孙星 邱冬莉 韩宁
摘 要:针对商用飞机复杂产品研制,本文通过研究国外同类企业,分析组织运营情况、研制模式、流程制度等方面,指明民机研发组织模式的特点,对国内同类企业的研制组织模式有一定启发作用。
关键词:民机 研发 适航 组织模式 共性
一、大型商用飞机研制模式的改变
随着各国商用飞机复杂产品研制的发展,传统的研发组织模式已无法适应复杂产品对适航性的要求,满足适航性的复杂系统对研发组织的流程及管理提出了前所未有的挑战。因此迫切需要商用飞机产品供应商对组织模式进行实质性变革。
以波音为例,经历了从B707 到B787 的实质性变革:B707 系统功能相对简单,复杂性也相对较低,相互之间几乎没有影响,系统小组设计飞机零部件时只需要进行少量的协调。B757 和B767项目,系统功能的复杂性和相互依赖性急剧增加。系统的研制不能像以前独立进行,每个系统的设计师要同其他系统的设计师进行更多的协调和交流。B777项目中,波音首次明确按照系统工程方法组织人员、定义流程和建立文档规范,在项目启动就建立了与8 家航空公司一起形成统一工作,全面捕获客户需要,并通过组织设计建造团队,第一次实现数字化的飞机产品定义和预装配,从而改进研制过程,提高客户满意度,大幅降低了研发成本。波音B787 作为重大跨国合作项目,不同的IPT间有着紧密的联系,在项目不同阶段互动对象和内容也发生变化,并且迭代推进的。每个项目都拥有庞大的人员数量,B787飞机在人力资源峰值时期有大约45000名工程师,项目团队成员来自五大洲16个地区。因此“沟通”在波音的项目研发过程中必须要求简化沟通渠道显得尤为重要。
二、 国际航空机载系统供应商成立“共性中心”成为趋势
针对B787,A350等重大的国际合作民机项目,各主机要求供应商优化沟通渠道,全球各大机载系统供应商都经历了组织调整。基于國际上各大主机供应商管理模式的要求和供应商内部资源优化的两大需求,赛峰(Safran)、霍尼韦尔(Honeywell)、通用(GE)、帕克(Parker)等国际机载系统巨头均建立了其共性技术中心,一般为集团直属的工程服务公司或机构,为集团提供高级别的技术服务的支持,包括产品开发、运行维护、适航取证、项目管理、流程、共性或专用软件、高性能分析计算等服务,同时,也对集团外提供技术支持的服务。从与主机对接层面来说,一个集团可能承担某大型客机的多个系统,一个主体牵头对接主机,可以在商务谈判、技术资源等多个层面得到益处。
三、国外机载集团公司共性技术中心最佳实践研究
以法国某跨国机载系统企业为例,该企业总部设在巴黎,全球员工92000人,其“共性技术中心”设立在其集团直属的工程服务公司,作为集团共性技术研究和服务机构,包括3700名员工,服务于集团内的各个业务领域和产品全生命周期。总部位于法国,在德国、英国、西班牙、美国、墨西哥、加拿大、巴西、印度等地都设有分公司,包含了电气系统、宇航、机械、软件及机载电子系统方面的专家。工程服务公司包括的业务板块有:
(1)产品开发支持服务。为集团内各专业领域,包括推进系统、电气/电源系统、机载系统、电子及软件,从专业设计到测试台操作的产品研发过程专业支持和咨询。
系统测试及服务:有超过20名专家,提供产品研发过程中各类测试解决方案设计及专用工具开发,制造台架、确认台架、IVVQ(集成、确认、验证和鉴定)支持、支持产品验证和适航审定过程的测试;
集成推进系统:通过推进系统的专家网络,提供包括推进系统设计及适航认证支持,功能分析、系统架构优化、系统集成、试验试飞等关键技术的咨询、分析及优化的服务;
结构及系统集成:包括复合材料、结构设计、重量管理及质量特性等关键技术的咨询、分析及优化的服务;
电气及电源系统:包括飞机电气线路互联系统、电源系统(发电、配电)设计的咨询、分析及优化的服务;
软件及电子设计:包括机载复杂电子软硬件设计开发(DO-254,DO-178),系统工程方法论及实践应用研究(包括需求工程、基于模型的系统工程等),多物理仿真研究、健康管理等关键技术研究。
(2)制造过程支持服务事业部。工程服务公司支持制造单位的所有产品生命阶段,尤其是部件和设备的批产过程,提供以下四个方面的技术支持和项目管理支持:
工程方法:帮助下属单位在批产阶段定义制造方法以及提升制造能力,也参与工作流、生产线的设计定义;
特殊材料及工艺的控制:提供金属和复合材料方面的专家,并能够进行初始分析;参与供应商现场的产品鉴定过程;
质量保证(QA):工程服务公司支持各制造单位的质量保证计划的执行监督,确保合理地应用标准评估制造质量,参与包括首件检查,部件生产过程的质量控制,以及可能的制造不符合项的处理;
供应商开发:基于风险、质量、生产能力和整个供应链的性能,评估部件或设备“制造或采购”的策略;支持下属单位对供应商能力进行评估;
(3)运行支持及维护。主要是为了支持飞机交付运营,所需提供的支持和交付物,例如准备维修计划或技术出版物等,主要包括以下几方面工作:
事故分析:对于集团旗下产品在航线事故中的问题进行分析,包括数据分析、场景再现,提供分析报告等;
客户支持热线:集团的客户支持热线设置在工程服务公司,支持旗下各主要机载系统/设备的运行问题提供在线客户服务;
技术出版物:支持旗下所有单位在产品开发阶段的技术出版物工作;
(4)适航及安全性办公室(CSO)。工程服务公司CSO支持开发安全、可靠的工业产品,从设计阶段到运行阶段,以确保项目符合标准、需求、国家和国际规章,评估产品/系统/设备的可靠性;基于算法和计划控制项目风险;对产品/系统/设备的可用性进行建模和评估;评估、优化和分析成本/优势,基于适航审定方面的专业知识支持推出具有全球市场竞争力的产品。CSO主要包括以下几个方面工作:高级数据统计、适航审定支持、咨询与培训、证后阶段、风险管理、安全过程。
(5)流程和工具。项目管理:为集团下属各单位及集团外部提供项目管理专家,以及项目管理流程、方法、工具、模板,提供各领域的项目管理咨询、培训和相关经验。
虚拟平台:构建集团的虚拟平台,对分布全球的各工厂进行实时技术和项目沟通,例如大型复杂项目需要集团内跨组织的专家技术支持,或项目管理的沟通等。
集团软件管理:针对产品开发过程中的特定设计活动,开发自主软件,提供集团内相关单位使用;
高性能计算:总部部署了高性能计算分析系统,覆盖了机械仿真、多物理仿真、空气动力学、CAD计算等。
四、结束语
随着商用飞机发展的加速,我国在民机研发能力方面持续提升,但与波音、空客两大主机厂及GE、Honeywell、Safran、Collins等机载系统供应商相比,尚存在较大差距。我国传统的军机研发模式以追求性能为主,难以适应以追求安全为主的民机适航性要求,通过对国外同类企业在研发体制和组织模式方面进行研究,可以为我国相关民机企业的发展提供借鉴作用,缩短与先进民机企业之间的能力差距。