基于V&V模型的专用飞机维修工具研制管理

马肇兴 ，魏法杰。(1．上海飞机客户服务有限公司，上海200241；2．北京航空航天大-9经济管理学院，北京100191) 

当前，随着民用航空市场不断发展，飞机产品支援服务已被世界各大飞机制造商视为飞机市场核心竞争力之一，同时也是航空公司在购买飞机时的一项重要评价因子。飞机维修工具的研制与供应作为飞机产品支援工作之一，直接影响飞机使用的安全性和 经济性。因此，在飞机设计过程中并行考虑飞机维修工具的研制具有重要的现实意义。目前，我国正处于大型客机设计阶段和新支线飞机试飞取证阶段，在飞机维修工具研制工作方面已形成了一定的理论和方法。本文将详细分析专用飞机维修工具研制需求来源，基于飞机研制周期V—V模型给出飞机交付前的专用飞机维修工具研制周 期模型，并探讨了其研制过程中飞机主制造商与系统供应商的协作模式。 

飞机维修工具的定义与分类

1．1 飞机维修工具的定义 

飞机维修工具(即飞机地面支援设备)是指用于支持飞机及机载设备的运行和维修的工具和设备。它包含了用于飞机航线服务、航线维修和大修所用到的工具和设备。

1．2飞机维修工具的分类

飞机维修工具通常根据其使用特性划分两大类： 通用飞机维修工具和专用飞机维修工具。 通用飞机维修工具是指标准化的飞机维修工具， 可以在市场上直接购买的货架产品，能应用于不同型号飞机的维护与维修，如千斤顶、牵引杆以及通用地面航线服务设备等等。 专用飞机维修工具指为服务某一特定机型而专门设计的工具和设备，如适用于某一机型航线维修和大修的测试工具、起吊工具、调节工具、专用维护工 具、拆装工具等等。 在飞机维修工具中，专用飞机维修工具占到了飞机维修工具绝大部分。根据空客A320飞机维修工具相关手册的统计，该机型有近26000项专用飞机维修工具(包括替代工具和互换性工具)，它们被使用在不同级别的维修。

专用飞机维修工具的需求来源

基于飞机维修工具的定义与分类，可知专用飞机 维修工具需求来源是飞机维修活动，因此，确定飞机维修任务是确定专用飞机维修工具研制项目(清单) 的先决条件，它包括了航线维修和大修。

1)航线维修是指在飞机上对飞机设备和系统进行维护、修理、更换、调节、测试等，其维修任务主要涵盖在飞机维修手册(AMM)；

2)大修是指在特定维修车间对飞机系统和结构 的零部件进行分解、清洗、检查、必要的修理或者换件、重新组装和测试，其维修任务主要涵盖在部件修理手册(CMM)和结构修理手册(SRM)。

对航线维修，即AMM中的维修任务，其维修任务主要是由维修工程分析（MEA）中的计划维修任务分析所确定，其采用的分析方法是MSG-3。此外，还包括保障相关的故障模式影响分析（LSA FMEA），损伤与特殊事件分析（DSEA）,后勤相关使用任务分析（LROA）等所产生的维修任务。以上分析，作为飞机产品支援研制工作之一，须在飞机交付前完成。否则，会影响专用维修工具在飞机交付前的推荐和交付，进而影响航空公司在航线维修上的使用。

专用飞机维修工具的研制周期模型

在飞机交付客户前，飞机主制造商重点关注在航线上使用的专用飞机维修工具，根据民航服务行业规则，飞机主制造商须在飞机交付前9至12个月完成航线专用飞机维修工具的研制并向客户推荐。因此，专用维修工具的研制须与飞机研制并行开展，才能保证顺利完成工具的研制，并向客户推荐和交付。

飞机研制是一项复杂的系统工程，包括立项论证，总体方案定义，初步设计，详细设计，全面试制，试飞取证等阶段，涵盖了机载设备，机体结构和发动机三项研制和产品支援研制等内容，其研制过程中需要遵循一定的系统方法和理论。

在系统工程学科理论中，验证（Verification）与确认(Validation)模型(V-V模型)被广泛应用于指导复杂系统的研制，飞机研制也不例外，已被世界各大飞机制造商所采纳，具体可见图1，V&V模型要求在设计过程要求每一层的设计规范源于上一层的设计规范，并通过上一层级设计确认;在产品试制与集成阶段，每一层级的试制产品应符合本层级的设计规范，并得到有效的验证；终交付向客户的集成产品需得到客户确认。

专用飞机维修工具研制作为飞机研制的伴随产品，其研制过程必然也遵循V&V模型，是飞机研制V-V模型中的子模型，具体可参见图2。对于航线维修和大修所用的专用维修工具，其在V&V模型中的研制开始节点不一样。通常情况，航线所有专用维修工具始于飞机研制初步设计阶段，而大修所用专用维修工具始于飞机详细设计阶段。因为航线所用的专用维修工具是用于在飞机上的维修，属于系统级维修，与飞机各系统功能定义和方案设计密切相关，而飞机各系统功能定义和方案设计密切始于飞机初步设计阶段，因此，航线所有专用维修工具始于飞机研制初步设计阶段，对于大修所用专用飞机维修工具是用于车间维修，属于部件级维修，与飞机各系统部件功能定义和方案设计密切相关，而系统部件功能定义和方案设计是始于飞机详细设计阶段，所以大修所用专用维修工具始于飞机详细设计阶段。

值得注意的是，作为航线专用维修工具研制输入的维修工程分析，其分析结果输出时间常常制约着航线专用维修工具研制的开始节点，为了提早启动航线专用维修工具研制，缩短其研制周期，及时在飞机交付前完成设计和验证并交付客户，世界各大飞机制造商通常会参考已有系列机型或同类机型，凭借有资历的，具备维修工具研制经验的人员，提前启动航线专用维修工具的研制。

专用飞机维修工具研制的协作模式

飞机是飞机主制造商与多系统供应商合作研制的产物，飞机专用维修工具须基于不同系统设计特性进行研制，且研制数量庞大。因此，专用飞机维修工具研制是由飞机主制造商和系统供应商协作研制，其研制职责需要在研制合同中做出明确的界定，借鉴世界各大飞机制造商在飞机维修工具研制和管理的经验，飞机制造商和系统供应商协作如下。

1）对于航线专用维修工具研制：

*飞机主制造商负责用于拆卸，安装，测试，起吊，调节和维护等维修飞机及系统工具的研制。

*供应商负责研制用于拆卸，安装，测试，吊起，调节，维护飞机系统的零部件等工具的研制。

2）对于大修专用维修工具研制：

*飞机主制造商（机体供应商）负责结构修理所用的维修工具。

*供应商负责系统零部件大修所用的维修工具。

结论

专用飞机维修工具的研制是飞机产品资源研制工作中的一项重要工作。本文从飞机维修工具定义和分类出发，分析了专用维修工具需求来源，基于V&V模型给出了飞机专用维修工具研制周期模型，密切地使专用飞机维修工具研制管理与飞机研制管理密切相结合，并界定了飞机主制造商和供应商在专用维修工具研制过程中的协作分工，对专用飞机维修工具的研制管理具有一定借鉴意义。 

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