4.4評審工具要素
評審工具要素主要包括如下內(nèi)容:
按照各評審點的評審要點建立技術(shù)評審檢查單,所有問題均為封閉式檢查單內(nèi)容覆蓋產(chǎn)品的技術(shù)特性以及管理要求。對于設(shè)定的每個評審點,都制定專門的檢查單,可在技術(shù)評審的準(zhǔn)備階段提供指導(dǎo),在技術(shù)評審的實施過程中作為風(fēng)險評估工具。檢查單的內(nèi)容不是一成不變的,是根據(jù)研制經(jīng)驗的累積逐步更新完善,并根據(jù)系統(tǒng)和部件的實際情況進(jìn)行適當(dāng)裁剪。
檢查單的主要作用如下:確認(rèn)需求是否得到滿足,判斷設(shè)計是否滿足預(yù)期目標(biāo);確保技術(shù)評審的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,確認(rèn)問題庫中提及的問題是否得到解決;檢查單的檢查結(jié)論為項目轉(zhuǎn)階段決策提供支撐。
因此檢查單是技術(shù)評審體系的重點,對各個技術(shù)評審點建立檢查單,用于后續(xù)技術(shù)評審工作。
確定文件體系,對評審內(nèi)容進(jìn)行文檔化,與檢查單配套使用文件體系對每一階段或評審點需要提供什么資料都有明確的規(guī)定,被評審項目需按照規(guī)定提供評審資料,評審組專家對于提供的資料在評審前進(jìn)行深入細(xì)致的消化、理解。文件體系體現(xiàn)整個項目的研制特點,可以規(guī)范項目的研制過程,并且根據(jù)文件體系可以進(jìn)行評審材料的準(zhǔn)備,組織開展預(yù)評審,有效提高評審效率,降低項目的風(fēng)險。
3結(jié)論
考慮相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,參考國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗[10],針對目前技術(shù)評審存在的問題,本文設(shè)計并形成了發(fā)動機技術(shù)評審方案。針對航空發(fā)動機的業(yè)務(wù)特點設(shè)置技術(shù)評審點,形成初步的評審要點。建立技術(shù)評審檢查單、采用標(biāo)準(zhǔn)化的方法和工具提高技術(shù)評審的科學(xué)性及客觀性、對評審人員的職責(zé)及資格等進(jìn)行管理、對現(xiàn)有的評審制度文件進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)。建成后的技術(shù)評審體系,在對結(jié)果評審的同時,也進(jìn)行過程評審,按照本方案建成的評審體系,合理可行、內(nèi)容全面。
參考文獻(xiàn)
[1]梅文華.軍工產(chǎn)品研制技術(shù)審查評審指南[M].北京:國防工業(yè)出版社,2016. Mei Wenhua.Military products development technical reviews guidance[M]. Beijing: National Defence Industry Press, 2016.(in Chinese)
[2]李曉松.淺析美國國防采辦系統(tǒng)工程活動[J].飛航導(dǎo)彈,2012(10):82-86. Li Xiaosong.The analysis of US acquisition systems engineering activity [J].Aerodynamic Missile Journal, 2012(10):82-86. (in Chinese)
[3]GJB 8113—2013武器裝備研制系統(tǒng)工程通用要求[S].北京:中國人民解放軍總裝備部,2013. GJB 8113—2013General requirements of systems engineer ing for weapon and equipment development[S]. Beijing: The General Reserve Department of PLA, 2013.(in Chinese)
[4]GJB 3273—1998研制階段技術(shù)審查[S].北京:國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會,1998. GJB 3273—1998Technical reviews in development phase[S].Beijing:Commission of Science,Technology and Industry for National Defence , 1998.(in Chinese)
[5]殷世龍.武器裝備研制工程管理與監(jiān)督[M].北京:國防工業(yè)出版社,2012. Yin Shilong. Weapons and equipment development engineer ingmanagementandsupervision[M].Beijing: National Defence Industry Press, 2012.(in Chinese)
[6]劉海年,欒旭,李昌紅,等.軍用航空發(fā)動機成附件研制程序研究[J].航空科學(xué)技術(shù),2018,29(9):48-52. Liu Hainian, Luan Xu, Li Changhong, et al. Research on the development procedures for military aero-engine accessories[J]. Aeronautical Science & Technology,2018,29(9):48-52 (in Chinese)
[7]GJB 9001C—2017質(zhì)量管理體系要求[S].中央軍委裝備發(fā)展部,2017. GJB 9001C—2017Quality management system requirements[S]. Equipment Development Department of the CENTRAL Military Commission, 2017.(in Chinese)
[8]劉海年,欒旭,李昌紅,等.航空發(fā)動機成附件供應(yīng)商技術(shù)審查體系建設(shè)方法[J].航空科學(xué)技術(shù),2018,29(9):30-34. Liu Hainian, Luan Xu, Li Changhong, et al.Research on the methods for aero-engineaccessories suppliers technical review system[J].Aeronautical Science & Technology,2018,29(9):30-34. (in Chinese)
[9]朱一凡. NASA系統(tǒng)工程手冊[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012. Zhu Yifan,NASA systems engineering handbook[M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2012.(in Chinese)
[10]李維,呂彬.美軍武器裝備采辦里程碑節(jié)點審查[M].北京:國防工業(yè)出版社,2015. Li Wei, Lyu Bin.The milestone review in US military weapons and equipment acquisition[M]. Beijing: National Defence Industry Press,2015. (in Chinese)(責(zé)任編輯王為)
作者簡介
李昌紅(1981-)女,碩士,高級工程師。主要研究方向:發(fā)動機評審體系建設(shè)。
Tel:13897936639E-mail:guoguodie1981@163.com
談夢妮(1984-)女,碩士,工程師。主要研究方向:發(fā)動機評審體系建設(shè)。
王艷麗(1971-)女,碩士,研究員。主要研究方向:發(fā)動機評審體系建設(shè)。
鄭寧(1971-)女,碩士,研究員。主要研究方向:發(fā)動機研發(fā)體系建設(shè)。
欒旭(1982-)男,博士,高級工程師。主要研究方向:發(fā)動機研發(fā)體系建設(shè)。
劉海年(1983-)男,碩士,高級工程師。主要研究方向:發(fā)動機研發(fā)體系建設(shè)。
Research on Technique Review Scheme for Aero-engine
Li Changhong*,Tan Mengni,Wang Yanli,Zheng Ning,Luan Xu,Liu Hainian AECC Shenyang Engine Research Institution,Shenyang 110015,China
Abstract: Aero-engine engine technical review is a means to supervise the process of its development, to confirm the effect of the work completed, timely found potential technical risks and hidden cost growth. In order to realize the effective operation of the technical review system and ensure the objectivity, standardization and validity of the technical review work, the project researches the technical review system. This paper analyzes the status of technical review at home and abroad, puts forward the program of technical review, prescribes the setting of various review points, and clarifies the composition and connotation of review elements.
Key Words: aero-engine engine; technical review scheme; review point setting; review elements