孫楠 王浩
【摘 要】當前民用飛機研發(fā)主要采用主制造商-供應(yīng)商模式,機載系統(tǒng)通過工作包形式分發(fā)給供應(yīng)商,項目的構(gòu)型管理帶來了巨大挑戰(zhàn),構(gòu)型審核作為重要技術(shù)管理工具,在機載系統(tǒng)的研制中起到了重要作用,本文介紹了構(gòu)型審核的形式和內(nèi)容,對機載系統(tǒng)的構(gòu)型審核提出了建議。
【關(guān)鍵字】機載系統(tǒng);構(gòu)型審核;功能構(gòu)型審核;物理構(gòu)型審核
中圖分類號: V243 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2018)11-0037-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.014
【Abstract】“Supplier-Manufacturer” model is the main development mode for current civil aircraft.The onboard systems are distributed to suppliers by work package,which is a large challenge for aircraft configuration management. Configuration audit as a technical management tool,plays a significant in the development of onboard system.The objective and process of configuration audit is discussed,recommendation for configuration is provided herein.
【Key words】Onboard system;Configuration audit;Function configuration audit;Physical configuration audit
0 前言
大型民機研制是高風(fēng)險、高投入項目,為了降低產(chǎn)品成本、增加市場競爭力,主制造商-供應(yīng)商模式被廣泛采用。民機項目的研制被分解為機體結(jié)構(gòu)和各機載系統(tǒng)工作包,每一個工作包成為相對獨立的子項目。飛機的構(gòu)型管理工作就顯得極為重要,在飛機項目研制的各個階段,進行構(gòu)型狀態(tài)確認時,可以通過構(gòu)型審核來進行。
1 構(gòu)型審核
構(gòu)型審核是構(gòu)型管理五要素之一,是在“構(gòu)型計劃”制定的原則下,對“構(gòu)型標識”、“構(gòu)型控制/更改管理”、“構(gòu)型狀態(tài)紀實”的審核,是對研發(fā)過程中構(gòu)型管理工作的驗證。
構(gòu)型審核目的是保證:
a)所有的需求都在產(chǎn)品的驗證過程中實現(xiàn);
b)工程和制造文件精確的描述了產(chǎn)品的設(shè)計。
針對上述兩個目的,構(gòu)型審核一般包括功能構(gòu)型審核(FCA,F(xiàn)unctional Configuration Audit)和物理構(gòu)型審核(PCA, Physical Configuration Audit)。FCA用于驗證產(chǎn)品設(shè)計的實際性能符合設(shè)計文件和接口要求;PCA用于表明已經(jīng)發(fā)布的工程和制造文件完整、精確、可實施。
1.1 功能構(gòu)型審核
功能構(gòu)型審核不是單指某一次的綜合的徹底的審核,而是貫穿在產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)過程中,結(jié)合產(chǎn)品的階段性評審實現(xiàn),并且是逐漸深入遞進的。對于機載系統(tǒng)來說,初步設(shè)計評審(PDR)、詳細設(shè)計評審(CDR)主要任務(wù)之一都是在進行功能構(gòu)型評審。PDR評審時,系統(tǒng)設(shè)計方案已經(jīng)形成,功能構(gòu)型審核的主要內(nèi)容是飛機級的需求是否分解到系統(tǒng)級需求,是否在系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計中得到了完整的體現(xiàn);詳細設(shè)計評審(CDR)時,系統(tǒng)已經(jīng)基本完成了詳細設(shè)計,這時功能構(gòu)型審核就要深入到設(shè)備層級,對系統(tǒng)級需求甚至設(shè)備級需求,逐一審核驗證。
功能構(gòu)型評審是分層級的,一般有構(gòu)型項級(設(shè)備級)、系統(tǒng)級、飛機級三個層級。機載系統(tǒng)要進行構(gòu)型項和系統(tǒng)級的功能審核。構(gòu)型項級的主要體現(xiàn)為設(shè)備級需求的驗證,主要包括:
a)設(shè)備規(guī)范是否符合系統(tǒng)級規(guī)范;
b)設(shè)備需求驗證矩陣是否完整;
c)設(shè)備分析計算報告是否能夠驗證相應(yīng)需求;
d)設(shè)備鑒定試驗程序/報告是否能夠驗證相需求。
系統(tǒng)級需求的驗證,主要包括:
a)系統(tǒng)級需求是否完全覆蓋了飛機級分配到系統(tǒng)級的需求;
b)系統(tǒng)級需求中接口需求是否完善;
c)系統(tǒng)需求驗證矩陣是否完整;
d)系統(tǒng)的分析計算報告是否能夠驗證相應(yīng)的需求;
e)系統(tǒng)級的試驗程序/報告是否能夠驗證相應(yīng)的需求。
1.2 物理構(gòu)型審核
在主制造商-供應(yīng)商模式下,產(chǎn)品的零件級圖紙設(shè)計、制造大綱編制、工藝規(guī)范編寫、制造、裝配、出廠測試都由供應(yīng)商完成。主制造商對產(chǎn)品實物的構(gòu)型控制相對弱化,因此,物理構(gòu)型審核的重要性也就突顯出來,涉及的主要活動有首件檢驗(FAI)、驗收試驗(PAT)及局方進行的制造符合性檢查等。
主制造商對供應(yīng)商的質(zhì)量體系審核是物理審核前提條件。在設(shè)計凍結(jié)后,供應(yīng)商發(fā)布生產(chǎn)用圖,編寫制造文件組織試生產(chǎn)。生產(chǎn)用圖和制造工藝文件,主制造商一般是不批準的。試生產(chǎn)過程中,供應(yīng)商會進行首件檢驗,首件檢驗是驗證設(shè)計圖紙、制造文件、設(shè)備工裝等對產(chǎn)品設(shè)計的實現(xiàn)能力,主制造商一般不太會深入涉及FAI的具體活動,通過對首件檢驗報告(FAIR)的認可,進行物理構(gòu)型審核。
設(shè)備在完成制造和裝配后,要進行驗收試驗(PAT)。驗收試驗依據(jù)驗收試驗程序(ATP)進行,驗收試驗程序一般由設(shè)備供應(yīng)商提供,主制造商批準。對每一件交付設(shè)備或試驗設(shè)備都要進行驗收試驗,試驗通過意味著產(chǎn)品符合設(shè)計要求。對每個驗收試驗的前期監(jiān)督和控制,是主制造商的物理構(gòu)型審核的重要內(nèi)容。
2 局方審查活動和構(gòu)型審核
2.1 功能構(gòu)型審核和局方審查
適航條款的要求會通過飛機級需求傳遞到系統(tǒng)級和設(shè)備級,機載系統(tǒng)在針對這些適航要求的驗證活動,局方是要介入審查的。
另一方面,CCAR 25.1309條,要求“凡航空器適航標準對其功能有要求的設(shè)備、系統(tǒng)及安裝,其設(shè)計必須保證在各種可預(yù)期的運行條件下能完成預(yù)定功能?!睂︱炞C這條幾乎涵蓋所有的需求驗證過程。這個過程工作量巨大,局方不可能全部深入審查,一般會對重要的和條款明確要求的功能驗證活動進行審查,對其他功能驗證,可能只關(guān)注總結(jié)報告。
2.2 物理構(gòu)型審核和制造符合性檢查
制造符合性檢查是局方依據(jù)圖紙和制造文件,對試驗件進行實物檢查,確認實物是否符合圖紙要求的審查活動。簡而言之,是檢查”實物”對”文件”的符合性,本質(zhì)上講是質(zhì)量檢查。機載系統(tǒng)的物理構(gòu)型審核,是在實物對文件完全符合的前提下,驗證文件的完整性、正確性、可實現(xiàn)性。局方制造符合性檢查的內(nèi)容是機載系統(tǒng)的物理構(gòu)型審核的一部分。
制造符合性檢查是抽查,重要的設(shè)備、零件被確定為制造符合性檢查選項,對其關(guān)鍵制造過程或者關(guān)鍵特性進行審查。機載系統(tǒng)的物理構(gòu)型審核要進行100%的審核,重點項目可以結(jié)合局方審查活動一起進行,其余項目可以通過文件形式或體系評審方式進行。
制造符合性檢查比較關(guān)注材料、工藝、關(guān)鍵特性、生產(chǎn)裝備、軟件等。對于系統(tǒng)件中的重要承力件或關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件,局方會關(guān)注其零件的制造過程;對于執(zhí)行一定功能的系統(tǒng)件,通常采用目擊ATP的形式驗證其制造符合性檢查。
功能構(gòu)型審核和物理審核有時是交織進行的,例如局方目擊的適航驗證試驗,對試驗件要進行制造符合性檢查,試驗前進行評審,確認試驗大綱已經(jīng)得到批準,試驗件的制造、試驗件在試驗臺架的安裝、試驗設(shè)備已經(jīng)滿足試驗大綱中的要求,這都是物理構(gòu)型審核的范疇,試驗過程、試驗結(jié)果分析、試驗報告是驗證功能需求是否實現(xiàn),這是功能構(gòu)型審核范疇。
3 構(gòu)型審核的一般過程
功能構(gòu)型審核和物理構(gòu)型審核,一般都分為四個階段:
(1)計劃階段,提出型驗證要求并制定審核計劃。審核計劃需闡明審核的依據(jù)、議題、范圍,并根據(jù)審核的具體需求制定詳細的工作計劃、日程安排及審核形式等。
(2)預(yù)審階段, 審核前的籌備工作,包括成立審核組、安排審核議程、準備審核所需要的設(shè)備、規(guī)定準則、確定審核分工、準備審核相關(guān)資料。
(3)審核階段,按照受審項目清單進行正式審核,根據(jù)具體審核主題逐一檢查,并對整個審核過程進行詳細記錄,包括發(fā)現(xiàn)的問題項及解決措施,最終以報告形式進行構(gòu)型記實。
(4)審核后階段,跟蹤驗證問題項,實施糾正措施,評估措施有效性,直至問題項關(guān)閉。
4 結(jié)語
機載系統(tǒng)的構(gòu)型審核實質(zhì)上是一個技術(shù)管理類工作。但機載系統(tǒng)的設(shè)計一般由主制造商和供應(yīng)商共同負責(zé),主制造商在構(gòu)型審核過程中,不但要審核自身還要審核供應(yīng)商。機載系統(tǒng)對供應(yīng)商一般靠合同約束供應(yīng)商,因此,在系統(tǒng)研制初期,構(gòu)型審核工作就要和其他構(gòu)型管理工作一并考慮,以合適的方式在合同中體現(xiàn)。
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