教练机研发能力建设

2013-12-02李晓重

教练机 2013年1期

李晓重，齐磊，李奕，李利

(中航工业洪都，江西南昌330024)

0 引言

高效的飞行训练装备是实现训练体制改革目标的物质基础；是加快先进战斗机飞行员培养步伐，提高先进战斗机飞行员能力素质，加快转变战斗力生成模式的有效手段。时至今日，完善的教练机体系已经成为空中力量的重要组成部分。随着主战机型的发展及更新换代，教练机的研发也必须紧跟其技术潮流和发展趋势，由于教练机其出勤率高、可靠性高、安全性高、维护性好、效费比高、寿命长等固有特点，所以教练机的研发，无论是技术水平，工程的复杂性，还是研制难度等方面，都与主战机型相差无几，在低成本、长寿命、使用保障等方面要求更高，研制难度更大。

教练机研发能力建设的目的是通过教练机研发条件建设，提高研发质量，缩短研制周期，降低全寿命期费用，形成多个型号研制的并行协同能力。具体来讲就是需要积极开展各项研发战略规划的编制，深入推进基础管理及研发平台建设，加强需求论证及综合保障能力建设等，夯实研发基础建设，进行体系化布局。

1 建设现状

1.1 逐步加大研制保障条件建设力度

《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》和《2004-2010年国家科技基础条件平台建设纲要》中对科技条件资源建设进行了全面部署。逐步加大研制保障条件建设力度，为科技进步和自主创新提供了有力保障，为教练机研发能力产生倍增效应提供了坚实的基础。

1.2 初步构建了研发体系

我国教练机研发企业，通过不断探索、改进，现已具备相当完整的科研设计、生产管理、制造工艺、质量保证、试飞、经营管理和人才开发体系。产品研发、制造、试飞、售后支持等较为紧密结合。

1.3 逐步开展信息化平台建设

信息化网络平台构建以前，各部门之间共享已有成果的程度很低，随着产品种类的不断增长，零部件、支持系统、供应商也在持续增长，这将导致一系列问题。信息化平台的构建及不断扩展，通过产品重整，建立CBB （公共构建模块）数据库，实现技术、模块、子系统、零部件在不同产品之间的重用和共享，为加快教练机研发能力建设提供了有利条件。

1.4 形成一定的并行协同能力

传统的组织模式都面向职能，而现代企业的组织模式要求面向流程，流程的变化造成员工工作方式、地位和管理模式的变化。教练机产品研制已逐渐采用了项目负责制，建立了以项目组长为主的、并可动态变化的集成工作团队，协调各部门并行协同工作。

1.5 全三维数字化应用

纵观全球飞机研发，数字化技术已成为各大飞机公司提升企业研发效能，优化企业研发流程，提高企业创新能力的有效工具。近年来，国际著名航空公司在军民用飞机的研发中，充分利用数字化技术创新研发模式来改变飞机研发方法，并把数字化技术的应用贯穿于飞机研发整个过程。数字化技术正按照“一个型号上一个台阶”的发展思路，不断发展与飞机设计过程相融合的飞机研发数字化平台，通过技术手段的不断创新，推动型号的快速研发。

2 存在问题

尽管我国教练机研发企业已在基础条件建设、研发体系建立、信息化平台建设等多方面取得了长足的进步，然而在企业转型过程中的市场管理体系、训练需求、研发环境、综合保障等方面相对滞后，这已经是制约教练机研发能力提升的关键因素，主要存在的问题如下：

1）过多依赖个人的技能和才能，忽视在规范化前提下的研发团队的整体作用，忽视建设系统的研发体系和规范化的流程；

2）职能化特征明显的组织结构阻碍了跨部门协作，繁多的曲线沟通阻碍了研发的效率；

3）不规范、不一致、接力式/串行的产品研发流程，抛砖过墙的研发模式延长了研发项目的周期；

4）项目管理薄弱（包括进度、质量、成本、风险等），缺乏项目管理机制，研发项目工作分布在各个部门分头实施；

5）技术开发与产品开发未分离，缺乏规划的组织、规划的流程，造成在产品开发项目中解决技术难题，导致产品研发项目周期长、失败率高等现象；

6）缺乏研发管理机制建设及持续优化机制，没有组织关注研发管理机制建设，或者是研发管理机制没有形成制度建设、制度执行、制度审计的闭环管理。

3 发展思路

3.1 基于转型的基础研发条件建设

以 “整合现有资源，优化能力结构布局” 的原则，在深入研究国防科技工业 “十二五” 能力建设规划和投资政策的基础上，把握统筹建设规划方向，做好核心能力建设规划和企业发展规划的衔接与配套，明确未来一定时期内的核心建设领域，加速适应转型升级和改革调整。

通过进一步加强保障需求和针对性研究，深入分析存在的风险和不确定因素，科学论证建设内容和建设周期，避免可行性研究、初步设计等环节出现大幅度的调整或颠覆性变化；通过加大制度的执行力度，在立项论证中落实责任制，明确责任人，对项目的必要性、可行性负责。遵循 “顶层策划、框架对接、专业审查、综合评审” 的论证程序，从源头上有效保障项目的顺利立项和实施。

从单一的科研保障、批生产向平台建设、基础建设和能力建设转变。建设先进的教练机研发体系，切实提高核心竞争力，保证企业科学发展，进而满足企业的长远发展需求。

3.2 基于未来的市场管理体系建设

我国教练机研发企业起伏跌宕的发展历史表明：市场是企业生存发展之基，开发市场就是创造顾客，创造顾客就要站在顾客的角度思考问题。只有适应市场，提供优质的满足顾客需求的产品和服务，才能稳定老顾客、开发新产品、创造新顾客。

教练机产品的研制初衷就是面向国内、国外两个市场，一机多型的设计理念是为给顾客提供更加多样化的选择，也是在面对市场的竞争优势之一。建立基于未来的市场管理体系一是为了对市场进行分析与预测，二是为了产品能够根据顾客需求快速研发、改进、销售和服务。基于未来的市场管理体系是在国内、国外两个市场的基础上，通过售后服务平台、客户关系平台、技术支持平台、资金保障平台的建立，形成适应市场需求的科学发展决策机制、市场需求与发展规划互动机制、市场信息快速反应机制、投入与收益分配协调机制等，加强市场体系建设的统筹性和规范性，制定实施方案，并采取强力措施保障体系建设的进行；加强在激烈市场竞争中产品定位和市场分析与研究，明确目标市场，采取针对性措施，确保市场开发行为的成功；在市场开发过程中加强借助外在力量，如中航技、外贸公司等机构，可节省大量的人力物力，并有效提高效率（见图1）。

图1 市场开发体系架构

3.3 基于需求的训练效能中心建设

目前，我国教练机研发企业正由独立的教练机产品供应商向基于全谱系、全方位的专业化飞行训练的集成系统供应商转型升级。训效中心建设是从顾客需求出发，提供 “全寿命周期全方位解决方案”，其职责主要包括需求研究、要求研究、实现研究三方面研究内容。其实质是根据航空武器发展和军事飞行训练领域等相关行业、学科的发展要求， “以受训军事飞行人员为中心，以训练效果为基础，重点培养任务能力的集成化训练解决方案”。以全面分析需求为开始，以提供具有高效费性能的、量身定制的系统、服务和保障包为结束，为顾客提供包括军事飞行训练集成系统、空勤和维护训练设备、课堂教学、课件、训练后勤保障、训练管理、综合训练解决方案咨询和组织实施等全面训练服务（见图2）。

3.4 基于专业的研发环境平台建设

教练机研制是一项高度复杂的系统工程，包括总体、分系统和部件多个层次，涉及到总体、气动、结构、系统、飞控、可靠性等多个学科，需要根据各层级、各学科之间相互联系、相互制约的关系，进行大量的方案对比，进行多轮从简至繁的设计循环，最终完成设计过程。

当前虽然采用了 “V” 字形迭代的研制过程，但是设计方式还是离散的、孤立的、不系统的，各种异构工具和系统的建设部分解决了飞机设计专业数字化应用问题，但由于没有打通数据流，因此整个研发技术能力得不到质的提升。

图2 训效中心研究方向

基于专业的研发环境平台建设是在各专业现有研制条件基础上，通过梳理产品研发流程、 WBS（工作分解结构）以及相应的知识、手段和方法，充分运用先进的系统工程和显性化流程，建立用于教练机产品研发全过程的综合协同工作环境。以科研项目管理为牵引，以各类标准规范体系为基础，建设满足研发各阶段业务需求的信息平台（见图3）。

围绕产品研发阶段，根据各专业体系特征，在实现各专业内部设计、试验循环的基础上，打通整个研发设计流程，实现单一数据源管理，建设目标可概括为 “一个中心、三个平台、三种能力”。“一个中心” 是构建一个集设计、试验、试飞及其诸多研发知识库为一体的数据中心。 “三个平台”是构建一个产品方案综合设计平台，实现多型号、多专业的协同任务和流程管理，以及数据库、知识库、工具软件的集成和共享；打造一个支持产品详细设计、制造的数字化核心业务能力的协同设计平台（VPM+Windchill）；建设一个试验/试飞数据管理平台。依托训效中心、虚拟仿真中心和高性能计算环境，完全打通数字化飞机设计、试验、制造生产线，从全局上长远解决全机数字化所涉及的问题，即设计验证能力、研制生产能力和科技创新能力。在研发体系信息化建设中，充分考虑产品研制各阶段设计与工艺、制造、质量、客户服务等业务的交联，打通数据流，整体提升企业产品研制生产能力。

图3 研发环境平台

3.5 基于服务的综合保障能力建设

随着现代科学技术的飞速发展，武器装备正迅速向信息化、智能化、复杂化发展，飞机作为典型代表，其技术复杂程度日益增加，而综合保障能力是飞机保持持续作战能力的重要保障。教练机因其使用频率高、可靠性高、安全性高、维护性好、寿命长等特点，故在教练机研制过程中推行基于服务的综合保障能力建设是型号研制的重中之重，其目的是保证交付部队使用的同时完成与之匹配的保障资源的研制工作，使其迅速形成战斗力，减少寿命期费用。

当前我军的装备建设和发展基本上采用的是传统的序贯模式，这种模式首先研究主装备，再去考虑保障问题，而不是在研制的同时开展保障需求的研究工作。这种设计方法由于教练机设计与保障系统设计是分开进行的，互不联系，其结果是保障系统只能服从于飞机设计，而其设计中的缺陷不能得到及时发现和改进。

为使交付的教练机产品既是一个能用的产品，又是一个好用的产品，那么在教练机研制过程中要重视综合保障工作，注重基于服务的综合保障专业能力建设。

3.6 基于流程的并行协同能力建设

随着全球经济一体化进程的不断加快，市场竞争日趋激烈，数字化、网络化、信息化技术飞速发展，企业竞争的重点不再仅仅是产品本身，而是已经转移到企业组织结构、运营机制等流程上来，因此飞机研发方式也正在从以产品为中心向以过程为中心的模式转变，其核心就是把产品开发作为企业运营的核心—提高顾客满意度、提高企业业务流程的效率并促进企业业务目标的实现。

长期以来，飞机研发生命周期大致遵循一种分阶段的串行模式：产品设计、工艺审查、数据发放、零部件工艺设计、工装设计、零部件制造和装配、试飞和销售支持等。在这种模式下，产品生命周期各个阶段是按时间顺序串行排列的，上一阶段完成后经过严格和正式地确认，交付下一阶段。这种条块分割清楚的串行研发模式，在飞机研发上引起了较多问题。譬如：部门壁垒难以击破，缺乏沟通，往返协调，拖延了进度；复杂的迭代过程导致每个阶段都有 “做不完” 的事情；在进行成本控制和改善时，经常发现很多成本因素是设计阶段已经决定了，后面的阶段即使付出很大努力，成本也降低不了多少等。

可以看出，能否更好地解决传统飞机产品研发模式中各阶段难以相顾的问题，直接影响着飞机研发周期、研发质量、研发成本、客户的满足程度以及供应链的构成。基于流程的并行协同能力是使研发流程遵循规范化、结构化和可视化的原则，达到可管理、可控制、可衡量、易沟通、易分工和易评价的要求，确保各相关部门并肩作战，无缝连接，指导整个项目全面顺利的进行。并行协同研发要面向整个过程或产品对象，它特别在设计时要考虑这种设计的工艺性、可制造性、可生产性、可维修性等，工艺部分也要同样考虑其他过程，设计某个部件时要考虑与其他部件之间的配合。所以整个开发工作都是要着眼于整个过程和产品目标。并行协同需依赖于集成的数据平台、 DM （产品数据治理）技术、数据成熟度定义技术、协同设计技术等相关技术的应用。

3.7 基于知识的研发质量管控系统建设

质量管理和质量控制对教练机研发起着决定性作用，加强研发过程的质量管控是提高教练机研发质量的重要手段。目前，研发质量管理主要方法是工程技术人员手工查阅相关的标准规范，然后逐项进行核对和检查，并监督其研发过程。这种方法不仅效率低，而且容易出错。主要问题是不能将研发过程质量管理责任主体的管理行为规范起来，加之个人对质量控制理解的偏差，存在很大的随动性，缺乏质量知识的规范化和智能化应用。同时没有有效的手段通过对大量质量数据分析、统计，提炼和更新质量控制知识，实现质量知识在质量控制流程中的流动。

在知识经济条件下，知识资本是核心能力形成的源泉，而知识管理是培育核心能力的重要手段。通过隐性知识显性化，注重加强知识在质量控制中的应用，同时知识来自研发过程中对质量控制的实践，形成知识获取、知识管理、知识应用和知识创新的良性循环。使得知识可以快速地支持质量控制系统，质量控制过程实践促进知识的更新。