民用航空发动机技术出版物体系架构技术研究
2021-04-15陈楠郭霞
陈 楠 郭 霞
(中国航发商用航空发动机有限责任公司,上海 200241)
0 引言
建立科学先进的体系是世界一流航空发动机集团的“入场券”,开展以产品研发体系为核心内容的体系建设,是航空产品正向研发的前提,是实现建成世界一流发动机产业的必经之路,也是航空发动机发展规律的必然选择。目前,国外先进航空发动机企业都建立了符合自身发展特点的体系。体系建设涵盖了航空发动机产品全生命周期的活动,体系的精髓实际上是用流程、标准和工具来规范研发生产过程,保证产品的质量。
体系建设包括产品研发体系、生成制造体系、供应链管理体系以及服务保证体系的建设。服务保证体系旨在追求用户满意度,设计业务流程、制定流程运行规则、融入方法工具、利用信息化手段、规范业务运行以及保证产品服务质量。技术出版物是服务保证体系的业务域之一。技术出版物的体系建设要点以用户使用、维护需求和使用流程为主,通过应用数字化手段,保证航空发动机技术出版物的全寿命周期。
民用航空发动机主制造商给客户提供了保证航空器持续适航和安全运营的技术出版物,是适航规章要求,也是客户的要求。基于S1000D规范进行技术出版物编制技术研究、搭建航空发动机交互式电子技术出版物(IETP)系统是国内航空业的必然趋势。同时需要开展基于S1000D的发动机交互式技术出版物体系架构技术研究,制定完善的体系建设发展计划,建立信息化平台,加强体系过程管理,将流程和标准固化到信息化平台,加强体系过程管控。进行存储“以数字化为中心、以数据化为驱动,打造流程”的理念,全面推进技术出版物体系建设工作。
1 交互式电子技术出版物(IETP)
IETP是以数字形式进行存储,采用文字、图形、表格、音频和视频等形式,以人机交互方式提供产品基本原理、操作使用和维修内容的技术出版物,IETP的展现形式如图1所示。随着信息技术的发展,技术出版物的发展趋势是交互式电子技术出版物(IETP)逐渐取代了传统的纸质技术出版物和PDF电子技术出版物。技术出版物向着标准化、智能化、集成化和网络化发展。交互式电子技术出版物的主要特点有6个:1) 充分利用计算机的技术优势,将出版物信息进行组织管理,以最优的方式展现。2) 数据源唯一,冗余少,可以一次编制多次使用。3) 数据更新及时、准确。4) 以交互的方式的进行查阅,能快速定位所需要的信息。5) 具有交互性,可以实现智能化排故指导。6) 可以实现与其他后勤保证信息系统的数据交换与共享。
2 S1000D概述
S1000D是交互式电子技术出版物国际规范,采用“单一数据源”的思想,以数据模块为核心信息对象,用中间格式(SGML或者XML)描述数据,利用公共源数据库进行信息的存储和管理。采用数据模块的形式来组织出版物的技术信息,可以最大限度地进行信息重用,这样可以节省存储空间,保证数据的一致性,还可以节省维护费用,提高数据管理能力。
图1 IETP展现形式
S1000D规范技术出版物编制流程如图2所示,主要包括定制化项目业务规则、确定信息集范围和深度、生成数据模块需求清单(DMRL)、创作数据模块和实体、客户化发布出版物几个主要过程,其中数据模块需求清单(DMRL)、数据模块、实体、源数据等信息都存储在公共源数据库(CSDB)管理系统中。
3 基于S1000D的航空发动机交互式电子技术出版物体系建设方案研究
适航条款《航空发动机适航规定》(CCAR-33R2)第33.4条明确规定“TC申请人必须根据本规定附录A编制中国民用航空局可接受的持续适航文件”,相关咨询通告也明确了“在发动机的TC颁发前需要尽各种努力来完成持续适航文件”。适航条款同时也规定型号合格证持有人需要建立持续适航体系。
开展基于S1000D的发动机交互式技术出版物体系架构技术研究, 按照“识别、定义、测量、分析、改进、检查”的体系建设思路,秉承“以数字化方式考虑流程、打造流程”的理念,开展技术出版物体系规划,基于技术出版物业务场景开展技术出版物编制管理流程建设、数字化媒介开发和业务规则体系化、电子化的建设,同步开展流程验证,争取做到以数字化方式考虑流程、建设流程,将流程和标准固化到信息化平台,强化体系过程管控,强化体系过程管理。
3.1 航空发动机交互式电子技术出版物体系规划
在全面研究并消化技术出版物国际规范S1000D的前提下,充分考虑客户的需求并结合产品特征,开展顶层规划和方案设计,针对规章定义的技术出版物编写内容要求,细化各业务规则,制定切实有效的程序文件及标准,建立基于S1000D的技术出版物编制管理系统。从流程、标准、工具、数据及顶层规划等几个要素对交互式电子技术出版物进行体系规划,形成技术出版物体系架构,如图3所示。技术出版物体系架构按照树形结构,梳理出技术出版物顶层方案需要制定的顶层策划、验证方案和业务规则,梳理出需要制定的技术出版物编制、更改、验证等流程,梳理出开展技术出版物所需要的系统功能,梳理出开展技术出版物所需要遵守的标准和规范。
3.2 交互式电子技术出版物顶层方案制定
交互式电子技术出版物在编写初期和编制过程中,通过调研客户需求及对未来技术出版物发展方向的研究,制定技术出版物的顶层方案,包括编写技术出版物顶层策划、制定验证方案和决策业务规则。顶层策划用于确定手册清单、手册的编写标准、手册的编写语言等,对技术出版物建设工作进行总体规划,明确建设的阶段计划、成果和实施方案,指导技术出版物工作;验证方案用于根据适航规章要求,制定满足适航规章要求的技术出版物验证方案及各手册验证策划,明确不同技术出版物适用的验证方法及实施记录等要求,同时根据手册编制进度,制定了验证计划;业务规则用于建立技术出版物全生命周期所遵守的规则,主要包括业务规则决策点的决策和适用于项目特点的技术出版物业务规则的制定,用于明确技术出版物编制管理过程中所遵守的规则。
3.3 交互式电子技术出版物编制流程
明确、清晰的技术出版物全寿命编制及管理流程直接关系到技术出版物的时效性、准确性和客户满意度。技术出版物编制系统建设过程中需要纳入技术出版物编制管理业务流程,同时,发动机OEM需要制定基于S1000D规范的技术出版物编制管理工作流程,业务流程和工作流程相辅相成。基于S1000D标准制定的适用于民用航空发动机的交互式电子技术出版物编制管理主要步骤流程如图4所示[1]。
首先,需要开展顶层规划,根据对未来技术出版物的发展研究和对客户的需求调研分析,制定适合项目的技术出版物顶层技术方案,确定技术出版物的编写规范,裁定项目的业务规则,开展各程序文件、管理文件及作业文件等的编写工作。
图2 S1000D规范技术出版物编制流程
图3 技术出版物体系架构
其次,根据确定的手册开展编写内容的源数据分析,从设计、制造、供应商等相关部门获取编写所需源数据,并对这些源数据进行分析和记录。
再次,编写人员进行插图制作和DM的编写, DM编写人员在DM不断完善的过程中,保持对源数据的跟踪。
DM在编写过程中,须经过校对、审核的逐级审查,对于需要开展验证的DM进行验证操作、上传验证记录,发布手册初稿,最终将合格的手册交付客户。
3.4 基于S1000D的交互式电子技术出版物编制管理平台建设
基于S1000D标准的技术出版物编制管理系统,将完全按照所选定的S1000D标准,通过裁剪内容,制定适合项目的业务规则,定义各出版物结构和schema指南,创建技术出版物全寿命编制管理平台,实现技术出版物的编写、发布、更改、交付等。技术出版物全寿命编制管理系统集出版物编写模块、插图制作模块、更改管理模块、发布模块、浏览模块、源数据管理模块、CSDB、中英双语同步翻译模块于一体,它是整个技术出版物信息化管理系统的中心枢纽,形成与客户服务门户网站、产品生产设计数据库(SBOM)系统、IETP浏览器的数据交换及记录的接口控制。出版物编写人员以产品生产设计数据库平台上的源数据为依据,通过在系统中配置DM编码,开展DM的编写和插图的制作,并按照各出版物定义的样式,发布出满足客户需求的各类出版物。技术出版物信息化平台规划如图5所示。
图4 技术出版物编制管理流程
图5 技术出版物编制管理系统与上下游关系图
3.5 业务规则体系化、电子化
航空发动机技术出版物的编制是一项环节多、周期长的系统工程,S1000D业务规则旨在建立技术出版物全寿命周期内的规划,定义了项目在实施方面需求决策的点,用于规范项目实施过程中需要遵守的规则,是技术出版物规范、有序开展的有效手段,是保证技术出版物质量、提高客户满意度的重要条件。业务规则分为10类,包括通用规则、产品定义规则、维修和飞行运行信息规则、安全策略规则、业务流程规则、数据创建规则、数据交换规则、数据完整性与管理规则、历史数据规则、数据输出样式规则。为便于在实现项目过程中应用,业务规则可通过文件化和电子化,一方面形成实施人员操作的作业说明书、程序和规范,另一方面形成可自动检查是否遵照规则的BREX,纳入技术出版物编制管理系统中,最终形成以业务规则为中心的体系。业务规则、文件、BREX之间的关联关系如图6所示。
图6 业务规则、文件和BREX之间的关联关系图
4 结语
完善的体系是民用航空发动机提高市场竞争力、促进市场占有率的重要部分。该文基于国际标准S1000D,在深入研究分析规范和适航规章要求的基础上,开展技术出版物体系架构技术研究,形成技术出版物体系架构方案,逐层开展顶层方案规划、技术出版物编制管理流程制定、技术出版物全寿命编制管理系统建设、技术出版物标准规范建立,同时,流程和标准融入数字化工具中,最终完成基于S1000D的航空发动机交互式电子技术出版物体系建设。一方面弥补了基于S1000D的民用航空发动机交互式电子技术出版物体系空缺,另一方面也顺应了民用航空发动机技术出版物标准体系建设的要求[2]。