构型基线管理在民机项目中的应用

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1、构型基线管理在民机项目中的应用作者：汪超 谢灿军来源：科技创新导报 2012年第2期汪超 谢灿军（上海飞机设计研究院 上海 200232）摘 要:对构型基线的管理理念进行阐述和分析,结合某型号实践经验,阐述了构型基线管理 方法在民机项目中的应用方法。关键词:构型 基线 构型控制中图分类号:V22文献标识码:A 文章编号：1674-098X（2012）01（b）-0109-021 引言民机项目引入构型管理理念,构型基线管理是其中重要的一个环节。构型基线是整个构型管 理体系的基础,建立完整的、合理的、准确的构型基线,对构型标识、构型控制和构型审核均有 重要意义。本文对构型基线管理理论进行分析,包括

2、分析基线的基础理论和方法,描述民机项目 中构型基线管理应用的方法和原则,确保民机项目研制过程中各条基线均得到合理的批准、有效 的监督、严格的控制、准确的纪实。文中使用如下专用名词及其解释:构型是指技术文件上规定,并在产品上体现的设计特征和性能。构型文件是用于标识和定义产品的性能、功能特性和物理特性的技术文件（如规范、图样 等）。构型文件可分为:功能构型文件、分配构型文件和产品构型文件。构型基线是:a）构型基线是在某一时间节点上对产品特征的一致性描述。该描述将作为更改定义的基础;b）构型基线是一份批准并发放的文件，或一系列文件，并且每份文件都具有各自的版本;这些 文件将为更改管理提供明确的基础;

3、c）当前批准并发放的构型文件；d）已发放的、由某版本的软件及相关构型文件所组成的一系列文件。2 构型基线管理的基础理论与方法在构型管理中，构型基线是在重大里程碑处或特定的时间点处，通过定义和记录批准的构型 文件而建立的确定的参考构型，它是经确认的作为后续研制和生产活动基准的状态，通过正式批 准发放和控制的技术文件、规范、图样或数据体现，是经过一系列的评审，如需求评审、初步设 计评审、关键设计评审等发展起来的。根据项目的大小和项目本身的特点,构型基线可能存在不同,总的来说,建立基线是为了建立 一个共同的基准,作为下一阶段设计的依据。对基线的控制级别和正式程度也有所不同,在重大 里程碑处建立的基线

4、控制应该是非常正式的,而在重大里程碑之间,分项目的负责方为了便于内 部的控制,可能设立一些内部的技术评审,在评审点处也会形成一些内部的基线,这些基线就可以 由该项设计的负责方进行内部控制。在构型管理的一些标准中,一般提到三条基线:功能基线、分配基线、产品基线,当然也有的 采用其他的叫法。a）功能基线功能构型文件可以是系统规范,也可以是项目研制规范加上其他适用文件。功能基线是经确 认批准的一套描述系统或顶层构型项的性能以及证明达到这些性能所需验证的构型文件,这些文 件中一般包含以下内容:所有必需的功能特性（如系统能力、可靠性、维修性、环境条件、运输性、电磁兼容性、 生产性、互换性、安全性、人机工

5、程、计算机资源要求、综合保障要求等） ;为表明已经达到某些特定功能特性所需的检查验证;所必需的与相关构型项、其他系统要素、其他系统的接口和互操作特性;标识确定下层的构型项,如有要与构型项进行综合或有接口关系的项,还应包含该项的构 型文件;设计约束,如包线范围、零部件标准化、库存项的使用及综合保障政策。b）分配基线分配构型文件包括项目性能规范、相关接口控制文件及其他适用文件。实际上,分配基线是 由一系列的分配基线组成。每个分配基线都包含了管理某构型项的分配构型文件,是当前批准的 描述该构型项性能的文件。这些文件中一般包含以下内容:定义了从系统和顶层构型项分配来的功能和接口特性;确定了为表明已经达

6、到功能特性所需的检查验证;说明了必要的与其他相关构型项的接口要求;确定了设计约束,如有需要,还包括如零部件标准化、库存项的使用、综合保障需求。c）产品基线产品基线是经确认的完整描述构型项的功能和物理特性的文件,产品构型文件包括产品项目 详细规范、工艺规范、材料规范、工程图样和其他技术文件。产品基线规定了:所有必需的构型项的物理、形状、配合和功能特性;所选择的要进行生产验收试验的功能特性;生产验收试验的要求;3 民机项目构型基线管理应用将构型基线管理引入飞机设计及民机项目管理中,首先要建立构型管理有效的组织体系,然 后对飞机产品全生命周期的各条基线进行管理和监督,并且对基线的更改进行严格的控制,

7、确保 民机项目研制过程中各条基线均得到合理的批准、有效的监督、严格的控制、准确的纪实。3.1 成立基线管理的决策机构和执行机构a）建立项目构型控制委员会项目构型控制委员会是一个对更改进行审批的专门机构,由公司或项目的主要行政领导和资 深技术专家所组成,成员相对固定。其成员应当有能力、并且有权力对产品更改涉及的项目进度 更改周期、更改影响、成本、项目质量等因素进行评估和决策。负责审议和决定项目中的重大 更改,对主要更改和主要的或关键的偏离申请和超差申请进行审核,在项目构型控制活动中履行 审批的职责。委员会在必要时,需要制造商、供应商等相关部门或合作伙伴指派代表参加会议。b）建立构型控制团队构型控

8、制团队按照项目设立,每个项目均设一个构型控制团队。其成员由各个相关专业的资 深工程师组成,例如:总体、气动、航电、电源、动力、飞控、燃油、液压、照明、氧气、内设、 结构、工艺、质量、材料、标准、成本、合同管理等专业。其主要工作内容:制定构型控制相关管理规定和流程产品更改提交申请前,确定产品更改类别、评估产品更改影响、确定产品更改的优先级、 评估产品更改造成的成本损失、评估产品更改对项目进度的影响等对各项更改进行分类、评估,并决定更改是否需要提交项目构型控制委员会审批。跟踪产品更改的执行情况审核产品更改的质量3.2 基线管理理论的应用基线是构型控制的基础,基线代表在某个时间节点上对产品属性的描述

9、,并为更改的提出而 提供一个明确的构型。构型基线的确定和飞机研制的生命周期密切相关,从飞机的研制任务的提 出到第一架原型机的生产试制成功,到飞机定型后的批生产阶段,要经历一个复杂的过程。民机 的研制过程大致可描述为:项目论证、方案论证、工程研制、试验试飞和取证、生产与保障。构型基线是与项目的阶段划分及里程碑的设置相关的,构型基线的正式建立要通过有关的技 术审核和构型审核来确定。构型基线与构型文件关系十分密切,各级构型文件编制完成后,经按规定权限和程序审查批 准后,即构成了这一级的构型基线,整个研制过程就是要通过建立设计基线来控制各阶段的研制 工作,基线也是民机转阶段决策的重要输入。3.2.1

10、正确、合理地确定基线类型任何产品或文件的构型加上已批准的、将要合并的更改即成了当前的基线。当前批准的构型定义了基线并成为下一步更改的基础。基线通常是在研究并制造产品的企 业内部被建立起来。基线经常是在客户和供应商的接口间得以正式化,这依靠于工业实践和合同 对客户涉及产品更改流程的程度的规定。已标识的基线通常按照定义的细节程度（如功能,设计发放和产品构型基线）或更改批准机构 的安排（如外部客户的基线、项目基线、工程基线）进行分类。a）功能基线功能基线由功能构型文件（FCD）组成，它是最初批准的飞机顶层的技术文件，以整个飞机的顶层规范的形式出现,这些文件应该阐述下列内容:飞机所有需要的功能特性;证

11、明达到规定的功能特性所需要的验证;必要的与其他相关产品或系统的接口特性;设计约束，如外形尺寸等。b）设计发放基线（分配基线）在产品生命周期内的定义阶段，设计信息的创立、审核以及逐步发放是经历了一个时间周期 的。一旦设计信息发放，它就成为设计部门控制的设计发放基线中的一部分。为建立并维护设计 发放基线，就需要有一个流程用来对设计信息和已批准的、对设计信息的工程更改进行发放。对已发放文件的更改必须进行评估，以了解对需求和已发放信息的使用人员造成的影响，这 些人员通常执行诸如定购材料、设计工装、计划制造、软件编码或制造零件等工作。包括设计 信息在内的、由上述流程产生的信息数据库应能够为每个产品提供当

12、前的和历史的信息。c）产品构型基线（产品基线）在设计阶段的末期，当产品的设计被“冻结”而准备在制造阶段使用时，产品基线通常就建 立了。产品构型基线的建立通常代表了在构型控制的管理级别上发生了变化。这里的“产品” 基线是高度地重要，这是因为他通常就是生产资源、材料、销售印刷制品、培训设备和材料、使 用及维护指令等承诺事项的基础。一旦产品确定，只有经过适当的构型管理行动才发生更改。通 常是在验证过产品符合需求基线之后才会建立起产品基线。3.2.2 基线的建立与项目进度紧密关联基线的建立需要与项目的管理周期、节点对应起来，即与项目的JDP、PDR、CDR、TC等阶段、 节点对应，基线建立的标志即为项

13、目各阶段、节点评审结果。a）功能基线与项目节点关联功能基线描述了民机项目的飞机级和顶层系统级的功能特性、接口要求及验证要求等。功 能基线建立是在飞机项目的联合定义阶段(JDP)开始之前，功能基线建立后形成JDP阶段的设计、 协调、论证的基础。b) 分配基线与项目节点关联分配基线主要是将系统级及顶层构型项的功能要求向下层的项目分解，将下层项目的性能需 求、接口要求等形成文件，并通过正式的确认批准。分配基线建立的标志即为JDP阶段结束时的初步设计评审(PDR)或是详细设计评审(CDR)。 由于飞机设计所涉及的系统专业非常多，基线的建立并不是需要在某个特定的时间点，所有的系 统专业均建立分配基线，因

14、此部分主要系统专业可以在PDR结束时建立分配基线，部分系统专业 可在 CDR 结束是建立分配基线。这需要根据不同系统专业对其他相关系统专业的交联关系决定。 例如:导航系统、动力系统等系统专业，与其他相关专业交联关系非常紧密，这些专业的性能参数 顶层功能描述、实现方案等分配基线阶段需要确定的文件如不完成，其他专业无法开展工作，这 类系统专业在PDR结束时就应当建立分配基线;内设系统、应急撤离系统等系统专业，与其他专 业交联程度不是特别紧密，这类系统专业可在CDR结束后建立分配基线。c) 产品基线与项目节点关联产品基线形成一整套满足功能基线和分配基线要求的产品构型文件，产品构型文件发放后， 开始原

15、型机的试制生产，在这个阶段，要经过一系列的验证，不仅要检查验证生产的零部件与文件 描述之间的符合性，还需通过一系列的试验和试飞工作，检验验证生产的产品满足功能基线和分 配基线所规定的功能要求。产品基线建立的标志即为飞机项目取得型号合格证(TC)。产品基线建立后可开始项目批产 工作，以及取得产品合格证(PC)工作。3.2.3 对基线进行有效地管理功能基线、分配基线、产品基线建立后，基线文件也相应获得批准，因此这些文件均需要开 始只想严格的构型控制。不同的基线，其基线文件的构型控制流程、审批人员、级别、周期可以 不同，这根据基线文件的重要程度、更改影响范围等因素确定。因此合理的选择项目各基线建立 的时机、各系统专业建立基线的不同时机，可以缩短基线文件的更改申请周期、减少更改影响评 估造成的成本增加、缩短项目进度，同时可以严格控制、监督项目进度、项目质量等。参考文献1 National Consensus Standard for Configuration Management，EIA649，2004.2 Quality management systems-Guidelines for configuration management，ISO10007，2003.