民用飛機構型更改控制的技術探討

宋文超

摘 要

構型更改控制作為構型管理的核心，一直是民用飛機研制過程中的重點，構型更改控制過程是一個技術和管理高度集中的過程，是飛機持續迭代優化的效率和效果的關鍵要素。本文根據民用飛機研制過程的經驗和教訓，從保證構型更改控制完整性、強化與其他研制體系的協同性、提高構型更改控制經濟性等方面研究了提升了構型更改控制水平的方法。

關鍵詞

構型更改控制;完整性;協同性;經濟性

中圖分類號： F426.5? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.027

0 引言

民用飛機的研制是一項復雜的系統工程，構型管理作為系統工程的重要組成部分，貫穿于民機研制的全生命周期，其中構型更改控制是構型管理的核心。構型更改是飛機研制過程中的常態，飛機的零部件數量是百萬級的，構型更改的數據量是很龐大的，設計的專業、供應商、市場等等各個方面的因素，所以構型更改控制是一項重大的、有意義的工作。

本文結合民用飛機研制過程中構型更改控制的特點和經驗教訓，重點研究通過保證構型更改控制過程的完整性、增強構型更改控制的協同性、提高構型更改控制的經濟性等三個方面提升構型更改控制的水平，確保民用飛機研制過程中構型更改能夠得到正確、快速、經濟的落實、確保民用飛機構型基線的更改能夠被恰當地標識、記錄、批準或不批準以及恰當地合并和驗證，保證產品構型信息和產品需求的一致性。

1 構型更改控制的完整性

1.1 范圍的完整性

構型更改控制的主體是工程更改，但是不能忽視偏離/超差。偏離/超差一般出現在制造過程中，不改變現行的構型基線，但是必須對它們進行嚴格的管理，完整記錄偏離/超差的狀態并延續至飛機產品全生命周期。這是因為：一方面，偏離/超差會不同程度的影響飛機后續試飛、運行和維修等過程;另一方面，不同架次的飛機在同一個零部件的相同位置，更改的方式會有工程更改和偏離/超差并存的情況;還有一方面，隨著飛機研制的成熟度日益提高，偏離和超差有可能是不被允許的狀態，也有可能被驗證為一種更優化的狀態。所以構型更改控制要統一管理工程更改和偏離/超差。

1.2 流程的完整性

構型更改控制流程應該是一個從提出問題到解決問題的閉環過程，這樣才能保證構型更改信息的可驗證性和可追溯性，主要由更改請求、更改評估、更改實施、更改審核四個過程組成一個完整的閉環管理流程。更改申請：對提出的更改申請進行協調，確定工程更改的必要性、受影響范圍、需要發布的產品或構型文件;更改評估：在更改申請獲得批準后，協調各個受影響方啟動更改評估工作，包括提出更改方案、對更改影響進行評估和分析，并最終提交決策機構批準;更改實施：更改方案獲得批準后并歸檔，檔案部門將其發放給所有相關方，各個相關方應該按照更改方案執行，包括設計并發放更改后數據、產品合并更改、試驗和確認等;更改審核：檢查構型更改控制的各項要求和流程被是否被正確執行，檢查已經批準更改申請和更改方案是否被正確地執行到產品和構型文件中。

2.3 延伸的完整性

當一個產品發生更改時，不能僅僅局限于這個產品本身，還應注意延伸的問題，與該產品有裝配關系的產品或裝配是否需要更改，改到哪里為止？民用飛機采用兩種方法處理：一種是更改向上傳播到互換性不受影響為止;另一種是更改向上傳播到安裝模塊為止。

2.4 供應鏈的完整性

民機研制的系統性、相對獨立性，決定了其供應鏈的復雜性，供應鏈上的各個供應商有各自的構型更改控制的流程，為了將構型更改控制要求準確的實施在最終產品上，主制造商應將自身的構型更改控制要求完整的傳遞給下游的供應商和次級供應商，確保產品構型信息的一致性和構型更改要求的一致性。

3 構型更改控制的協同性

民用飛機研制是一個龐大的復雜系統，有各種各樣的體系保證研制工作的正常運轉，這些體系之間也不是孤立存在的，他們相互作用、相互制約，形成一個有機的整體。構型更改控制要充分利用與其他系統的協同關系，提高構型更改控制工作的深度。民機研制過程中，與構型更改控制密切相關的體系有設計保證體系、生產質量保證體系、運行支持體系、產品安全管理體系等。

3.1 與設計保證體系的協同性

設計保證體系需要構型更改控制確保功能基線、分配基線和設計基線的最新有效，同時也可以驗證構型更改控制的有效性，證明產品的功能和物理特性滿足產品設計需求的過程中也可以發掘構型更改控制的工作缺陷，為完善構型更改控制提供持續改進的數據支撐。

3.2 與生產質量保證體系的協同性

生產實施的過程，是產品構型由設計向實物的實現過程。生產質量直接影響產品構型實現的效果，提高生產質量就是降低偏離和超差，降低了構型更改控制的成本;構型更改控制的有效運行確保制造端獲取最新有效工程資料，降低了生產過程中質量保證的成本。

3.3 與運行支持體系的協同性

運行支持體系中，提高維修性的更改、提高用戶體驗的更改、糾正服務產品不足產生的更改等是夠性更改控制的重要來源，構型更改控制的有效運行必須借助運行支持體系的有效信息反饋，構型更改控制必須與運行支持體系緊密協同，構型更改控制的高效運行也為運行支持體系的持續改進提供強大的動力和保證。

3.4 與產品安全管理體系的協同性

產品安全管理體系自上而下的、有條理的管理安全風險，其涉及包括安全政策、風險管理、安全保證和安全促進在內的程序、措施和政策。風險管理要求從制度、程序、人員、職責、實施、工具、監督檢查、運行環境、效果等方面識別危險源并進行風險管理，我們可以借助產品安全管理體系來從以上方面發現構型更改控制過程的缺陷，從而促進構型更改控制過程的持續優化。

4 構型更改控制的經濟性

民用飛機研制具有研制周期長、研制投入多、研制難度大等特點，所以成本控制是研制過程的關鍵要素。構型更改控制時刻存在于飛機的全生命周期中，占據了很大一部分研制成本，尤其是有些大的更改動則數百萬美元，所以構型更改的經濟性是非常重要的，在民用飛機研制過程中，我們可以從更改的分類管理、更改協調性、更改人員的專業性上面著手，降低成本。

4.1 分類管理

構型更改控制的分類比較復雜，一般可以從成本、安全性、對功能和性能的影響等將更改分為主要更改和次要更改，主要更改要投入更多的資源：更改評估的人員級別更高、更改評估的范圍更為廣泛、更改需要投入必要的試驗驗證等。更改的分類管理，就是集中優勢資源解決重大更改，避免不必要的人力、物力資源的浪費。

4.2 協調性

構型更改控制要經歷更改請求、更改評估、更改實施、更改審核四個過程，為了更改的充分性和完整性，傳統的做法是各個專業、各個層級逐步簽字確認，實際經常出現當某一個確認環節不同意而流程反復的現象。先進民用飛機研制的解決辦法是建立同時協調機制，設計、制造、試飛、客服等更改決策的要素集中在一起，迅速給出決策意見，避免了構型更改控制流程的反復，降低了延誤研制進度的風險，降低了構型更改控制的成本。

4.3 人員的專業性

構型更改控制是一個技術和管理高度集中的過程，人員水平的高低決定了構型更改控制過程是清晰、簡潔和高效的或是混淆、似是而非和遲緩的，先進民用飛機研制的典型做法是在構型更改控制的重要環節配置構型更改控制專家保證流程的高效的、經濟的、可持續的運行，在更改請求階段：更改控制專家負責評判更改的必要性、確定更改的分類、給出技術建議、準備復雜變更的成本分析、安全分析、功能性能分析等;在更改評估階段：更改控制專家負責協調受影響專業進行線下評估工作，協調各方意見，組織更改評估委員會、決議更改控制的技術方案;在更改實施階段：更改控制專家負責按照更改的時間、更改的相關性等制定詳細的更改執行方案，組織更改執行委員會討論并決議更改執行方案;在更改審核階段：更改控制專家通過審核更改實施的工作包，確保被廢棄和新替換的文檔、記錄和數據在更替過程中的連續性，確保構型基線的最新有效，確保制定的執行方案得到準確的實施和記錄，確保實施的完整性、連續性和可追溯性。

5 結語

構型更改控制是民用飛機研制過程中的一項重要工作，是決定飛機持續改進效果的關鍵環節，本文主要根據民用飛機研制過程中的經驗和教訓，從保證構型更改控制的完整性、利用與其他研制體系的協同性、提高構型更改控制的經濟性方面研究了提高構型更改控制管理水平的方法，希望對推進民用飛機構型更改控制的發展有一點幫助。

參考文獻

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[2]王慶林.飛機構型管理[M].上海：上海科學技術出版社，2012.

[3]王慶林，余國華，王睿.構型管理[M].上海：上海科學技術出版社，2010.