CN113379293A

CN113379293A - 一种批产飞机工程更改评估方法

Info

Publication number: CN113379293A
Application number: CN202110716071.1A
Authority: CN
Inventors: 吴磊; 姜革; 郭刚; 游城; 李旭东
Original assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Current assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2041-06-28
Also published as: CN113379293B

Abstract

本发明公开了一种批产飞机工程更改评估方法，包括以下步骤：1）构建批产飞机工程更改评估三维评估模型，包括设计维、制造维、使用维三个方面的评价维，设计维、制造维和使用维逻辑关系为三者相互融合和影响、相互协同和配合；2）基于分布式语言信息的工程更改判定方法集结了专家评估信息以确定工程更改的期望值，通过比对期望值与阈值的关系判定是否执行工程更改；3）通过工程更改结构化控制流程对技术状态进行决策和管理。本发明能对批产飞机的工程更改进行量化评估，明确工程更改在飞机各个制造阶段的执行时机和实施方案，在实现对飞机技术状态完整性、一致性和可追溯性进行有效控制，也有效地控制进度和成本，保证飞机使用安全。

Description

一种批产飞机工程更改评估方法

技术领域

本发明涉及航空制造技术领域，具体是指一种批产飞机工程更改评估方法。

背景技术

飞机属于大型复杂工程系统，具有功能指标种类多、零部件数量大、接口关系繁杂等特点；另一方面，飞机型号往往在设计了一个基本状态之后，会不断地通过工程更改来完善、提高飞机的功能和性能以满足用户的使用需求，因此飞机系统研制是一个设计和验证反复迭代的过程。为保证飞机研制过程中的实物状态和设计状态协调一致，同时能有效控制生产进度和成本，保证飞机安全性和可靠性，在飞机全生命周期内进行有效的技术状态管理是必要的技术活动。技术状态管理是美国军方在复杂武器系统研制过程中逐步发展起来的一种项目管理和质量管理方法，美国ANSI/EIA 649标准定义“技术状态管理是在整个生命周期中建立和保持产品功能、性能属性与要求、设计、运行信息一致性的技术和管理过程”。我国从80年代中期开始引进技术状态管理的概念，并结合国内实际发布了GJB3206，其标准也在逐步完善和成熟。

随着飞机性能不断扩展、系统集成度不断增强，技术状态管理是保证技术状态项(Configuration Item，CI)完整性、一致性和可追溯性的有效控制方法。在飞机的批量生产阶段，仍会产生大量的工程更改，如果更改不准确、控制不严密、协调不充分，将会带来实物状态与技术状态不符、进度滞后、成本增加、维修困难等问题，更甚者危及飞行安全。因此，如何综合考虑技术状态一致性、进度和成本、使用安全可靠等全要素评估的工程更改控制是一个亟需深入研究的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能对批产飞机全生命周期过程中的技术状态进行管理，从而实现对飞机技术状态的完整性、一致性和可追溯性的有效控制，提高其技术状态管理效率的批产飞机工程更改评估方法。

本发明通过下述技术方案实现：一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建批产飞机工程更改评估三维评估模型，包括设计维、制造维、使用维三个方面的评价维，设计维、制造维和使用维逻辑关系为三者相互融合和影响、相互协同和配合；

(2)基于分布式语言信息的工程更改判定方法集结了专家评估信息以确定工程更改的期望值，通过比对期望值与阈值的关系判定是否执行工程更改；

(3)通过工程更改结构化控制流程对技术状态进行决策和管理。

为更好的实现本发明的方法，进一步地，所述步骤(1)中的设计维包括四个二级评估指标，具体为可行性与必要性、功能与性能、物理特性、接口关系，设计维的时间阶段具体为功能基线阶段、分配基线阶段、产品基线阶段。

其中，可行性与必要性评估是指审视工程更改的需求和建议，不能随意更改，以保证技术状态的稳定性；功能与性能评估是指判断能否满足合同规定和客户使用要求；物理特征评估包括重量、尺寸、惯性矩等方面的影响；接口关系评估包括各系统之间的物理接口、电气接口和功能接口，接口关系的变化需要进行协同关系的判断和确认。

为更好的实现本发明的方法，进一步地，所述步骤(1)中的制造维包括四个二级评估指标，具体为工艺性、进度、成本、采购供应链，制造维的时间阶段具体为生产准备、零件制造、部件装配、整机装配、试飞、交付。

其中，工艺性评估主要考虑工艺路线、工装型架、参数、检验方法、原材料、标准件、辅料、入厂复试要求等方面；进度评估是指工程更改实施对正常的采购周期、制造进度、交付进度的影响；成本评估是对工程更改实施所产生的费用进行预算；采购供应链评估则审视工程更改是否对成品、原材料、标准件等采购件的供应商产生新的要求。

为更好的实现本发明的方法，进一步地，所述步骤(1)中的使用维包括四个二级评估指标，具体为安全性、可靠性与维修性、保障性、客户关系，使用维的时间阶段具体为维护、维修、大修、贯改。

其中，安全性评估是工程更改评估中最重要的因素，直接影响飞机使用安全；可靠性与维修性评估即对飞机产品平均故障间隔时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR)的分析和评估；保障性评估包括飞机使用寿命、保障设备/工具/备件、技术资料、使用与维护培训等方面；客户关系评估主要指对合同履约能力、产品交付节点、客户满意度的审视。

为更好的实现本发明的方法，进一步地，所述步骤(3)中，工程更改结构化控制流程的具体过程为：

(3.1)工程更改影响评估；

(3.2)飞机技术状态基线更新；

(3.3)承制单位落实飞机制造进度；

(3.4)工程更改执行时机确定；

(3.5)工程更改执行情况反馈。

为更好的实现本发明的方法，进一步地，所述步骤(3.1)中，工程更改影响评估的具体过程为：订购方或承制方提出工程更改需求和建议，客户、设计和制造专家按照三维评估模型和判定方法对工程更改的影响进行审视和验证，对有必要且可行的更改予以批准。

为更好的实现本发明的方法，进一步地，所述(3.2)、(3.2)、(3.4)中，飞机技术状态基线更新、承制单位落实飞机制造进度、工程更改执行时机确定的具体过程为：设计方及时更新技术状态基线，并根据承制单位落实的飞机制造进度分别制定外场飞机和内场飞机的工程更改执行时机和实施方案。

为更好的实现本发明的方法，进一步地，所述步骤(3.5)中，工程更改执行情况反馈的具体过程为：执行方对工程更改过程进行记实和审核，并将执行情况反馈至各相关方，以保证技术状态的可追溯性。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明能较好地对批产飞机的工程更改进行量化评估，同时结构化的控制策略和流程能较好地明确工程更改在飞机各个制造阶段的执行时机和实施方案，在实现对飞机技术状态完整性、一致性和可追溯性进行有效控制的同时，也能有效地控制进度和成本，保证飞机使用安全和可靠性，为进一步提高飞机技术状态管理的效率提供技术支持。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1是本发明所述批产飞机工程更改三维评估模型示意图；

图2是本发明所述批产飞机工程更改三维评估逻辑关系示意图；

图3是本发明所述批产飞机工程更改结构化控制流程示意图；

图4是本发明所述批产飞机工程更改评估结果表示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

本实施例提供了如图1所示的一种批产飞机工程更改三维评估模型，包括设计维、制造维和使用维三个方面的评价维度，每个评价维度下各有4个二级评估指标，共计12个二级评估指标；然后基于分布式语言信息的工程更改判定方法集结了专家评估信息以确定工程更改的期望值，通过比对期望值与阈值的关系判定是否执行工程更改；最后通过工程更改结构化控制流程对技术状态进行决策和管理。

具体地，如图3所示按照工程更改结构化控制流程对技术状态进行管理，主要步骤包括工程更改影响评估、飞机技术状态基线更新、承制单位落实飞机制造进度、工程更改执行时机确定、工程更改执行情况反馈。

具体地，工程更改影响评估对设计维、制造维、使用维的12个二级评估指标分别进行评估，包括对可行性与必要性、功能与性能、物理特性、接口关系、工艺性、进度、成本、采购供应链、安全性、可靠性与维修性、保障性、客户关系的评估，分别记为C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆、C₇、C₈、C₉、C₁₀、C₁₁、C₁₂，对有必要且可行的更改予以批准。

具体地，基于分布式语言信息的评估运算规则包括分布式评估值的运算和分布式语言的期望的运算。

具体地，分布式评估值的运算定义和规则如下：设S＝{s_α|α＝-T，...，-1，0，1，...T}是一个语言术集，则称S＝{s_α|α＝-T，..，-1，0，1，...T}(s_k∈S，β≥0，且

为一个分布式评估值。

具体地，分布式语言的期望运算定义和规则如下：m＝{(s_k，β_k)|k＝-T，...，-1，0，1，...T}(s_k∈S，β≥0，且

为语言术集上一个分布式评估值，则

为该分布式语言的期望。

进一步地，采用层次分析法确定各个评估指标的权重，分别为(w₁、w₂、w₃、w₄、w₅、w₆、w₇、w₈、w₉、w₁₀、w₁₁、w₁₂)。

进一步地，将工程更改的影响分为五个等级，设语言术语集S＝{s_-2＝“不影响”，s_-1＝“较小影响”，s₀＝“一般影响”，s₁＝“较大影响”，s₂＝“重大影响”}。

进一步地，β_k＝w_j·s_k(j＝1，2，...，11，12，k＝-2，-1，0，1，2)。

进一步地，确定判断是否执行工程更改的阈值，将前期所有的执行更改的评价值的均值作为阈值，设定阈值为m₀。

进一步地，由分布式语言信息的评估运算规则计算工程更改的期望值E(m)，将其与阈值m₀进行比对，以此判断工程更改是否需要执行，详细地：(1)当E(m)≤m₀时，工程更改需要执行；(2)当E(m)＞m₀时，工程更改不执行。

进一步地，设计方及时更新技术状态基线，并根据承制单位落实的飞机制造进度分别制定外场飞机和内场飞机的工程更改执行时机和实施方案，工程更改评估结果表如图4所示。

进一步地，执行方对工程更改过程进行记实和审核，并将执行情况反馈至各相关方，以保证技术状态的可追溯性。

实施例2：

本实施例以某工程更改“更改机身隔框连接孔数量”为例，对上述评估方法及控制策略进行分析和验证。

(1)本文采用层次分析法[14]确定各个评估指标的权重，分别为(0.08，0.12，0.08，0.07，0.08，0.10，0.09，0.03，0.12，0.10，0.05，0.08)；在确定指标权重之后，还需要确定判断是否执行工程更改的阈值，本文将前期所有的执行更改的评价值的均值作为阈值，设定阈值为m＝0；最后，将工程更改的影响分为五个等级，设语言术语集S＝{s-2＝“不影响”，s-1＝“较小影响”，s0＝“一般影响”，s1＝“较大影响”，s2＝“重大影响”}，则专家评估信息如表1所示。

表1专家评估信息

Table 1 Assessment information of expert

根据定义1计算可得：(1)当k＝-2时，β-2＝0.24；(2)当k＝-1时，β-1＝0.147；(3)当k＝0时，β0＝0.325；(4)当k＝1时，β1＝0.26；(5)当k＝2时，β2＝0.028，再根据定义2计算可得期望值E(m)＝-0.311。由判断规则可知E(m)＜m＝0，则该工程更改需执行。

(2)按照结构化控制策略和流程，承制单位落实机身隔框在制品情况，明确内场飞机不同制造阶段以及外场飞机的机身隔框连接孔数量更改的具体实施方案，评估结果如表2所示。

表2工程更改评估结果

Table2 Evaluation results of engineering change

(3)通过实例分析和验证，本文的评估方法能较好地对工程更改进行量化评估，并能得出是否执行工程更改的结论；同时结构化的控制策略和流程能较好地明确内、外场飞机及各个制造阶段的实施方案，提高工程更改的管理效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）构建批产飞机工程更改评估三维评估模型，包括设计维、制造维、使用维三个方面的评价维，设计维、制造维和使用维逻辑关系为三者相互融合和影响、相互协同和配合；

（2）基于分布式语言信息的工程更改判定方法集结了专家评估信息以确定工程更改的期望值，通过比对期望值与阈值的关系判定是否执行工程更改；

（3）通过工程更改结构化控制流程对技术状态进行决策和管理。

2.根据权利要求1所述的一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，所述步骤（1）中的设计维包括四个二级评估指标，具体为可行性与必要性、功能与性能、物理特性、接口关系，设计维的时间阶段具体为功能基线阶段、分配基线阶段、产品基线阶段。

3.根据权利要求1或2所述的一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，所述步骤（1）中的制造维包括四个二级评估指标，具体为工艺性、进度、成本、采购供应链，制造维的时间阶段具体为生产准备、零件制造、部件装配、整机装配、试飞、交付。

4.根据权利要求1或2所述的一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，所述步骤（1）中的使用维包括四个二级评估指标，具体为安全性、可靠性与维修性、保障性、客户关系，使用维的时间阶段具体为维护、维修、大修、贯改。

5.根据权利要求1或2所述的一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，所述步骤（3）中，工程更改结构化控制流程的具体过程为：

（3.1）工程更改影响评估；

（3.2）飞机技术状态基线更新；

（3.3）承制单位落实飞机制造进度；

（3.4）工程更改执行时机确定；

（3.5）工程更改执行情况反馈。

6.根据权利要求5所述的一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，所述步骤（3.1）中，工程更改影响评估的具体过程为：订购方或承制方提出工程更改需求和建议，客户、设计和制造专家按照三维评估模型和判定方法对工程更改的影响进行审视和验证，对有必要且可行的更改予以批准。

7.根据权利要求5所述的一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，所述（3.2）、（3.2）、（3.4）中，飞机技术状态基线更新、承制单位落实飞机制造进度、工程更改执行时机确定的具体过程为：设计方及时更新技术状态基线，并根据承制单位落实的飞机制造进度分别制定外场飞机和内场飞机的工程更改执行时机和实施方案。

8.根据权利要求5所述的一种批产飞机工程更改评估方法，其特征在于，所述步骤（3.5）中，工程更改执行情况反馈的具体过程为：执行方对工程更改过程进行记实和审核，并将执行情况反馈至各相关方，以保证技术状态的可追溯性。