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民用飞机研制流程研究

作者:未知

  摘要:本文介绍了民用飞机研制的概念,通过研究国外民用飞机研制的特点,结合国内民机研制已有的经验,建立适合民用飞机的标准化研制流程,以利于飞机研制的开展。
  关键词:研制流程;民用飞机;标准化
  1、引言
  民用飞机全新研制具有着一些自身的特点,需要满足适航部门安全性、技术性要求,民航客户定制性要求,区域市场细分等等。为了适应民机研制发展,应对激烈的国际市场竞争,必须通过制定相关标准化研制流程来确定民机研制阶段和各阶段工作内容,以期规范研制工作。从目前民用飞机研制工作开展的情况来看,这已是亟待解决的问题。
  2、研制思路
  从航空领域飞机研制的的历程看,能成功研制飞机的有三种模式:美国的主机厂模式、苏联的设计局模式和欧洲的空客模式。三种模式都能研制出飞机,但各有长处和短处。
  美国的主机厂模式是世界上最为传统的方式,由一个研制飞机的工厂作为主承包商进行飞机研制。长期以来,不少飞机都是这样从飞机工厂推向市场的。
  苏联的设计局模式是由飞机设计局负责飞机研制,成功后交给批生产厂进行批生产。这种方式能较快推出各种新型号,赶超世界先进水平,特别适用于军用飞机的研制。
  欧洲的空客模式是成立一个管理公司,把各国研制飞机的力量有机组织起来,共同合作研制推出飞机。空客模式的最大好处是充分发挥各自的技术优势和特点,将力量完全聚焦在一起,以研制出最佳飞机。
  随着苏联的消亡,俄罗斯已用主机厂模式替代。三种模式中空客模式是发展时间最晚、研制民用飞机最有成效的模式,是当今世界最新的模式。
  民用飞机研制具有集成性、分布性、异构性和协同性等特点,是一个复杂程度高、协同难度大的系统工程,结合美国的主机厂模式和欧洲的空客模式,建立符合自身的民机研制思路。在全球范围内选择合适的供应商,通过优化组合行业内的研发资源,按照主制造商—供应商模式思路开展研制。
  3、研制流程
  3.1 国外研制流程分析
  从国外有代表性的几家航空制造公司的情况看,研制流程按阶段划分组织工作。例如:波音公司研制阶段一般分为项目定义阶段、费用定义阶段、生产阶段,共3个阶段。空客公司研制阶段一般分为可行性论证阶段、概念设计阶段、定义阶段、发展阶段,共4个阶段。法宇航欧直公司研制阶段一般分为定义阶段、研制阶段、工业化阶段、批生产和商务阶段,共5个阶段。庞巴迪公司研制阶段一般分為概念定义阶段、启动准备阶段、初步/联合定义阶段、详细定义阶段、产品定义发布阶段、产品取证阶段、产品验证阶段,共7个阶段。
  由于这些公司各自的产品开发战略不同,同时为满足项目决策的里程碑,他们对飞机研制阶段的划分方法也存在差异,例如:法宇航欧直公司虽然也有可行性论证工作,但不把其列入正式研制阶段,并且工业化阶段与批生产和商务阶段同时开展工作,这种简单、灵活的阶段方案有利于缩短直升机研制周期,迅速打开市场。而空客公司在定义阶段之前还划分了可行性研究和概念阶段,并将许多关键性问题放在此阶段解决,这是因为A380、A350相对直升机来说要庞大、复杂得多,其技术难度与风险、经费等问题尤为突出,因此空客公司更加重视前期的论证、准备工作。尽管国外这些阶段划分在起止节点、粗细程度、划分方法上有所差异,但从整体内容上看基本是异曲同工。
  3.2 民用飞机研制流程建立
  3.2.1 研制流程规划
  从民用飞机研制整个过程来看,飞机研制流程由研制阶段划分为框架,将研制所做的工作进行分解,并规划到不同的阶段中。研制阶段的划分应按照系统工程的理念,综合考虑型号的设计、生产、试验、产品支援等方面内容,按照现代民机的研制目标主要体现在“更安全、更经济、更舒适、更环保、研制周期更短”等原则,规范型号工程实施的投入和产出,形成民机研制各阶段。
  出于明晰研制流程的考虑,需根据各阶段的工作内容提炼出一些项目决策使用的里程碑,里程碑设立首先各阶段工作转段,均需设立,同时考虑民用飞机设计的特点在研制个阶段内为降低项目研制风险,需设立一定的研制通过里程碑控制,达到对研制流程的控制。
  3.2.2 民用飞机研制流程
  民用飞机按照民用飞机研制流程规划,综合参考国外的研制阶段划分思路,结合公司多年来在民机研制中总结出来的经验,民用飞机研制阶段分为:立项论证阶段、可行性论证阶段、预发展阶段、工程发展阶段、产业化阶段。各阶段主要工作目标,及标志阶段工作标志,如下:
  1)立项论证阶段
  根据发展规划和市场需求,形成项目研制设想,完成项目立项论证工作。项目建议书正式批准标志着本阶段工作的完成。
  2)可行性论证阶段
  根据立项论证的目标和要求,对项目的技术和经济可行性进行综合研究,选定最佳产品目标和研制方案,并最终通过相关部门的评审。可行性研究报告通过评审标志着本阶段工作的完成。
  3)工程发展阶段
  综合考虑项目技术、制造、质量、经济性、适航审定等问题,进行产品详细设计、试制和试验等,并最终通过相关部门的审定。型号合格证(TC)颁布和首架交付标志本阶段工作结束。
  4)产业化阶段
  持续取得订单和改进产品和服务,扩大市场份额。根据市场订单,制定生产纲领,建立生产管理模式和商务运行模式,完成批生产的能力建设,有效控制成本,确保准时交付,进而取得商业成功,实现良性循环的产业化发展。
  依照各阶段研制主要工作及目标,将整个研制过程分为M0到M14共15个里程碑,其中,M3、M5、M7和M14目标的实现分别标志了4个研制阶段的完成,同时为了飞机研制与商业成功相结合,在M5、M6、M7设定了商业里程碑,详见图1。
  4、结束语
  通过了解、分析国外当前民用飞机研制的情况,建立了标准的民用飞机研制流程,包括研制阶段和里程碑的划分,对飞机研制的过程起到了很好的监控作用。各研制阶段工作的实施,还需关注研制阶段管理、风险控制管理、组织制度管理、适航取证管理、质量管理、经济性管理等方面,严格按照研制流程,结合必要的配套管理标准,充分利用市场因素,掌握好进度和费用,降低技术和经济风险,才能发挥最大效益。
  参考文献:
  [1]赵嵩正,殷茗,梁工谦等.大型复杂航空产品质量评估模型研究[J].航空学报,2006,127(4):588-593.
  (作者单位:中航西飞民用飞机有限责任公司)
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