■ 華明達 李國飛/中國航發(fā)

與國際接軌的構(gòu)型管理方法的應(yīng)用，不僅保證了型號研制和適航取證的順利進行，也為我國民用航空發(fā)動機構(gòu)型管理的發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗。

航空發(fā)動機研制是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及空氣動力、工程熱物理、力學(xué)、材料、電子等眾多學(xué)科和專業(yè)。航空發(fā)動機在高溫、高壓和高轉(zhuǎn)速疊加的工況下工作，且不斷地追求性能、安全性和經(jīng)濟性等高指標(biāo)，使得發(fā)動機的工作狀態(tài)十分復(fù)雜和苛刻。因此，在發(fā)動機設(shè)計、試制和試驗驗證過程中，必然會出現(xiàn)多次迭代、不斷改進、不斷優(yōu)化的過程，使技術(shù)狀態(tài)不可避免地會發(fā)生變化，工程更改日趨繁多，很有可能會丟失一些相關(guān)信息，導(dǎo)致最終生產(chǎn)出的產(chǎn)品與前期需求有一定偏離。為了有效控制更改，保證發(fā)動機技術(shù)狀態(tài)清晰、完整，必須進行嚴(yán)密和便捷的構(gòu)型管理。在適航取證過程中，構(gòu)型管理是局方審查的重要內(nèi)容之一，專門制訂了構(gòu)型管理審定計劃，且必須在取證前通過審查，這充分表明了構(gòu)型管理對于民用航空發(fā)動機研制管理的重要性。

構(gòu)型管理簡介

構(gòu)型是指在定義文件中規(guī)定的、并在產(chǎn)品中達到的功能特性和物理特性。構(gòu)型管理通過文件形式將特性凍結(jié)形成不同的基線，并按照基線開展設(shè)計制造，使最終產(chǎn)品滿足客戶的需求，是對產(chǎn)品“屬性”的管理，是工程管理的核心環(huán)節(jié)。構(gòu)型管理主要包括構(gòu)型標(biāo)識、控制、紀(jì)實、審核等4項活動（如圖1所示），通過有效地控制構(gòu)型項及標(biāo)識、偏離、更改和超差等工作，實現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)可控和可追溯。

圖1 構(gòu)型管理主要內(nèi)容

構(gòu)型標(biāo)識

構(gòu)型項是構(gòu)型管理的基本單元，分為零件級、組件級、部件級和整機級，采用以構(gòu)型項為基本單元的構(gòu)型管理模式，體現(xiàn)層次性，有利于研制和管理。構(gòu)型標(biāo)識是指確定構(gòu)型項，并對其功能特性和物理特性進行標(biāo)識和文檔化的過程。構(gòu)型標(biāo)識為構(gòu)型控制、紀(jì)實和審核建立并保持一個確定的文件依據(jù)，包含構(gòu)型項的選取、構(gòu)型的定義及標(biāo)識、圖樣標(biāo)識和建立構(gòu)型基線等。

構(gòu)型項選取

合理選擇構(gòu)型項非常重要，具有獨立功能的、單獨裝配的、在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分解中不可拆分組件，具有關(guān)鍵特性或重要特性的零件，單獨采購和交付的成附件是主要的選取原則。

構(gòu)型定義及標(biāo)識

構(gòu)型項確定后，完成詳細(xì)設(shè)計和出圖，形成完整的零組件清單，確定發(fā)動機基礎(chǔ)構(gòu)型，此過程即為構(gòu)型定義及標(biāo)識。在研制中，每臺發(fā)動機都有單獨的構(gòu)型定義，具體示例見表1。每一個構(gòu)型項都有一個構(gòu)型號并采用與圖號分離的方式進行單獨標(biāo)識。

表1 發(fā)動機的構(gòu)型定義示例

圖樣標(biāo)識

各類零組件應(yīng)按照統(tǒng)一的規(guī)則進行圖樣標(biāo)識（具體如圖2所示）。采用這種方式可避免傳統(tǒng)航空產(chǎn)品圖樣編號方式只能反應(yīng)出型號和組別號，無法反映出零件狀態(tài)（成品、試驗件、外購件等），也不能反映出零件的設(shè)計狀態(tài)（為該零件的第幾次設(shè)計）的情況。

圖2 圖樣編號規(guī)則

建立構(gòu)型基線

構(gòu)型基線分為功能基線、分配基線和產(chǎn)品基線。在需求分析與定義階段，分析與定義客戶需求，建立功能基線；在初步設(shè)計階段，確定發(fā)動機總體對各部件、系統(tǒng)和軟件的技術(shù)要求，建立分配基線；在試制、驗證及適航取證階段，通過試驗和試飛完成構(gòu)型審核和確定產(chǎn)品基線。

構(gòu)型控制

構(gòu)型控制是對構(gòu)型基線的工程更改、偏離與讓步處理，始于功能基線確定之時，繼而貫穿于項目研制、生產(chǎn)的全過程，既是構(gòu)型管理的核心，也是構(gòu)型控制委員會（CCB）的主要工作。構(gòu)型控制的工作具體分為更改控制和偏離與讓步控制。

更改控制

為完善設(shè)計，對所批準(zhǔn)的構(gòu)型文件提出更改請求，分析更改產(chǎn)生的影響及其受影響的產(chǎn)品范圍，形成對構(gòu)型文件和產(chǎn)品（在制品、已制品和已交付產(chǎn)品）的處理意見，實施正式的工程更改，并跟蹤更改的貫徹執(zhí)行情況。更改控制需要制定更改程序與管理文件，明確更改對象、類別、程序、申請單編制要求、簽署要求等內(nèi)容。

如表1構(gòu)型定義所示，只要構(gòu)型定義中的圖號、版本號等發(fā)生變化，構(gòu)型就會有相應(yīng)變化。構(gòu)型更改控制按照兩類進行管理（見表2），分別為I類更改和Ⅱ類更改。其中，I類更改要換圖號，Ⅱ類更改僅換圖號版次。

不管是I類更改還是Ⅱ類更改，都不改變零組件的構(gòu)型號。當(dāng)下屬部組件更改時，如不影響接口、形狀、功能（3F），上級部組件可不更改，阻斷了更改向上傳遞，既避免了出現(xiàn)一個零件換號導(dǎo)致部件/系統(tǒng)、甚至整機圖樣換號的情況，又避免了同步更改三大文件目錄（零件目錄、組件目錄、部組件明細(xì)表）。這樣，構(gòu)型更改不僅簡便、工作量小，而且不易導(dǎo)致更改頻繁、更改不及時，構(gòu)型定義不易出差錯。

表2 構(gòu)型更改類別

另外，由于發(fā)動機或單元體總圖中只填寫下屬部組件的構(gòu)型號，而不填寫圖號，所以盡管發(fā)生了構(gòu)型更改，不會影響總圖的裝配關(guān)系，十分便于管理。

偏離與讓步控制

偏離與讓步控制是對制造過程中不合格品的處理，當(dāng)產(chǎn)品不滿足構(gòu)型文件的要求時，通過論證、評定、審批和實施措施，臨時允許不合格品使用或臨時調(diào)整加工要求。不合格品處理分為偏離（DR）和讓步（concession），偏離是和設(shè)計圖樣偏離的輕微超差，讓步是涉及接口尺寸、性能等互換性的超差項目（影響3F），讓步是偏離的升級。

需要制訂偏離與讓步控制程序，嚴(yán)格執(zhí)行“不合格品審理單”辦理程序，所有偏離與讓步的不合格品（超差）處理均需審理。經(jīng)過批準(zhǔn)的偏離許可和讓步，僅在指定的范圍和時間內(nèi)適用，不作為構(gòu)型文件的更改依據(jù)。

構(gòu)型紀(jì)實

構(gòu)型紀(jì)實指對已確定的構(gòu)型信息、提出的更改狀況和已批準(zhǔn)更改的執(zhí)行情況所作的正式記錄和報告。構(gòu)型紀(jì)實應(yīng)準(zhǔn)確、全面地記錄每一構(gòu)型項和已批準(zhǔn)的構(gòu)型文件及其更改的狀況，確保每一構(gòu)型演變的可追溯性。

在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中開展構(gòu)型紀(jì)實，記錄發(fā)動機在研制和取證階段與構(gòu)型有關(guān)的信息，包括：構(gòu)型項；構(gòu)型文件信息；更改從提出到實施的全過程信息；所有偏離與讓步的信息；構(gòu)型審核的結(jié)果，不符合項的情況，最終的處理情況；單臺份構(gòu)型定義清單；單臺份的技術(shù)狀態(tài)報告等。

通過完整的構(gòu)型紀(jì)實，不但保證了研制質(zhì)量，而且便于適航取證的審查。

構(gòu)型審核

構(gòu)型審核是指為確定構(gòu)型項是否符合其構(gòu)型信息所進行的檢查。對構(gòu)型項是否符合構(gòu)型文件的正式檢查，應(yīng)納入型號研制階段評審和取證過程，并由審核組在研制方或承制方的現(xiàn)場進行功能構(gòu)型審核和物理構(gòu)型審核。功能構(gòu)型確認(rèn)是指在完成適航審定部門評審之前對構(gòu)型項目的試驗數(shù)據(jù)和質(zhì)量保證記錄的正式檢查，確認(rèn)該構(gòu)型項已達到的構(gòu)型文件中指定的性能和功能特征；物理構(gòu)型確認(rèn)是對制造構(gòu)型的正式檢查，確認(rèn)該構(gòu)型項與適航取證基線的制造符合性。

發(fā)動機構(gòu)型審核要結(jié)合初步設(shè)計評審（PDR）、詳細(xì)設(shè)計評審（CDR）等評審，審查構(gòu)型項是否實現(xiàn)了構(gòu)型文檔中的定義的功能、性能、接口特性要求，進行功能構(gòu)型審核。結(jié)合首件鑒定和質(zhì)量審查開展構(gòu)型項制造下的工程圖紙/設(shè)計數(shù)據(jù)、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)數(shù)據(jù)、質(zhì)保數(shù)據(jù)記錄和試驗記錄的詳細(xì)審核，審查交付產(chǎn)品是否滿足產(chǎn)品構(gòu)型定義文件的要求，并及時糾正設(shè)計和制造過程中出現(xiàn)的偏離，進行物理構(gòu)型審查。

構(gòu)型管理取得的效率

采用先進的構(gòu)型管理方法，對發(fā)動機型號研制和適航取證能起到重要促進作用，主要體現(xiàn)在：構(gòu)建了有效的構(gòu)型管理組織和體系，并與項目管理有機結(jié)合；實行了面向構(gòu)型項和構(gòu)型文件的管理方式，替代傳統(tǒng)的面向圖樣和技術(shù)文件的管理方式；改變了傳統(tǒng)的發(fā)動機產(chǎn)品層級架構(gòu)定義方式，實現(xiàn)構(gòu)型層和設(shè)計層的分離，并有助于實現(xiàn)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計；采用了先進的圖樣編號方法，有效地標(biāo)識零件狀態(tài)和設(shè)計更改狀態(tài)；采用了構(gòu)型號和圖號分離的標(biāo)識方式，有效地阻斷設(shè)計更改的向上傳遞，不必更改上級圖樣和文件目錄，便于管理且減少工作量；減少了更改類別，大改換號、小改換版，構(gòu)型控制簡便、高效；實施了單臺份構(gòu)型管理，保證每臺份發(fā)動機具有清晰的技術(shù)狀態(tài)；借助物理數(shù)據(jù)模型（PDM）信息化平臺管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)，保證產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的可追溯性。

結(jié)束語

總的來說，我國航空發(fā)動機行業(yè)構(gòu)型管理的組織體系還不健全，各型號的構(gòu)型管理水平參差不齊，構(gòu)型管理的發(fā)展仍任重道遠(yuǎn)。為提高航空發(fā)動機的研制和管理水平，應(yīng)進一步提高對構(gòu)型管理重要性的認(rèn)識，健全組織和體系并將其納入中國航空發(fā)動機運營管理系統(tǒng)（AEOS），為我國航空發(fā)動機研制能力的穩(wěn)步提升做出貢獻。