文/楊林

一種民機(jī)四性指標(biāo)論證輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文/楊林

本文就民用飛機(jī)的研制中飛機(jī)安全性、可靠性、維修性及測試性（以下簡稱四性）的指標(biāo)論證過程，給出了一種論證輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對四性指標(biāo)數(shù)據(jù)的管理、關(guān)聯(lián)、搜索、自動匹配等，為四性需求指標(biāo)論證提供實(shí)時(shí)的在線數(shù)據(jù)支持，極大提高指標(biāo)論證的效率。本文分別對四性指標(biāo)論證輔助系統(tǒng)功能、架構(gòu)、及實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了闡述。為我國民機(jī)研制四性領(lǐng)域的指標(biāo)論證提供了一種新的思路和方法，極大提升了工作效率。

四性指標(biāo) 輔助系統(tǒng)

在民機(jī)四性（主要包括：安全性、可靠性、維修性及測試性等，以下簡稱四性）的整個(gè)研制周期中，前期的論證工作非常重要。飛機(jī)級四性指標(biāo)的準(zhǔn)確性、合理性及完整性，對飛機(jī)的綜合品質(zhì)和壽命周期費(fèi)用具有重大影響，甚至直接影響到飛機(jī)項(xiàng)目能否順利取得成功。四性指標(biāo)的論證工作的基礎(chǔ)是大量的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)的捕獲、處理、利用及管理一直是國內(nèi)民機(jī)四性領(lǐng)域的短板。隨著國產(chǎn)民機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，飛機(jī)四性指標(biāo)的論證急需突破傳統(tǒng)的“手工作坊”式工作模式，運(yùn)用信息化手段，不斷向綜合化、自動化及信息化方向發(fā)展。

在民機(jī)研制過程中，如何正確選擇四性指標(biāo)參數(shù)和合理確定四性指標(biāo)量值，是飛機(jī)四性設(shè)計(jì)任務(wù)的開端，合理的四性指標(biāo)參數(shù)不僅能確保飛機(jī)安全可靠飛行，還能使飛機(jī)在滿足系統(tǒng)效能的前提下大大降低使用、維修和保障費(fèi)用。指標(biāo)論證的核心在于綜合權(quán)衡分析，從而提出優(yōu)化的指標(biāo)參數(shù)組合，而綜合權(quán)衡分析的基礎(chǔ)在于為決策者提供及時(shí)全面的數(shù)據(jù)資料，以及對各類相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和處理。

本文正是基于國內(nèi)民機(jī)的發(fā)展形勢和需要，提出了一種民機(jī)四性指標(biāo)論證的輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對指標(biāo)論證中涉及的各類分散的、碎片化的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化、規(guī)范化及一體化管理，給設(shè)計(jì)人員在論證過程中對于數(shù)據(jù)查詢、檢索和利用提供了極大的便利，可有效提升四性指標(biāo)論證協(xié)同工作效率。

表1：指標(biāo)描述數(shù)據(jù)項(xiàng)

表2：指標(biāo)確認(rèn)檢查數(shù)據(jù)項(xiàng)

圖1：民機(jī)四性指標(biāo)論證流程示意圖

1 民機(jī)四性指論證工作流程

為了確保四性指標(biāo)的完整性、準(zhǔn)確性，需要建立一套嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的論證流程，確保飛機(jī)級層面的四性指標(biāo)是合理的，相關(guān)方共同可接受的。民機(jī)四性指標(biāo)論證過程主要分為以下幾步：輸入整理、指標(biāo)起草、指標(biāo)分類、確認(rèn)檢查、檢查總結(jié)。其流程示意圖見圖1。

2 民機(jī)四性指標(biāo)論證數(shù)據(jù)模型

民用飛機(jī)四性指標(biāo)論證工作涉及的數(shù)據(jù)主要包括：來源數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)、確認(rèn)檢查數(shù)據(jù)。具體的數(shù)據(jù)模型可參見圖2。

圖2：民機(jī)四性指標(biāo)論證數(shù)據(jù)模型示意圖

指標(biāo)來源數(shù)據(jù)包括：市場需求文件、標(biāo)準(zhǔn)和指南（按序分別為國際民航標(biāo)準(zhǔn)、中國民航標(biāo)準(zhǔn)、公司標(biāo)準(zhǔn)、美軍標(biāo)、國軍標(biāo)、各類指南等）、其他機(jī)型/制造商的需求文件（如A350、B717等）、以往機(jī)型的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等。

指標(biāo)描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)參見表1。

指標(biāo)確認(rèn)檢查數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)參見表2。

3 四性指標(biāo)論證輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于民機(jī)四性指標(biāo)論證流程及數(shù)據(jù)模型，需對四性指標(biāo)輔助系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)開發(fā)編程過程省略，該系統(tǒng)主要包含以下功能：

（1）市場和客戶文件管理；

（2）標(biāo)準(zhǔn)和指南數(shù)據(jù)管理；

（3）其他型號四性指標(biāo)數(shù)據(jù)管理；

（4）以往機(jī)型經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)管理；

（5）數(shù)據(jù)搜索；

（6）指標(biāo)起草；

（7）指標(biāo)確認(rèn)檢查；

（8）指標(biāo)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匹配功能；

（9）任務(wù)管理；

（10）……

四性指標(biāo)論證輔助系統(tǒng)邏輯框圖參見圖3。

4 結(jié)束語

圖3：民機(jī)四性指標(biāo)論證輔助系統(tǒng)邏輯框圖

民機(jī)四性指標(biāo)論證是民用飛機(jī)研制工作的重要內(nèi)容，四性頂層指標(biāo)一旦有問題，往往會造成失之毫厘，謬以千里的結(jié)果，所以必須認(rèn)真嚴(yán)肅對待。建立輔助軟件工具，可極大減輕設(shè)計(jì)人員數(shù)據(jù)分析檢索工作量，并對全過程進(jìn)行跟蹤記錄，提升協(xié)同工作效率與質(zhì)量，為民機(jī)四性研制提供了很好的支持，有效促進(jìn)民機(jī)四性水平，使得我國研制的民用飛機(jī)在未來的民用航空市場上更具競爭力，有效促進(jìn)民機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如條件允許，本輔助系統(tǒng)還可以跟民機(jī)研制過程中其他系統(tǒng)進(jìn)行對接和數(shù)據(jù)交換，以發(fā)揮其更大的作用，例如與運(yùn)營數(shù)據(jù)管理平臺對接，實(shí)現(xiàn)四性指標(biāo)驗(yàn)證支持；再例如與型號故障管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)優(yōu)化和改進(jìn)支持等。同時(shí)本輔助系統(tǒng)還可以進(jìn)行擴(kuò)展，在指標(biāo)論證的基礎(chǔ)上建成民機(jī)四性指標(biāo)全壽命周期跟蹤及監(jiān)控系統(tǒng)，為民機(jī)四性研制提供全壽命周期的支持。

[1]ARP4754A，Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systems.

作者單位 上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院 上海市 201210