《飞机设计》
0 引 言
工程变更(Engineering Change,EC)是飞机构型管理活动四要素中最重要组成部分,而变更影响评估活动是保证高效率实施工程变更的先决条件。按照CM2的原则,变更评审委员会(Change Review Board,CRB)在进行商业决策时需要对产品的变更进行技术决策,决策者必须了解所有影响和成本因素[1]。创建变更请求(ECR)标志着企业启动企业变更评估(Enterprise Change Assessment,ECA)流程,为作出有效商业决定提所需的清晰信息。
变更评估实际上不仅仅涉及变更的技术影响,成本、进度和支持是在协调和评估ECR期间必须仔细评估的其他影响领域[2]。通常,成本变化不是问题,因为基本上所有的改变都是针对符合产品规格的。重要的是确保变更请求包括变更的全部成本影响,包括产品的运营和支持成本的变更,并且在提交变更委员会或变更批准机构之前,作为变更审查的一部分,已经对所有成本进行了充分的分析和评估。
1 工程变更影响分析
1.1 产品研发和ECA活动参与人
如图1所示,CMII产品开发模型是四层九步开发流程的形象表达,其左侧是文件的形成过程,右侧是物理样机的构建过程。尽管研发活动的产出物就是被细化的文件,但物理样机的构建也是研发工作[1]。模型的右侧是物理样机的构建过程,这也是研发活动而非生产活动,因为其目的是核验下游需求对上游需求的一致性。每个活动都是为了核验左侧对应活动发布的需求文件是否得到了满足,若发现不一致的现象,则必须采取纠正措施。而研发活动的产出物就是这些被细化的需求文件。变更活动贯穿于始终,企业变更评估和建议工作,由变更专家协调受变更影响的最高阶的文档创建者,最终企业变更评估建议是通过变更负责人与受变更影响的创建者和使用者讨论得出,这不仅涉及左侧的系统工程师,也包括右侧的试验工程师和制造工程师,但需要在最后一步进行统计分析,确定变更成本对产品成本的影响。整个过程中发生的所有纠正措施和费用都需要分析整理。
图1 产品开发模型
1.2 产品的工程要素及组织关系
创建结构化物料清单(BOM)和识别实物部件之间的父-子关系,代表的是一种纵向的关联关系。主要文档与主要部件相关联,次要部件和次要文档与主要文档相关联,这是一种横向的关联关系(见图2)。这里的主要部件和次要部件主要主要指产品和制造产品所需的辅助部件。当变更需要再识别一个或多个实物部件时,修改文档(数据)的成本就会更高。再识别过程中修改文档(数据)的成本因企业不同而不同,并受到多个因素的影响。这些因素包括实物部件和关联的文档(数据)是如何被标识、结构化的,以及各种要素是如何关联的。
图2 主要部件与次要部件以及相关文档关系
1.3 变更的传播
变更评审委员会在获取所有受影响要素以后才会做出商业决策。变更问题往往是针对产品的部分数据,比如说一个零部件。由于产品数据是一个整体的概念,各个组成部分有着紧密的联系,局部的改动可能会引起其他相关部分的改动,所以需要分析变更的影响。变更可以由顶层向下或由下向上传播,例如需求的变更会引起部件的设计变化,零件工艺方法的变更会引起客户需求的变更。也可以横向传播,存在相互接口的部件,都可能受到影响,所以要准确识别接口,控制接口的变更,减少传播范围。由此可知,变更的传播是网状的,需要逐一识别和判断受影响的文档和部件。
产品出现问题后,需识别出问题部件和相关问题文档,通过关联关系找寻到所有相关部件以及文档。关联矩阵可以是三角形(见图3)或一个方阵,其中的行和列都有相同的基本组成部分。从第一个初始部件开始确定受影响的所有部件,所有部件都必须进行分析,以了解是否有联系。如果两个部件有联系,则为相关部件。
初始部件a1直接影响对应:a1 →a5;间接影 响 部件:a5 →a3 →a4。通过以上方式可以确定工程变更受影响的部件或文档,为变更成本的统计提供基础。
图3 变更影响部件的识别和判断
1.4 部件再识别的成本因素
通常,成本变化不是问题,因为基本上所有的改变都是针对符合产品规格的。但是在满足产品设计、制造需求和测试和取证需求以及交付合同需求的同时,降低成本是一个关键因素。在评估一个变更方式时,必须研究库存中的剩余部件和在制品,分析这些部件是否可以继续使用在其他产品上或可以补充加工符合新的构型,补充加工带来的费用相对于新制一个部件的费用是否要少。若为新制部件,应考虑旧件报废所发生的采购成本、库存成本、已发生的制造成本。新件所需的设计费用、制造所需的工装、夹具或试验设备的采购、制造、调试等费用。同时还需要考虑客户运行支持的备件更换,手册变更费用等。
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