王冬明

摘 要：研制飛機是龐大的系統(tǒng)工程，研制周期長、投資強度大?？s短研制周期、降低研制成本是取得商業(yè)成功的關(guān)鍵要素之一，通過使用科學的方法和管理技術(shù)縮短周期是制造商的共同目標，并行工程是實現(xiàn)這一目標的有效途徑之一。本文介紹了并行工程定義，分析了商用飛機的全生命周期的成本，并行工程在國內(nèi)外的應用現(xiàn)狀，結(jié)合商用飛機研制特點，研究并行工程在機上地面試驗中的應用。

關(guān)鍵詞：并行工程 機上地面試驗 商用飛機研制

中圖分類號：F27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（b）-0061-02

研制飛機是龐大的系統(tǒng)工程，研制周期長、投資強度大?？s短研制周期、降低研制成本是取得商業(yè)成功的關(guān)鍵要素之一，通過使用科學的方法和管理技術(shù)縮短周期是制造商的共同目標，并行工程是實現(xiàn)這一目標的有效途徑之一。

1 并行工程的定義

并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程進行并行、集成化處理的系統(tǒng)方法和綜合技術(shù)，要求從產(chǎn)品開發(fā)開始就考慮到全生命周期內(nèi)各階段因素，強調(diào)各部門協(xié)同工作，建立各決策者間的有效信息交流機制，綜合考慮各相關(guān)因素影響，最大限度地減少設(shè)計反復，縮短設(shè)計、生產(chǎn)準備和制造時間[1]。

2 國內(nèi)外商用飛機并行工程應用的現(xiàn)狀

隨著工業(yè)的發(fā)展，并行工程理論已經(jīng)成熟，并在實用化方向有了很好的發(fā)展。美國洛克希德公司在研制新型NMD導彈過程中，通過采用并行工程，開發(fā)周期從5年縮短為2年。美國波音公司在B777飛機時，運用并行工程，與B767飛機相比，研制周期縮短了13個月[2]。

國內(nèi)并行工程的應用也取得一定的成果，如西飛公司研制運7改型飛機時，對于內(nèi)裝飾采用了設(shè)計制造并行，研制周期從1.5年縮短到1年。

3 機上地面試驗介紹

3.1 定義

機上試驗程序是在系統(tǒng)安裝完成后，在地面檢查線纜和系統(tǒng)的安裝和功能是否正確的試驗，包含兩類試驗：線纜導通試驗程序（WIT）和機上功能試驗程序（OATP）。機上試驗程序?qū)儆陲w機設(shè)計集成過程的驗證階段。

3.2 試驗順序規(guī)劃

根據(jù)系統(tǒng)對飛機功能及關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的影響，可分為以下四類試驗。

（1）公共能源類試驗，如電源、液壓。

（2）具有平臺功能的試驗，如航電核心處理。

（3）功能相對獨立的系統(tǒng)試驗，如起落架、防火。

（4）全機綜合試驗。

試驗的邏輯順序如圖1所示。

某新型商用飛機共有16項機上功能試驗，如果采用上述串行試驗邏輯順序，計劃如圖2所示。

按上述計劃，完成全部試驗共需要88d，其中線纜導通15d，各系統(tǒng)功能試驗合計73d。

4 并行工程在機上功能試驗中的應用

為提高試驗效率，在該型飛機的試驗實施過程中引用并行工程方法，主要應用于以下五個方面。

4.1 線纜導通測試與總裝并行

并行原理：在系統(tǒng)設(shè)備安裝前已完成大部分線纜安裝，已具備部分線纜導通測試條件，將線纜導通與總裝工作并行開展，可節(jié)省導通測試時間，并有效避免某一束線纜的導通工作制約所有功能試驗開展的情況。

4.2 相互制約的OATP，并行開展

并行原理：優(yōu)化前置條件要求，將互相制約關(guān)系改為并列關(guān)系，一次試驗同時驗證。如圖3所示，電源系統(tǒng)首次上電時，電源、航電核心和空調(diào)均要求其他系統(tǒng)功能正常作為前置條件，作為飛機首次上電，各系統(tǒng)功能均未驗證，故形成制約關(guān)系。通過變互相制約的關(guān)系為并列關(guān)系，只把3個系統(tǒng)安裝完成作為前置條件，功能正常不作為前置條件，一次試驗便可同時驗證3個系統(tǒng)的功能狀態(tài)。

此種并行的意義在于：解鎖試驗限制附件，允許試驗開展，如圖3所示。

4.3 復雜系統(tǒng)試驗細化分解

并行原理：將復雜系統(tǒng)試驗細化分解為多項試驗；試驗前置條件細分簡化，將相似條件的試驗并行開展。例如：將航電系統(tǒng)試驗細化分解，合理并行后，原來需要14d的試驗可在7d完成，如表1所示。

4.4 OATP與總裝并行

通過對系統(tǒng)試驗程序進行嚴格梳理，明確前置條件和試驗范圍，對于相互無影響的系統(tǒng)，可并行開展總裝和試驗工作。如圖4所示，電源、航電完成系統(tǒng)安裝后即可開展OATP試驗，并同時開展燃油等系統(tǒng)總裝工作。

按原有串行工作計劃，全機完成總裝后再開展機上功能試驗，試驗周期需要88d。按并行方案規(guī)劃試驗安排，在發(fā)動機安裝前已完成約70%的試驗項目，在發(fā)動機完成安裝后21d即完成全部機上功能試驗。

4.5 試驗排故中設(shè)計與制造并行

試驗中遇到故障問題，如需進行設(shè)計更改，為縮短排故時間，在設(shè)計方案確定后，便開展風險采購、備料，設(shè)計數(shù)模達到一定成熟度后，即可進行風險制造，待數(shù)模發(fā)布后，完成加工和檢驗入庫，見圖5。此方法可有效縮短新制件的制造周期。

5 結(jié)語

按原有串行工作方案，總裝后需88d完成全部試驗，通過應用并行工程，機上功能試驗與總裝工作并行開展，在發(fā)動機安裝前已完成70%的試驗，發(fā)動機安裝后21d即完成全部功能試驗。

實踐表明，應用并行工程，可顯著提高機上地面試驗效率，有效縮短研制周期，繼而降低研制成本，提高商用飛機獲得商業(yè)成功的機會。

參考文獻

[1] （德）漢斯-亨利奇·阿爾特菲爾德.商用飛機項目[M].航空工業(yè)出版社，2013.

[2] 耿汝光.大型復雜航空產(chǎn)品項目管理[M].航空工業(yè)出版社，2012.endprint