基于系统工程的航空发动机标准体系建设研究

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1、d叁航空标准化与质量2016年96期基于系统工程的航空发动机标准体系建设研究李伟(中国航发研究院，北京101304)【摘要】介绍了标准体系发展趋势，指出标准体系的建设方向逐渐由单一的二维视图理论发展到分层的、多维的架构理论，基于系统工程理论，系统阐述了建立正向研制流程驱动的航空发动机标准体系的建设思路，保障我国航空发动机的自主研发。【关键词】标准体系；系统工程；航空发动机【中图分类号】T-65【文献标识码】c【文章编号】1003-6660(2016)06-0010·05【DOI编码】10．13237／j．cnki．asq．2016．06．002标准作为重要的共性技术之一，对整个产业的

2、技术水平、产品质量和生产效率发挥迅速的带动作用，具有巨大的经济和社会效益。航空发动机的研究与发展是复杂的系统工程，标准是其中至为关键的核心要素，作为研发技术体系的承载，以及技术发展与型号研制的保障，有着举足轻重的作用。国外先进航空发动机研制企业，如罗罗、普惠、GE等都建立了基于系统工程的产品正向研发体系，相应的建立了服务于这个研发体系的航空发动机标准体系，其建设的指导思想就是系统工程理论。国内航空发动机标准体系建设也应该在系统工程的理论指导下开展，更好的保障航空发动机产品研制。1标准体系发展分析GB／T20000．1—2014《标准化工作指南第1部分：标准化和相关活动的通用术语》和G

3、B／T13016—2009《标准体系表编制原则和要求》中给出了标准体系的定义：一定范围内的标准按其内在联系形成的科学的有机整体。标准体系从一开始就是不断进化的，而不是过度规划的。总体而言，技术经济社会发展水平决定了标准化管理模式的变化。世界发达国家工业发展水平较高，市场经济成熟，标准化活动已经形成“自下而上”的发展轨迹，认为标准是自愿性的，标准的存在和制定是由市场决定的，已经初步实现了基于系统工程的标准体系建设⋯。而我国还处在社会主义市场经济的初期阶段，经济和技术水平还处在上升发展期，目前大多数标准化活动的发展轨迹是“自上而下”的，依靠编制标准体系表来规划标准体系的建设。GB／T20

4、000．1—2014中给出了标准体系表的定义：指一定范围的标准体系内的标准按一定形式排列起来的图表。标准体系表是依据标准体系框架规划的，属于二维视图理论的应用。对于复杂系统来说，用一个形式单调的体系表来满足所有各方的需求是不可能的。对于复杂系统，标准体系的描述应接近真实的系统，呈现方式应符合相应层次对要素的识别和分析的需求。所以标准体系的建设方向逐渐由单一的二维视图理论发展到分层的、多维的架构理论，标准体系由简单到复杂，呈现渐近渐明的多视图。2系统工程理论当前国际上对于系统工程的定义比较多，但其中最有影响的是国际系统工程协会的定义【2】：系统工程是一种使系统能成功实现的跨学科的方法和

5、手段。系统工程专注于在开发周期的早期阶段，就定义客户需求与所要求的功能，将需求文件化；然后再考虑完整问题，即运行、成本、进度、性能、培训、保障、试验、制造和退出时，进行设计综合和系统确认。系统工程以提供满足用户需求的高质量产品为目的，同时考虑了所有用户的业务和技术需求。GJB8l13-2013《武器装备研制系统工程通用[收修订稿日期】2016．08—10逝巡丛固要求》首次系统阐述了装备研制的系统工程内容，其中定义：系统工程是逐步发展并验证含装备、人和过程且满足用户需求的全寿命周期综合平衡解决方案的跨学科方法。是涉及设计、制造、试验、培训、使用、保障、退役处理等相关内容的技术活动综合机

6、制，由技术过程和技术管理过程构成。无论是国际系统工程协会的定义，还是国军标的定义，都可以看出系统工程是一个跨学科、多流程、多要素的问题。系统工程过程模型的主体内容称为“V模型”，如图1所示。在“V模型”中，时间和系统成熟度从左向右推进，“V模型”左侧说明逐级分解和定义，右侧说明逐级集成和验证。系统工程技术过程在产品研制中循环迭代，技术管理过程贯穿于产品研制项目全寿命周期。3基于系统工程的航空发动机标准体系3．1标准体系构建设想常规武器装备研制一般在方案阶段开展模型机或原理样机的研制与试验，工程研制阶段开展初样机和正样机(或试样机)的研制与试验，且在设计定型阶段开展定型试验。每次样机研

7、制与试验遵循系统工程过程“V模型”。批量生产、使用保障阶段的武器装备升级改进，亦同样遵循系统工程过程“V模型”。由此，系统工程过程在武器装备全寿命周期内可以多次循环应用。航空发动机产品研制全寿命周期也遵循这样的过程，对于其中每一个系统工程研制过程，又遵循“V”模型。顶层通用流程依据产品的构型对系统进行层层分解，按照需求分解一解决方案实现一解决方案验证的顺序来完成研发过程，其中需求管理和技标准化研究出术状态管理的内容见图2。整机层面上的主机研发流程是牵引子系