孫澤鵬

(中航通飛研究院有限公司，廣東 珠海 519040)

0 引 言

工程變更(Engineering Change,EC)是飛機構型管理活動四要素中最重要組成部分，而變更影響評估活動是保證高效率實施工程變更的先決條件。按照CM2的原則，變更評審委員會（Change Review Board，CRB）在進行商業決策時需要對產品的變更進行技術決策，決策者必須了解所有影響和成本因素[1]。創建變更請求（ECR）標志著企業啟動企業變更評估（Enterprise Change Assessment，ECA）流程，為作出有效商業決定提所需的清晰信息。

變更評估實際上不僅僅涉及變更的技術影響，成本、進度和支持是在協調和評估ECR期間必須仔細評估的其他影響領域[2]。通常，成本變化不是問題，因為基本上所有的改變都是針對符合產品規格的。重要的是確保變更請求包括變更的全部成本影響，包括產品的運營和支持成本的變更，并且在提交變更委員會或變更批準機構之前，作為變更審查的一部分，已經對所有成本進行了充分的分析和評估。

1 工程變更影響分析

1.1 產品研發和ECA活動參與人

如圖1所示，CMII產品開發模型是四層九步開發流程的形象表達，其左側是文件的形成過程，右側是物理樣機的構建過程。盡管研發活動的產出物就是被細化的文件，但物理樣機的構建也是研發工作[1]。模型的右側是物理樣機的構建過程，這也是研發活動而非生產活動，因為其目的是核驗下游需求對上游需求的一致性。每個活動都是為了核驗左側對應活動發布的需求文件是否得到了滿足，若發現不一致的現象，則必須采取糾正措施。而研發活動的產出物就是這些被細化的需求文件。變更活動貫穿于始終，企業變更評估和建議工作，由變更專家協調受變更影響的最高階的文檔創建者，最終企業變更評估建議是通過變更負責人與受變更影響的創建者和使用者討論得出，這不僅涉及左側的系統工程師，也包括右側的試驗工程師和制造工程師，但需要在最后一步進行統計分析，確定變更成本對產品成本的影響。整個過程中發生的所有糾正措施和費用都需要分析整理。

圖1 產品開發模型

1.2 產品的工程要素及組織關系

創建結構化物料清單(BOM)和識別實物部件之間的父-子關系，代表的是一種縱向的關聯關系。主要文檔與主要部件相關聯，次要部件和次要文檔與主要文檔相關聯，這是一種橫向的關聯關系（見圖2）。這里的主要部件和次要部件主要主要指產品和制造產品所需的輔助部件。當變更需要再識別一個或多個實物部件時，修改文檔(數據)的成本就會更高。再識別過程中修改文檔(數據)的成本因企業不同而不同，并受到多個因素的影響。這些因素包括實物部件和關聯的文檔(數據)是如何被標識、結構化的，以及各種要素是如何關聯的。

圖2 主要部件與次要部件以及相關文檔關系

1.3 變更的傳播

變更評審委員會在獲取所有受影響要素以后才會做出商業決策。變更問題往往是針對產品的部分數據，比如說一個零部件。由于產品數據是一個整體的概念，各個組成部分有著緊密的聯系，局部的改動可能會引起其他相關部分的改動，所以需要分析變更的影響。變更可以由頂層向下或由下向上傳播，例如需求的變更會引起部件的設計變化，零件工藝方法的變更會引起客戶需求的變更。也可以橫向傳播，存在相互接口的部件，都可能受到影響，所以要準確識別接口，控制接口的變更，減少傳播范圍。由此可知，變更的傳播是網狀的，需要逐一識別和判斷受影響的文檔和部件。

產品出現問題后，需識別出問題部件和相關問題文檔，通過關聯關系找尋到所有相關部件以及文檔。關聯矩陣可以是三角形（見圖3）或一個方陣，其中的行和列都有相同的基本組成部分。從第一個初始部件開始確定受影響的所有部件，所有部件都必須進行分析，以了解是否有聯系。如果兩個部件有聯系，則為相關部件。

初始部件a1直接影響對應：a1 →a5；間接影 響 部件：a5 →a3 →a4。通過以上方式可以確定工程變更受影響的部件或文檔，為變更成本的統計提供基礎。

圖3 變更影響部件的識別和判斷

1.4 部件再識別的成本因素

通常，成本變化不是問題，因為基本上所有的改變都是針對符合產品規格的。但是在滿足產品設計、制造需求和測試和取證需求以及交付合同需求的同時，降低成本是一個關鍵因素。在評估一個變更方式時，必須研究庫存中的剩余部件和在制品，分析這些部件是否可以繼續使用在其他產品上或可以補充加工符合新的構型，補充加工帶來的費用相對于新制一個部件的費用是否要少。若為新制部件，應考慮舊件報廢所發生的采購成本、庫存成本、已發生的制造成本。新件所需的設計費用、制造所需的工裝、夾具或試驗設備的采購、制造、調試等費用。同時還需要考慮客戶運行支持的備件更換，手冊變更費用等。

為節約成本，降低新產品開發的成本，能夠保證產品的持續滿足客戶是至關重要的。有效地重復使用分析可以幫助企業減少重復設計，節約設計資源和成本，減少重復性設計，提高設計變更速率。另外企業可以通過賣掉這些報廢的組件、零件以減小變更的影響。

1.5 修訂數據人力工時統計

常見的成本估算方法有很多，在民機制造領域，有參數成本法、作業成本法等[3]。作業成本（ABC）法是基于活動的成本管理，依據一定的規范計算材料費、人工費、管理費等。其主要關注生產運作過程，關注具體活動及相應的成本。

變更增加的設計開發費用主要是用于修訂文本和數據的工時費用，包括需求、測試和設備、工裝等相關文檔的修訂，在統計一次性變更成本時，通過更改影響傳播識別所有受影響的部件和文檔，完成對所有需修訂和創建文本的工時統計，表1給出了工程變更時的人力工時估算模板。

2 變更成本分析

2.1 變更過程中的成本考慮

在討論變更成本時會出現許多問題，應該花費多少費用，應該包括哪些費用等，企業需要制定成本估算標準或政策以支持變更成本估算。變更成本評估是旨在降低產品或項目的制造、測試、檢查、維護或操作的成本，目的是在不降低產品性能的情況下，提供一個降低成本的工程變更最佳方案，來實施變更以獲得最佳收益。

構型管理流程要確保決策者在做決定時是了解所有的成本因素的。基于變更分析的結果，估算所有成本的費用。變更專家負責基于ECA建議，匯總變更的一次性成本（Non-recurring Cost，NRC） 和 重 復 性 成 本（Recurring Cost，RC）。

2.2 變更成本要素

變更活動對產品和服務的成本影響在產品或項目的生命周期內可能是顯著的。變更影響成本分析應從工程、制造、支持、現場操作、銷售和營銷等方面評估變更成本，另外處理變更也會對管理成本產生影響。

雖然一次性成本總是會對利潤產生影響，但變更的重復性成本既可能增加變更總成本，也可能會降低變更的總成本。重復性成本降低，會降低每個最終產品的總成本。變更可能是為了改進產品或降低成本，或同時為了兩者。變更的一次性成本會抵消變更的價值。

2.2.1 設計和開發成本

通常分析、設計、建模、測試和設計變更溝通的時間是一項重大成本，工程師在做出任何重要變更時都應該對這些成本進行詳細的評估。當變更為了減少制造成本或現場服務費用時，估算這些成本是至關重要的。設計和開發過程必須權衡產品制造和服務現場的成本節約。變更的數據主要包括物料、BOM、需求文檔及圖樣、模型、操作手冊、維護文件、測試文件、銷售材料等。創建和修訂文檔(數據)的成本是一次性成本的重要組成，所有與測試或原型樣機方案相關的費用均屬于一次性成本。

表1 修訂產品構型文件的人力估算

2.2.2 制造和現場成本

通常所有變更成本中最重要（也是最容易忽略）的是制造和現場支持相關的成本，這些費用伴隨工程師進行變更時不是很明顯，但每個受影響的功能都將產生相關費用。供應商、采購、質量保證、制造工程、生產、材料等，將一次性啟動成本。現場變更人工、工具包成本、維修和改造必須考慮相關所有成本。安裝和拆除過程和測試過程的變更會使工具、夾具、軟件、工藝/路線、測試設備等可能會受到影響。

另外由于過程和方法的變更，還可能增加人員培訓的費用等。

2.2.3 材料和零件成本

大多數工程師將變更影響放在產品的單位成本。然而，他們可能不清楚，在實際生產條件和數量下的零件和材料的成本是什么。雖然有些公司讓設計工程師負責了解相關的制造、材料、零件和現場相關成本，但是除了小規模公司之外，這是一個不切實際做法。這可能會“擱置”設計工作，或者不會以定量的方式完成。

材料成本由材料、運費、關稅和附加費等組成。原材料成本既包括直接成本和間接成本，直接材料成本是要計入人們正在生產的最終產品內的所有元件和原材料成本，間接材料是在加工產品的過程中為使加工可靠完成而起輔助作用的材料成本[4]。

材料消耗定額由主材料消耗定額和輔助材料消耗定額組成。要根據具體的工藝情況確定材料利用率，由零件和工具的圖樣稱重，即可求得零件的材料成本[5]。

2.2.4 CM的成本

構型管理（CM）人員的任務，還包括代表他人、糾正他們工作錯誤的糾正措施。依據CM2原則，用于完成CM相關任務的資源就不難計算。一旦確定使用CM2流程，就能非常準確地估算新項目的CM成本。CM的成本為一次性成本，應包括變更評估成本、CRB決策成本、變更執行規劃的成本。

3 結 論

總之，在變更管理過程中，能夠準確地識別受影響的部件和文檔，并能夠考慮到整個產品開發活動中以及運營中所有的受影響因素，并將成本利益最大化。變更影響分析是變更控制活動的重要組成部分，通過產品數據的關聯關系，迅速識別出受影響部件和文檔數據，縮短工程變更分析評估的流程時間，為工程變更決策與實施提供了有效的支持。

變更有可能會造成產品生命周期某個階段成本增加，而同時降低另一個階段的成本，因此評估成本和收益必須在產品全面生命周期范圍考量。