白炎炎 賈大偉

目前飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)狀態(tài)已經(jīng)在各型號(hào)上實(shí)現(xiàn)了標(biāo)識(shí)、控制、記實(shí)和審核，但是到了實(shí)物階段的技術(shù)狀態(tài)未能得到管理，因此難以獲得飛機(jī)在生產(chǎn)、試驗(yàn)試飛、使用服役等過(guò)程中的實(shí)際數(shù)據(jù)，難以持續(xù)跟蹤、監(jiān)控飛機(jī)全生命周期中的技術(shù)狀態(tài)，飛機(jī)設(shè)計(jì)單位及工程師難以了解飛機(jī)實(shí)物狀態(tài)，不能深入地發(fā)現(xiàn)潛在的飛機(jī)研制問(wèn)題。

一、國(guó)內(nèi)外技術(shù)狀態(tài)管理分析

技術(shù)狀態(tài)管理的概念是美國(guó)軍方、美國(guó)航空航天局、歐洲太空局等在管理飛機(jī)、艦艇、火箭等大型武器裝備的研發(fā)過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的。1962年，美國(guó)空軍制定和發(fā)布了AFSCM375-1《研制和采購(gòu)階段的技術(shù)狀態(tài)管理》，第一個(gè)技術(shù)狀態(tài)管理文件由此產(chǎn)生，目前美國(guó)普遍使用的技術(shù)狀態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)是EIA-649-B。國(guó)內(nèi)在上世紀(jì)80年代后期隨著軍工產(chǎn)品的發(fā)展需求，逐步意識(shí)到技術(shù)狀態(tài)管理的重要性，1987年國(guó)務(wù)院和中央軍委發(fā)布《軍工產(chǎn)品質(zhì)量管理?xiàng)l例》，提出承制單位建立技術(shù)狀態(tài)管理制度；1998年發(fā)布了GJB 3206-1998《技術(shù)狀態(tài)管理》，目前國(guó)內(nèi)航空企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理主要執(zhí)行2010年發(fā)布的GJB 3206A-2010《技術(shù)狀態(tài)管理》。

在航空領(lǐng)域?qū)w機(jī)研制劃分為不同階段，目前國(guó)內(nèi)外大部分飛機(jī)型號(hào)在研制階段均實(shí)現(xiàn)了基于BOM（Bill of Material）的技術(shù)狀態(tài)管理。然而針對(duì)實(shí)物的技術(shù)狀態(tài)管理應(yīng)用的還是比較少。技術(shù)狀態(tài)管理側(cè)重飛機(jī)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，比較強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)對(duì)制造的輸入，而難以獲得飛機(jī)在制造、試驗(yàn)試飛等過(guò)程中的變化，難以持續(xù)跟蹤、監(jiān)控飛機(jī)全生命周期中的技術(shù)狀態(tài)，因此本文希望通過(guò)對(duì)實(shí)物技術(shù)狀態(tài)的管控，切實(shí)提升飛機(jī)全生命周期技術(shù)狀態(tài)管理能力。

二、 實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理業(yè)務(wù)過(guò)程分析

飛機(jī)按照研制過(guò)程劃分為不同的階段，包括開(kāi)題階段（K）、方案階段（F）、研制階段（初樣C、正樣S）、定型階段（D）、生產(chǎn)階段（ P）、售后保障（B）階段。實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理是以研制階段的飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)（EBOM：Engineering BOM）單架次產(chǎn)品基線為依據(jù)，根據(jù)飛機(jī)生產(chǎn)制造、試驗(yàn)試飛、使用服役過(guò)程中實(shí)物原材料、外協(xié)外包件、零組部件、裝機(jī)等具體的實(shí)物信息，展開(kāi)對(duì)實(shí)物技術(shù)狀態(tài)全面準(zhǔn)確的管理及追蹤。

飛機(jī)全生命周期技術(shù)狀態(tài)是一個(gè)從設(shè)計(jì)基線發(fā)布、符合性生產(chǎn)到應(yīng)用過(guò)程對(duì)技術(shù)狀態(tài)持續(xù)追蹤的過(guò)程，在此過(guò)程中基于BOM的技術(shù)狀態(tài)是一個(gè)不斷拆解和演化的過(guò)程，該技術(shù)狀態(tài)管理過(guò)程主要涉及四個(gè)業(yè)務(wù)階段：

設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)是按飛機(jī)單架次進(jìn)行管理的，由設(shè)計(jì)部門(mén)發(fā)布、作為開(kāi)展飛機(jī)生產(chǎn)的技術(shù)狀態(tài)基線，是飛機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)符合的技術(shù)狀態(tài)。

生產(chǎn)交付技術(shù)狀態(tài)，是飛機(jī)裝配完成后交付下一環(huán)節(jié)（試驗(yàn)/試飛或使用）時(shí)的技術(shù)狀態(tài)，此時(shí)飛機(jī)已經(jīng)從數(shù)字化產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為實(shí)物產(chǎn)品，生產(chǎn)交付技術(shù)狀態(tài)管理過(guò)程要符合設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)基準(zhǔn)，在基準(zhǔn)上進(jìn)行飛機(jī)生產(chǎn)制造的疊加超差、代料、不合格品等所允許范圍內(nèi)的技術(shù)狀態(tài)偏離，同時(shí)記錄實(shí)物的唯一識(shí)別信息和交付資料，在特定的交付點(diǎn)形成每架飛機(jī)各不相同的生產(chǎn)交付技術(shù)狀態(tài)；

試驗(yàn)試飛技術(shù)狀態(tài)，試驗(yàn)試飛是飛機(jī)研制過(guò)程中重要的驗(yàn)證過(guò)程，以生產(chǎn)單位提供的飛機(jī)為試驗(yàn)試飛對(duì)象，需通過(guò)多次試驗(yàn)/試飛完成飛機(jī)驗(yàn)證。每架飛機(jī)會(huì)進(jìn)行多場(chǎng)次的試驗(yàn)試飛，且每次驗(yàn)證項(xiàng)目不同，因此會(huì)形成多個(gè)不同的試驗(yàn)試飛技術(shù)狀態(tài)；

使用技術(shù)狀態(tài)，是飛機(jī)交付用戶(hù)進(jìn)入服役過(guò)程中的技術(shù)狀態(tài)，例如在使用/服役過(guò)程中由于零部件損耗導(dǎo)致飛機(jī)使用備件或飛機(jī)零部件進(jìn)行變更而導(dǎo)致飛機(jī)使用技術(shù)狀態(tài)發(fā)生變化。

圍繞飛機(jī)全生命周期的實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理，本文從主設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)管理視角出發(fā)，作為后續(xù)實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理的基準(zhǔn)，關(guān)注生產(chǎn)實(shí)物對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的符合性，并在此基礎(chǔ)上追蹤飛機(jī)實(shí)物在生產(chǎn)、試驗(yàn)試飛、使用維護(hù)過(guò)程中的狀態(tài)變化，從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)全生命周期實(shí)物技術(shù)狀態(tài)的管理。

三、 不同類(lèi)型實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理

（一） 實(shí)物技術(shù)狀態(tài)基準(zhǔn)

實(shí)物BOM以EBOM標(biāo)識(shí)的單架次設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)為基礎(chǔ)，EBOM結(jié)構(gòu)通常由EBOM頂層、構(gòu)型層（配置項(xiàng)CI：Config Item，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置項(xiàng)；配置解決方案 CS：Config Solution，為了滿(mǎn)足一個(gè)配置項(xiàng)功能而提供的不同配置解決方案；設(shè)計(jì)模塊DM：Design Module，為滿(mǎn)足配置解決方案劃分的設(shè)計(jì)模塊，其中CI和CS和1：N的關(guān)系；CS和DM是1：1的關(guān)系）、底層（所有相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)，例如零部件、技術(shù)文件、規(guī)范文件、MBD模型等）組成。通過(guò)對(duì)超級(jí)EBOM抽取出單架次EBOM技術(shù)狀態(tài)，參考制造BOM（MBOM：Manufacture BOM）中所需的制造信息，為飛機(jī)構(gòu)建實(shí)物BOM，因此在實(shí)物BOM構(gòu)建初期會(huì)基于投產(chǎn)架次進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)的拆分，如圖2所示。

（二）生產(chǎn)實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理

基于單架次EBOM，針對(duì)每架生產(chǎn)出來(lái)的飛機(jī)，由于其后續(xù)應(yīng)用的不同（如為滿(mǎn)足不同科目的試驗(yàn)試飛），可能需要進(jìn)行多次交付，且每次交付時(shí)狀態(tài)可能不同。為此需要記錄每次交付提供的實(shí)物技術(shù)狀態(tài)，針對(duì)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)包含設(shè)計(jì)狀態(tài)（圖號(hào)、版本、研制使用狀態(tài)、時(shí)限、更改等）和生產(chǎn)實(shí)物狀態(tài)（代料、不合格品、更改的生產(chǎn)貫徹、生產(chǎn)交付實(shí)物信息等）等特定架次的實(shí)物BOM，技術(shù)狀態(tài)管理人員在確認(rèn)當(dāng)前狀態(tài)的基礎(chǔ)上，為實(shí)物BOM定義基線，記錄在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)情況下實(shí)物BOM的狀態(tài)，為未來(lái)信息追溯提供基礎(chǔ)。從EBOM、MBOM到生產(chǎn)實(shí)物BOM的映射關(guān)系如下：

（三） 試驗(yàn)試飛技術(shù)狀態(tài)管理

對(duì)于交付試飛單位開(kāi)展的試驗(yàn)試飛，主設(shè)計(jì)師單位對(duì)其技術(shù)狀態(tài)管理包括兩個(gè)主要內(nèi)容。首先，當(dāng)發(fā)生飛機(jī)設(shè)計(jì)更改時(shí)，對(duì)于已生產(chǎn)并交付試飛單位的飛機(jī)，在生產(chǎn)工程更改貫徹完成后應(yīng)通過(guò)外場(chǎng)服務(wù)進(jìn)行試驗(yàn)單位的更改貫徹及記錄；其次，對(duì)不同場(chǎng)次、不同迭代試驗(yàn)科目追蹤記錄每次試驗(yàn)時(shí)飛機(jī)的實(shí)物技術(shù)狀態(tài)。從EBOM到試驗(yàn)試飛實(shí)物BOM的映射關(guān)系如下：

當(dāng)試驗(yàn)試飛完全合格的飛機(jī)會(huì)交付給客戶(hù)使用的飛機(jī)，實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理的重點(diǎn)包括持續(xù)追蹤飛機(jī)的最新?tīng)顟B(tài)，以及在發(fā)生工程更改時(shí)在外場(chǎng)的貫徹。從EBOM到使用實(shí)物BOM的映射關(guān)系如下：

（五） 技術(shù)狀態(tài)跟蹤控制

因?yàn)槊總€(gè)型號(hào)的實(shí)物BOM都是按照單架次進(jìn)行管控，因此可以按照單架次查看實(shí)物BOM的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及關(guān)聯(lián)的文檔、實(shí)物信息。計(jì)師通過(guò)選擇機(jī)型、架次及實(shí)物BOM頂層零部件號(hào)，可以查看、追蹤到相關(guān)頂層零部件所在架次的實(shí)物飛機(jī)狀態(tài)信息，包括各項(xiàng)實(shí)物狀態(tài)信息。

四、實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)飛機(jī)全生命周期的實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理，本文以設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)EBOM為輸入，以實(shí)物BOM數(shù)據(jù)模型對(duì)實(shí)物技術(shù)狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和記實(shí)。EBOM根據(jù)特定架次派生出多個(gè)生產(chǎn)交付狀態(tài)的實(shí)物BOM，當(dāng)每架機(jī)交付試驗(yàn)試飛時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)試飛的不同科目、不同場(chǎng)次再派生出不同視圖的實(shí)物BOM進(jìn)行試驗(yàn)試飛技術(shù)狀態(tài)管理，完成試驗(yàn)試飛信息反饋后，最終將使用實(shí)物BOM交付最終用戶(hù)使用并進(jìn)行使用技術(shù)狀態(tài)管理，如圖3所示。

具體過(guò)程如下：

實(shí)物BOM初始構(gòu)建時(shí)，包含設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生并發(fā)布用于特定架次生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)、電氣和軟件等各專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)，該初始結(jié)構(gòu)與特定架次的EBOM、軟件配置等完全一致，除此之外，還含有用于飛機(jī)使用保障的手冊(cè)、維修大綱，1：1備件等數(shù)據(jù)；

進(jìn)入生產(chǎn)階段，獲得生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)在特定架次上各零部件的實(shí)物標(biāo)識(shí)、制造過(guò)程的合理偏差，實(shí)物BOM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上增加超差代料和不合格品等信息，并在特定的交付節(jié)點(diǎn)獲得所需交付資料。如果一架飛機(jī)多次交付，技術(shù)狀態(tài)管理人員可以為每次交付建立技術(shù)狀態(tài)基線，實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)狀態(tài)的“分拆”；

試驗(yàn)試飛過(guò)程中，通過(guò)基線記錄每次試驗(yàn)試飛的飛機(jī)技術(shù)狀態(tài)，以及相關(guān)的技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)；

飛機(jī)使用過(guò)程，持續(xù)跟蹤飛機(jī)實(shí)物技術(shù)狀態(tài)的變化。

每架生產(chǎn)出的飛機(jī)最終都會(huì)形成一個(gè)實(shí)物BOM，如圖4所示。該實(shí)物BOM中包含了能夠反應(yīng)設(shè)計(jì)、制造交付、試驗(yàn)試飛和使用各業(yè)務(wù)階段的技術(shù)狀態(tài)文件和數(shù)據(jù)，且隨著設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)試飛和使用逐步構(gòu)建、豐富和持續(xù)變化。

五、結(jié)論

通過(guò)飛機(jī)研制全生命周期數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，建立起單架次飛機(jī)產(chǎn)品基線及相關(guān)實(shí)物技術(shù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)跨廠所的協(xié)同技術(shù)狀態(tài)控制，為技術(shù)狀態(tài)管理人員構(gòu)建起異地設(shè)計(jì)、制造協(xié)同研制模式下實(shí)物技術(shù)狀態(tài)的全局視圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)實(shí)物技術(shù)狀態(tài)的追蹤與管控。完成實(shí)物技術(shù)狀態(tài)管理后，如何將實(shí)物技術(shù)狀態(tài)的信息反饋給飛機(jī)設(shè)計(jì)單位供飛機(jī)型號(hào)研制參考，形成真正意義上的飛機(jī)研制閉環(huán)管理，該問(wèn)題有待后續(xù)深入研究及探討。

作者單位：航空工業(yè)信息技術(shù)中心（金航數(shù)碼）