许松林，周健

(中国商用飞机有限责任公司 上海飞机设计研究院， 上海 201210)

0 引 言

航空公司基于自身的选型需求，对所购置飞机的系统、设备以及功能进行定制的过程称为飞机客户化管理。通常客户化成本约占飞机总价值的10%，比如对于一架1亿美元的宽体飞机，产品客户化成本约为800～1 200万美元，而产品客户化数据定义是购机合同签署[1]的基础，也是工程配置、生产制造及客户接机检查依据。

飞机产品因适用对象和服务目标不同，所产生的数据也有所差异，主制造商往往依据服务对象，将产品构型以不同方式进行表达和管控。航空公司在购置飞机中所产生的客户化数据主要用于合同构型签订，技术和商务可行性评估，且为下游的产品采购、工程设计以及生产制造提供最原始的需求信息，这些数据将严格约束飞机制造商按照合同要求生产和交付。

工程技术人员主要关心图纸以及试验和验证信息，制造人员更多关注工艺和操作要求等。客户化数据[2-4]往往区别于正常的工程和制造数据，因为客户更为关心飞机和系统功能描述以及主要设备清单，一般也只能在飞机制造商提供的标准构型基础上进行有限程度的客户化，因此可以将飞机的客户化构型数据和载体[4-5]分为以下3类：

(1) 标准构型：商用飞机基本不变的信息，一般以技术规范的形式表达；

(2) 选装构型：商用飞机选装项目的清单，一般以选项指南的形式表达；

(3) 定制构型：客户提出的特殊更改需求，一般以技术规范更改单的形式表达。

从理论上来讲，标准构型、选装构型和定制构型可以根据制造商的销售策略相互转换，并针对目标客户进行营销，因此这些客户化数据必须进行高效和方便的管理。

本文基于飞机客户化数据管控的需要提出一种产品结构管理解决方案，并以某飞机型号为例进行案例分析，以期为市场销售和合同签订提供依据以及所有过程数据的可追溯信息。

1 国内外客户化管理现状

结合对国内主要航空公司和转包企业的调研，了解到国外主流飞机制造商不但在工程、工艺和生产制造过程中使用产品结构对整个飞机的产品数据进行管理，目前将基于产品结构的数据管理推广至整个销售和售后服务[6]过程中，以满足不同用户的需求，并且有利于整个产品数据的过程管控和上下游衔接。

空客公司通过产品结构形式，将标准构型、选装构型以及定制构型进行分解并按照ATA章节和架次有效性进行动态管理[4,7]，并且通过不定期提取相关的飞机构型信息用于生成标准规范(Standard Specification)来表达标准构型，生成构型指南(Configuration Guide)来表达选装构型，并且通过规范更改单/制造商规范更改单(Specification Change Notice/Manufacturer’s SCN)形式表达客户定制构型和制造商发起的改进更改，最终买卖双方签署的Standard Specification和SCN/MSCN文档作为商务合同的附件来描述单机或批架次飞机客户定制构型。

波音公司也采用产品结构的形式表达客户化以及单机客户构型定义信息[4,8-9]，其中构型规范(Configuration Specification)表达了基本不变构型，生成选项手册(Standard Selection)表达选装构型，并且通过客户指定选型结果(Customer Specific Option Selection，简称CSOS)形式表达客户定制的飞机构型。

国内商用飞机制造业目前刚刚起步，针对产品结构分解和管理研究集中在设计研发阶段[10-11]以及生产制造和维修维护领域[12-15]，并未强调产品的客户化数据管理，左怀亮[16]对此进行了探索性的研究，并且介绍了企业级PLM相关的软件功能，但对企业实际的业务流程和需求管控机制并没有深入研究。目前为止，国内制造商仍主要以技术文档编制和换版的方式进行管理，尚不能对这些数据进行条目化管控，不能很好地支撑大批量商务合同的签署以及与工程等下游专业的有效衔接。

2 飞机客户化产品结构概念

产品结构是产品全生命周期管理的一个主要手段，将产品相关信息进行条目化管理，方便对所有产品相关信息进行动态更改控制，以及提供各种状态查询[17]等，具有不易出错、管理方便、按需实时生成所需报告或报表等优良特点。

产品结构模型通常覆盖设计、制造等环节，本文将其进一步扩展至产品客户化阶段，即客户合同签署阶段构建所需的产品结构，使得客户化数据能够进行规范和简单化管理，与工程产品结构进行有效对接，保障从商务谈判、合同签署、工程配置、生产制造，乃至交付客户后的全周期的产品数据管理。

飞机客户化所需的产品结构管理对象、生成信息和冻结对象如图1所示。

图1 飞机客户化产品结构内容图

3 飞机客户化产品结构模型

飞机客户化产品结构模型构建，包括功能需求项(Function Item，简称FI)、技术实现方案(Technical Solution，简称TS)，围绕该动态产品结构会生成提供给客户相应的各类技术文档以及基于此文档进行的各类客户化需求更改控制和评估。

按客户化要求分解的产品结构及上下游控制连接关系，如图2所示。

图2 飞机客户化产品结构组织形式

3.1 客户化产品结构

客户化产品结构主要包括三大层次，分别是：

(1) 组织层：制造商主要通过ATA100或ATA2200规范中的章节顺序来组织客户能理解的功能信息，便于结构化管理和信息查询。

(2) 控制层：组织描述和控制飞机功能的最小单元，其中FI是功能描述，TS为技术实现方案，即可以是标准方案，也可以是选装方案或为客户定制的构型解决方案。

(3) 数据层：TS所包含的元数据，主要从客户关注角度描述，包括功能说明、设备信息、BFE/SFE项目、销售策略、以及更改历史。

本产品结构模型中，制造商最为关心的TS元数据属性信息填写需求如表1所示。

表1 TS元数据填写说明

3.2 客户化资料集

制造商在与客户进行飞机构型谈判时，应通过客户化产品结构生成最新的客户化手册，本文定义为4类手册作为买卖双方进行客户化选型的基准：

(1) 标准构型手册(Technical Documentation，简称TD)，主要是在客户化过程被设定为默认的装机构型，一般情况下不建议客户更改。

(2) 总体选型手册(General Configuration Guide，简称GCG)，该类选项一般不是一个独立的系统或设备，它牵涉到飞机级的产品战略定位、运营规章限制、或一些差异化的性能设置，这些选项往往涉及到多个功能和系统设备的组合。

(3) 系统选型手册(System Configuration Guide，简称SCG)，该类选项主要涉及飞机各个系统和设备，以及一些可定制的机载软件构型。

(4) 客舱选型手册(Cabin Configuration Guide，简称CCG)，该类选项主要有旅客座椅、厨房和盥洗室位置和插件、乘务员座椅、客舱系统等大量的客舱设备，以及各种装饰材料、颜色等。

由于生成的TD将作为飞机买卖合同构型谈判的初始基准构型，且客户购机和交付时间存在巨大的时间差异，因此不同版本的TD将针对不同客户或不同时间段进行客户化的飞机都同时有效。

销售策略代表了制造商的销售意愿或方式，一

般STD和OPT将分别体现在通用的标准构型手册TD和选型手册GCG/SCG/CCG中，而IMP、ABT、MEO以及TBD等不需要加入最新版本的手册中。

3.3 合同构型定义集

从合同构型定义的角度来看，买卖双方需要签订的构型协议包括如下3个方面：

(1) TD文档：该TD文档以买卖双方确认的版本作为合同签订的依据，该版本仅适用于双方约定的交付架次。

(2) CS文档：该CS(Customer’s Specific)文档为客户更改单，买卖双方针对选装构型和定制构型所达成的协议，应作为合同依据。

(3) MS文档：该MS(Manufacturer’s Specific)文档为制造商更改单，制造商针对标准构型或适航强制要求所做的构型更改，获得客户批准后作为合同依据，并跟随产品结构的更改而更新。

所有的TD、CS、MS都来源于TS技术方案，其中CS和MS文档需要新增相应的元数据用以描述双方针对标准构型飞机的更改，这些元数据应能体现买卖双方关注的构型信息。

本产品结构中，CS和MS元数据属性信息填写需求如表2所示。

表2 CS/MS文档元数据填写说明

另外所有的CS/MS必须与相应的客户机队号进行关联，其中每架客户机队号也将与飞机制造序列号(Manufacturer Serial Number，简称MSN)一一对应，并纳入统一的更改控制流程中，表明所有的客户飞机都分配了机位号且构型都将受控。

3.4 客户化需求评估

客户化需求评估通常分为4个步骤，分别是：

(1) 客户发起更改表单(Customer Requirement Sheet，简称CRS)。商务人员根据客户需求，忠实的记录需求，并生成新的FI功能管理项。

(2) 商务人员启动需求评估单(Design Change Request，简称DCR)。商务人员根据FI功能项，启动设计更改评估流程，将需求传达至型号项目团队。

(3) 项目启动评估反馈单(Engineering Sheet，简称ES)。项目人员根据客户需求组织启动内部的技术和制造可行性评估、成本和实施周期分析，并反馈至商务人员。

(4) 商务人员根据ES编制相应的TS方案，并与客户协商签署CS，最终完成客户化构型配置后将需求传递至工程设计部门。

4 应用案例分析

按照飞机客户化产品结构管理模型，以某飞机型号为例开发了相应的信息化管理系统，并且飞机的客户化资料集可以通过产品结构树进行管理并动态输出，其产品结构树开发的主要界面示意情况如图3所示。

图3 飞机客户化产品结构管理界面示意图

本系统为保障飞机型号合同构型的签署，结合飞机架次有效性所开发的产品客户化结果输出界面示意情况如图4所示。

图4 飞机产品客户化构型配置器

基于图4和图5以及各类属性信息的填写，所有的技术实现方案TS需要关联客户机队信息和生产机位号后，将可以自动生成合同所需的CS/MS文档信息。

另外，客户化需求需要通过型号内部的DCR表单将FI需求转换为主制造商内部的评估流程，并通过ES表单将最终的评估结果转换为TS解决方案，满足了飞机制造商全流程的客户化需求内部评估和管理要求。

通过飞机型号客户化产品结构系统的开发和应用实践表明，该实现方法可以有效地将商用飞机产品数据管理扩展至商务合同，极大简化了客户化管理难度，提高了需求传递的效率和准确性，为构建商用飞机全产业链产品数据管理提供了思路。

5 结 论

本文结合产品结构的思想提出了一种客户化数据管理方案，能够满足合同签订、工程配置，以及下游设备采购指令发放的要求。从整个产品研发和项目管理的角度来看，该数据管理方案还能大幅度提高客户需求的捕获效率，明显加快企业产品的研发和生产速率，为保障飞机快速交付提供了更加有效的方法和手段。