淺析民用飛機研制構型審核

（中國航空綜合技術研究所，北京 100028）

0.引言

民用飛機研制是一項復雜的系統工程，在研制過程中設計更改十分頻繁，為了確保產品構型狀態清晰可控、質量符合要求，必須進行有效的構型管理。構型審核是構型管理五大要素之一[1]，是確保產品的特性滿足其需求，且與發放的產品構型定義信息一致的重要手段。

根據以往民機型號的實踐經驗，民機構型審核工作主要存在三個問題：一是，對于構型審核的定義與內涵理解各異；二是，民機研制過程中，根據研制程序、適航規章等要求，需要開展質量評審、首件鑒定、技術審查等審查活動，構型審核與上述活動的關系不清晰；三是，在構型審核工作開展的過程中存在著構型審核的介入時機難以把握、審核預期難達預期，亟待解決。

本文嘗試結合相關標準的內容，闡述構型審核的內涵，分析構型審核與民機研制過程中其他評審的關系，提出民用飛機研制過程中開展構型審核工作的建議。

1.構型審核的內涵

本部分通過對相關標準中給出的構型審核的定義進行綜合分析，來闡述構型審核的內涵，目前行業內與構型管理相關的國際國內標準主要有：EIA 649C-2019《Configuration Management》、GB/T 19017-2008《質量管理體系 技術狀態管理指南》、GJB 3206A-2010《技術狀態管理》、HB 7807-2006《航空產品技術狀態(構型)管理要求》、HB 8569-2020《民用飛機構型管理要求》等，上述標準中對構型審核的定義見表1。

由表 1可以看出，這些標準對于構型審核的定義本質上十分接近，都將其定義為一種檢查活動，其目的是檢查構型項和構型信息之間的一致性（符合性），即功能特性和物理特性與構型信息之間的一致性，分別對應了構型審核的兩個類別：功能構型審核（Functional Configuration Audit，FCA）與物理構型審核（Physical Configuration Audit，PCA）。構型審核的對象是構型項（CI），即應該對每個CI都進行構型審核。從構型審核與構型基線的關系角度，FCA的目的是驗證被審核對象對功能基線和分配基線的符合性；PCA的目的是為了建立/驗證產品基線。

此外，在國外構型管理相關標準中，對于構型審核章節，一般采用“構型驗證與審核（configuration verification and audit）”這樣的提法，此處需要明確的是，構型驗證和構型審核是兩個不同的活動，二者的目的不同，不應混淆。例如在EIA 649C標準中，在“構型驗證與審核”一章給出了4個原則，分別是：持續的構型管理過程驗證；對初始產品構型進行驗證，以確保滿足被文檔記錄的構型要求；對批準的變更情況進行驗證；功能構型審核和物理構型審核或同等的審核。在這4個原則中，前3個原則均是對構型驗證工作的規定，僅第4條是對構型審核工作的規定。目前國內構型管理的相關標準中，一般沒有提及“構型驗證”的相關內容，但事實上，EIA 649C標準中所提到的構型驗證工作在國內標準中被轉化為了對構型控制工作的要求等其他章節的內容。因此，應該講構型驗證和構型審核工作在定義上加以區分，不可視為同一個工作。

2.構型審核與質量評審的關系

質量評審是“在產品檢驗合格之后、交付之前，對研制產品的質量及其質量保證工作所作的全面與系統的審查[7]”。質量評審前產品按要求已通過設計評審、工藝評審及首件鑒定且產品經檢驗或試驗符合規定要求。質量評審的主要包括產品的性能、可靠性、維修性、安全性和保障性符合情況；產品性能的一致性和穩定性；產品技術狀態控制情況；偏離、超差(含原材料、元器件等)的控制情況等物理構型審核的內容外； 還有質量保證大綱的執行情況；產品質量證明文件和質量記錄的完整性等對質量保證工作的審查，因此，質量評審的內容基本覆蓋了PCA的內容，GJB 3206A中規定“預先的物理技術狀態審核可與產品質量評審工作結合進行[4]?！?/p>

3.構型審核與首件鑒定的關系

首件鑒定主要是“對試制或批址生產中首次制造的零部（組）件進行全面的檢驗和試驗，以證實規定的過程、設備及入員等要求能否持續地制造出符合設計要求的產品[8]”，即在明確了產品設計構型以及與之配套的所有生產保證條件后，依照產品生產的規定對試生產的第一件或第一批產品及過程所進行的全面檢查，是驗證產品制造過程能否滿足設計要求，確定生產工藝和設備是否可以保證生產出符合設計要求的產品以及是否具備批產條件。首件鑒定是產品質量控制的重要環節之一，是批量生產的前提條件之一，其內容包含了對產品實物與其設計構型之間符合性的檢查，因此，PCA可以結合首件鑒定開展。

4.構型審核與技術審查的關系

2017年工信部發布了HB 8525-2017《民用航空器研制程序》，規定了民用飛機研制過程的階段劃分和階段工作要求，將民用飛機研制過程的劃分為：需求與概念論證、初步設計、詳細設計、試制與驗證、批量生產等五個階段（如圖1所示），根據其階段工作的復雜性設立機會識別、總體技術方案、初步設計、詳細設計等11個技術審查點。

圖1 民用飛機研制程序[9]

技術審查是系統工程管理的重要組成部分，階段技術審查是產品研制的各個階段，隨著產品設計的不斷發展，在關鍵的事件點上(如確定功能基線和分配基線)，對產品和技術狀態項目的設計進展情況所進行的技術審查，如“初步設計審查”“詳細設計審查”等。通過這些審查評估系統和技術狀態項目的設計進展情況、設計成熟程度、技術風險消除情況等，以確定研制工作是否可進入下一個研制階段。

FCA的目的是為驗證技術狀態項的功能特性達到功能基線、分配基線規定的要求，從系統工程的角度可以看作是對需求驗證工作及相應工作成果的審核。因為在部分技術審查點，審查的內容已經包含了部分對與需求驗證的審查，因此，功能構型審核可以結合相應的技術審查開展。例如，PDR的審查內容包含系統架構設計驗證情況，在首飛審查時，需要對全機各系統的實驗室試驗、機上地面試驗情況的審查；這些審查內容都是表明指標符合性的重要內容，因此，FCA可以結合這些技術審查點開展。

5.構型審核與制造符合性檢查的關系

根據適航規章[10-11]的相關規定，制造符合性檢查是對民用航空產品和零部件的制造、試驗、安裝等符合經批準的設計的檢查，制造符合性檢查代表和工程審查代表應確定產品能夠按照型號設計資料始終如一地生產。制造符合性檢查中考慮的重點包括[10-11]：

（1）材料；（2）工藝和工藝過程；（3）關鍵和重要特性；（4）技能；（5）圖樣及相關更改記錄的充分性；（6）檢查記錄的充分性；（7）器材評審；（8）以前生產的零部件；（9）軟件。

制造符合性檢查，是取證過程中的一項重要工作，從審查內容上看，與物理構型審核存在很多相同之處。從基線建立的角度來說，飛機完成制造符合性檢查后，并不能建立產品基線，因此，制造符合性檢查并不能代替PCA。但是，PCA的部分工作可以結合制造符合性檢查完成。

相關適航規章[10-11]要求，需進行制造符合性檢查的工作對象包括：工程驗證驗中，對于已批準的審定計劃（CP）或已簽署的專項合格審定計劃（PSCP）中確定的驗證試驗項目的試驗產品和試驗裝置的制造符合性檢查，典型的工程試驗包括：零部件鑒定試驗、系統功能試驗、鐵鳥試驗、疲勞試驗、燃燒試驗、起落架落震試驗、地面振動試驗、電磁干擾試驗以及航空器地面驗證試驗等；對結構試驗件的制造符合性檢查；對航空器原型機飛行試驗件的制造符合性檢查；航空器原型機的地面檢查等。

6.綜合分析

從構型審核的目的和審核要點出發，可以看出，FCA主要對指標符合性的審查，而指標是通過需求、設備規范等體現的。從系統工程過程的角度來看，對指標符合性的審查就是對需求進行驗證的過程。對驗證過程和結果的審查是技術審查的重要內容，綜上所述，FCA可以結合研制過程技術審查開展。PAC通過分析可知，主要是驗證或建立產品基線；圖2給出了民用飛機研制過程典型的基線節點，可以看出隨著詳細設計的進行，開始有實物投產，隨之開始建立產品基線；當詳細設計結束時，產品詳細設計凍結，產品基線基本建立；隨著在試制與驗證階段針對存在的問題進行設計更改，產品基線不斷演進，并在完成TC取證時，基本確定了產品基線；隨著后續AEG評審相關工作的進行，持續適航文件的完善，當交付客戶的首架飛機通過客戶驗收正式交付使用時，產品基線最終確定。在上述過程中，對產品的物理狀態進行檢查的審查主要有質量評審、首件檢驗、設備鑒定試驗、制造符合性檢查、交付驗收等，FCA可以結合上述審查開展。

圖2 民機研制各階段基線建立的節點[8]

7.結論與建議

構型審核是檢查構型項和構型信息之間的一致性（符合性）的工作，構型審核的開展時機是由其目決定的，對于FCA來說，前文的分析表明，其目的是驗證指標的符合性，指標來源于適航需求、客戶的需求、投資方的需求等；對這需求符合性的最終驗證，分別是在TC取證、飛機交付客戶、項目驗收等時間定進行的；除此之外，由于飛機研制是一個復雜的系統工程，對這些指標的符合性的檢查一般還結合技術審查在研制過程中分層級的逐步進行，因此建議FCA結合技術審查進行，技術審查的審查點參考HB 8525和進行設置。

對于PCA來說，其目的是驗證或建立產品基線，可以結合質量評審、首件鑒定、設備鑒定試驗、制造符合性檢查、客戶驗收進行；PCA與上述活動的區別在于制造符合性檢查涉及局方、客戶驗收涉及到客戶，而PCA一般就是主制造商內部進行的審查。另有一種建議的PCA時機，即將PCA看作制造符合性檢查、客戶驗收等工作的預審查，PCA結果可以提供給相關方，為正式審查提供信心。