通用飛機研發單位設計質量控制的重要性及方法

王燦敏

針對國內通用飛機研發單位適航法規要求下設計質量控制要求不明確的現狀，通過研究適航法規和EASA的DOA組織建設要求，對比研究質量管理體系和設計保證系統，得出通用飛機研發單位建設的設計保證系統下設計質量控制方法。

一、設計質量控制研究的重要性

近年來通用航空發展迅速，從事通用飛機的研發單位越來越多，有些企業從國外引進通用飛機進行研發制造，有些原來從事軍用飛機的設計制造單位開始進行民用飛機的研發，這些通用飛機研發企業對于通用飛機的適航法規政策不熟悉，通用飛機的適航法規管理要求與國軍標質量體系存在許多差異，造成通用飛機研發單位對民機適航規章要求理解不充分，設計質量控制欠缺，存在以下問題：設計目標不清晰，貫徹不受控;設計規范與實際操縱不一致;設計更改頻繁，影響研制周期;可靠性分析缺乏基礎數據;研發經驗知識無法積累和重用;設計質量無法客觀分析和評價。

設計質量是造成70%質量問題的源頭，設計質量決定了飛機的“先天質量”，直接決定了產品的市場競爭力，決定公司的生命力，設計質量的重要性是毋庸置疑的。在通用飛機研發單位如何進行設計質量控制，成為通用飛機研發單位亟待解決的重要問題。

二、進行設計質量控制的方法

1.基于全面質量管理的理念，進行設計質量控制要求建立一套科學嚴密高效的質量保證體系。對于通用飛機研發單位，其質量目標是確保航空產品及零部件的設計及設計更改符合相應適航和環保要求，其質量保證系統，即設計保證系統，在設計單位內部，通過建立一個帶有職責、程序、流程和資源管理的組織架構，確保質量目標的實現。因此，在通用飛機研發單位建設設計保證系統是通用飛機設計質量控制的方法，也是中國民航適航規章的要求。通過建設設計保證系統，飛機研發單位從“被動適航”到“主動適航”的轉變，將適航要求以系統管理的方式貫徹到通用飛機研發過程中，提高飛機設計質量。

2.設計保證系統是為了落實設計保證措施所需要的組織、職責、程序和資源，是對申請范圍內的民用航空產品和零部件的設計、設計更改進行控制和監督的管理系統。對比于質量管理體系從管理職責、資源管理、產品實現、測量分析與改進的全過程管理，設計保證系統是適航管理當局從保障公眾安全的角度對設計單位的自身管理、自身適航能力提出的要求。側重于對組織設計職能、適航職能和獨立監督職能要素的管理。但從通用飛機研發單位自身組織建設和能力提升的角度，就要考慮AS9100質量管理的先進管理理念，建設成研發單位適用的設計保證系統。中國民航規章要求的設計保證系統源于歐洲航空安全局EASA（European Aviation Safety Agency）的DOA（Design Organization Approval）組織的設計保證系統（Design Assurance Systems），在EASA21部J分部有16條明確提出了設計保證系統的建設要求，側重于通過組織批準的方式進行適航管理，通過對組織的審核批準對組織進行授權，并取得了成功。美國在FAA的委任代表DER制度基礎上，選擇了DER制度升級的ODA制度，在聯邦航空規章第183部（CFR PART 183）規定了ODA的申請、頒發、資格、授權職責、人事部門組成、程序手冊的要求、限制條件、記錄和報告、轉讓和有效期等方面的要求，賦予企業更大的委任職責。

《民用航空產品和零部件合格審定規定》（CCAR-21-R4）第十四章的21.471至21.489條規定了設計保證系統的適用范圍和定義、要求、設計保證手冊、設計保證系統的人員要求、設計保證系統的更改、設計保證系統的能力清單、檢查、設計保證系統的權利、設計保證系統的責任?！逗娇掌餍吞柡细駥彾ǔ绦颉罚ˋP-21-AA-2011-03-R4）的第8章和附錄E給出設計保證系統的審查要求、設計保證系統的內容、管理和現場審查要求。《輕型運動航空器型號設計批準程序》（AP-21-AA-2015-37）的7.5節和附錄3給出了設計保證系統的要求?！睹裼煤娇债a品和零部件合格審定規定》（草案）（CCAR-21-R5）中提出企業內部適航審核機構的要求和設計生產單位內部質量系統的要求。我國適航司在《民航局適航司關于改進通用航空適航審定政策的通知》（民航適發[2018]2號）中明確“對于《民用航空產品和零部件合格審定規定》（CCAR21）對所有設計批準申請人或持有人提出的設計保證系統，允許除25部和29部航空器之外航空器產品和零部件的設計批準申請人和持有人按照自愿原則滿足相關要求” 。雖然根據此通知，對于通用飛機研發單位，建立設計保證系統不再是局方要求的必做項，但對于按照局方要求建立了設計保證系統的企業，能夠獲得法規規定的權利，加快取證進度，使得單位的組織結構更完善合理，職權更清晰，管理流程更有條理，資源配置更合理，提高公司的研發和適航取證能力，提高飛機研制效率和取證審查效率。

三、設計保證系統下的設計質量控制

1.如何建設設計保證系統。設計保證系統的定義、建設步驟、人員要求、相關流程、體系文件和授權等要求在《通用飛機研發單位設計保證系統建設要點研究》文中詳細論述。

2.在設計保證系統中履行設計質量控制的部門是適航辦公室也是CCAR21R5中適航審核機構，具體執行為符合性核查工程師（CVE）。符合性核查工程師可分為飛行、分析測試、結構強度、動力、航電電氣、系統、材料工藝、噪聲等專業，通過符合性核查工程師在設計方案論證階段提出適航要求、編制設計規范、與局方共同制定審定基礎和符合性驗證計劃、組織參與設計評審、編制符合性驗證文件模板、核查會簽型號設計資料和符合性驗證資料、目擊試驗、進行公司內部的制造符合性檢查、確認設計更改來進行設計質量控制，根據局方授權，批準設計更改的分類，批準設計小改和修理方案。設計保證系統下的質量控制，主要工作具體如下：①通過規范型號研制流程，規范化管理設計活動來保證設計人員的工作質量;②通過飛機系統安全性設計與分析，來保證飛機的安全水平;③通過培訓，提高設計保證系統各類人員的能力水平;④通過編寫設計技術規范，將適航要求貫徹到飛機設計中;⑤通過控制設計輸出滿足設計輸入，進行設計偏差控制;⑥通過節點設計評審控制設計質量;⑦通過設計文件審簽提高設計報告質量;⑧通過編制設計文件模板和進行交付物控制，保證設計質量;⑨通過后期的試驗驗證，控制設計質量;控制設計更改，對更改原因進行統計，提高設計質量。

四、結論

本文通過對適航法規的梳理，結合通用飛機研發單位的運行實際，給出了通用飛機研發單位建立設計保證系統的定義、建設步驟、人員要求、相關流程、體系文件和授權等要求，給出了設計保證系統下設計質量控制方法，對通用飛機研發單位的設計保證系統建設和設計質量控制具有借鑒意義，幫助通用飛機研發單位建立設計保證系統，提高設計質量，降低制造成本，縮短開發周期，提高投資回報率，企業競爭力。

（作者單位：中電科蕪湖鉆石飛機制造有限公司）