丁吉冶　屈衍靜

摘 要：首先對系統(tǒng)工程進行了簡要介紹，闡述了對系統(tǒng)工程的認識。然后介紹了在運用系統(tǒng)工程之前，航空發(fā)動機立項論證的主要工作以及存在的問題。之后以某型發(fā)動機全面貫徹了系統(tǒng)工程思想開展立項論證為實際案例，介紹了具體工作過程及內(nèi)容。最后對在案例中的收獲進行了描述。相關(guān)內(nèi)容具有推廣意義，可為其它航空發(fā)動機的立項論證或系統(tǒng)工程的應(yīng)用提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)工程，需求分析，航空發(fā)動機，立項論證

1.前言

航空發(fā)動機是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機械，集成了一系列尖端高新技術(shù)，被譽為“工業(yè)之花”。我國航空發(fā)動機經(jīng)歷了從引進修理、測繪仿制、改進改型的發(fā)展歷程，正在向自主研制轉(zhuǎn)變，特別是國家航空發(fā)動機及燃氣輪機國家科技重大專項的啟動實施，加快了我國航空發(fā)動機行業(yè)從測繪仿制到自主創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變進程。

2.系統(tǒng)工程簡介

系統(tǒng)工程是組織管理復(fù)雜系統(tǒng)規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法。系統(tǒng)工程方法是以系統(tǒng)整體功能最佳為目標，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)和電子計算機等工具對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換等功能進行分析研究，通過對系統(tǒng)要素的優(yōu)化組合達到最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目標。

3.航空發(fā)動機立項論證主要工作及存在的不足

論證的主要工作

發(fā)動機戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標論證；

備選方案的論證；

識別和確定發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)；

估算生命周期的費用；

初始能力評估，分析研發(fā)風(fēng)險；

確定滿足能力要求的發(fā)動機方案。

在運用系統(tǒng)工程之前，以往的航空發(fā)動機型號/項目立項論證過程中存在一些不足：

對用戶以及飛機方的要求認識不透徹、站位不高。存在部件/子系統(tǒng)個別專業(yè)片面論證而抵制合理提高指標的情況；

工作方式、方法不規(guī)范，憑經(jīng)驗進行判斷，在指標論證、初步方案設(shè)計、編制經(jīng)費概算報告等具體工作過程中考慮不周有遺漏的情況；

部分部件/子系統(tǒng)或?qū)I(yè)欠缺團隊精神，不能與相關(guān)專業(yè)有效協(xié)同。

4.實踐應(yīng)用事例

依據(jù)GJB 8113策劃并開展工作，主要有項目系統(tǒng)工程技術(shù)過程及技術(shù)管理過程工作要求。包括需求分析，技術(shù)要求分析，發(fā)動機方案論證，制定集成、驗證、移交和確認計劃；需求、技術(shù)狀態(tài)、接口、技術(shù)數(shù)據(jù)和風(fēng)險管理等內(nèi)容。

4.1技術(shù)要求分解

技術(shù)要求分析過程是將捕獲分析后的利益攸關(guān)者需求轉(zhuǎn)化成技術(shù)要求，即發(fā)動機的功能、性能和接口要求等，論證階段的技術(shù)要求分析建議至少做到子系統(tǒng)/部件級。主要包括：

a）定義發(fā)動機的功能及功能邊界；

b）發(fā)動機研制約束條件，包括源自訂購方需求或解決方案自身不可避免的限制條件；

c）定義發(fā)動機技術(shù)參數(shù)及其量值，以及質(zhì)量衡量指標；

4.2技術(shù)狀態(tài)管理

按GJB 3206A開展技術(shù)狀態(tài)管理。論證階段技術(shù)狀態(tài)管理工作主要是配合訂購方編制規(guī)定產(chǎn)品功能和性能要求的技術(shù)狀態(tài)文件，建立技術(shù)狀態(tài)文件標識方法、管理規(guī)章制度、技術(shù)狀態(tài)控制流程，需要時報告技術(shù)的情況。論證階段技術(shù)狀態(tài)管理的具體工作包括：

a）論證階段技術(shù)狀態(tài)管理的文件主要包括：

b）初步的系統(tǒng)規(guī)范和初步的總體技術(shù)方案；

c）初步確定發(fā)動機的技術(shù)狀態(tài)項CI；

d）制定發(fā)動機技術(shù)狀態(tài)管理計劃。

4.3接口管理

依據(jù)GJB 2737開展接口管理，論證階段應(yīng)識別、確定關(guān)鍵技術(shù)，對影響關(guān)鍵技術(shù)確定的接口應(yīng)協(xié)調(diào)確認。根據(jù)使用方的使用要求，編制和確定所需接口滿足要求的可行性和相關(guān)條件，列入論證材料中，并進行相應(yīng)的風(fēng)險分析和確定應(yīng)對措施等。

論證階段需根據(jù)使用方的要求，與使用方進行溝通與協(xié)調(diào)，及時通報要提出的接口要求，形成初步的接口控制文件，并進行管理。接口控制文件的內(nèi)容包括發(fā)動機與飛機之間的接口，也可以包括初步的各子系統(tǒng)、部件之間及與各附件之間的接口。應(yīng)明確發(fā)動機各組成單元之間的接口定義，以及發(fā)動機與飛機等的系統(tǒng)的統(tǒng)一的接口定義。

4.4風(fēng)險管理

通過風(fēng)險識別、風(fēng)險分析、風(fēng)險緩解策劃、風(fēng)險緩解策劃實施、風(fēng)險跟蹤五項活動，提出降低或控制風(fēng)險的措施，主要開展以下工作：

a）初步總體方案（含技術(shù)方案、技術(shù)途徑、可行性、可生產(chǎn)性、經(jīng)濟型等）風(fēng)險評估；

b）初步保障方案風(fēng)險評估；

c）研制進度和經(jīng)費概算風(fēng)險評估；

d）發(fā)動機預(yù)選方案的風(fēng)險評估。

5.取得的經(jīng)驗與收獲

本次是首次在研制過程中深入推進系統(tǒng)工程方法。因所內(nèi)推行系統(tǒng)工程時間較短，尚沒有一套完善成熟的系統(tǒng)工程方法來系統(tǒng)指導(dǎo)型號開展研制工作。從已開展的工作來看，體會有：

1）系統(tǒng)工程是一種新的思維方式、也是一種新的工作方法，推行新的事物必然與舊有事物相沖突。因此，“自上而下”的要求傳遞方式也許是一種更為高效的推行方法。

2）按系統(tǒng)工程方法要求，所里劃分了幾個總體專業(yè)承接型號各項設(shè)計指標并進行分解、分配。在工作之初，大部分總體專業(yè)尚不能轉(zhuǎn)變思想，未能針對各自專業(yè)承接的指標進行統(tǒng)籌考慮以及牽頭納總的作用，存在等待要求及“輸入”的情況，甚至于在等待“賦權(quán)”。在后期編制WBS工作時，這種情況大為改善。

3）WBS的編制需要各單位主動協(xié)調(diào)相關(guān)單位，依據(jù)技術(shù)風(fēng)險和現(xiàn)有條件綜合考量，廣泛溝通形成最終的交付成果。而最終的WBS內(nèi)容必須包括所有技術(shù)流程中規(guī)定的技術(shù)活動和評審點，對產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、驗證工作必須體現(xiàn)主責(zé)任單位。一方面，我們應(yīng)該思考如何使各專業(yè)積極主動的相互合作，讓型號工作能夠快速有效的開展。另一方面，我們應(yīng)持續(xù)的梳理、完善相關(guān)技術(shù)流程、技術(shù)規(guī)范。

6.結(jié)束語

我們應(yīng)持續(xù)推進系統(tǒng)工程工作。系統(tǒng)工程值得推行，也十分有必要推行。很多團隊成員已轉(zhuǎn)變了思維方式，運用了系統(tǒng)工程中的需求分析開展相關(guān)工作。即使在推行過程中有許多預(yù)想不到的問題，但我們?nèi)砸獔远ú灰频睦^續(xù)推進，直到系統(tǒng)工程完全融入了我們的日常工作而看不見聽不到“系統(tǒng)工程”四個字。

參考文獻：

[1] 張新國譯. 系統(tǒng)工程手冊[M]. 北京：機械工程出版社，2017.