通用飞机研发单位设计质量控制的重要性及方法

王灿敏

针对国内通用飞机研发单位适航法规要求下设计质量控制要求不明确的现状，通过研究适航法规和EASA的DOA组织建设要求，对比研究质量管理体系和设计保证系统，得出通用飞机研发单位建设的设计保证系统下设计质量控制方法。

一、设计质量控制研究的重要性

近年来通用航空发展迅速，从事通用飞机的研发单位越来越多，有些企业从国外引进通用飞机进行研发制造，有些原来从事军用飞机的设计制造单位开始进行民用飞机的研发，这些通用飞机研发企业对于通用飞机的适航法规政策不熟悉，通用飞机的适航法规管理要求与国军标质量体系存在许多差异，造成通用飞机研发单位对民机适航规章要求理解不充分，设计质量控制欠缺，存在以下问题：设计目标不清晰，贯彻不受控;设计规范与实际操纵不一致;设计更改频繁，影响研制周期;可靠性分析缺乏基础数据;研发经验知识无法积累和重用;设计质量无法客观分析和评价。

设计质量是造成70%质量问题的源头，设计质量决定了飞机的“先天质量”，直接决定了产品的市场竞争力，决定公司的生命力，设计质量的重要性是毋庸置疑的。在通用飞机研发单位如何进行设计质量控制，成为通用飞机研发单位亟待解决的重要问题。

二、进行设计质量控制的方法

1.基于全面质量管理的理念，进行设计质量控制要求建立一套科学严密高效的质量保证体系。对于通用飞机研发单位，其质量目标是确保航空产品及零部件的设计及设计更改符合相应适航和环保要求，其质量保证系统，即设计保证系统，在设计单位内部，通过建立一个带有职责、程序、流程和资源管理的组织架构，确保质量目标的实现。因此，在通用飞机研发单位建设设计保证系统是通用飞机设计质量控制的方法，也是中国民航适航规章的要求。通过建设设计保证系统，飞机研发单位从“被动适航”到“主动适航”的转变，将适航要求以系统管理的方式贯彻到通用飞机研发过程中，提高飞机设计质量。

2.设计保证系统是为了落实设计保证措施所需要的組织、职责、程序和资源，是对申请范围内的民用航空产品和零部件的设计、设计更改进行控制和监督的管理系统。对比于质量管理体系从管理职责、资源管理、产品实现、测量分析与改进的全过程管理，设计保证系统是适航管理当局从保障公众安全的角度对设计单位的自身管理、自身适航能力提出的要求。侧重于对组织设计职能、适航职能和独立监督职能要素的管理。但从通用飞机研发单位自身组织建设和能力提升的角度，就要考虑AS9100质量管理的先进管理理念，建设成研发单位适用的设计保证系统。中国民航规章要求的设计保证系统源于欧洲航空安全局EASA（European Aviation Safety Agency）的DOA（Design Organization Approval）组织的设计保证系统（Design Assurance Systems），在EASA21部J分部有16条明确提出了设计保证系统的建设要求，侧重于通过组织批准的方式进行适航管理，通过对组织的审核批准对组织进行授权，并取得了成功。美国在FAA的委任代表DER制度基础上，选择了DER制度升级的ODA制度，在联邦航空规章第183部（CFR PART 183）规定了ODA的申请、颁发、资格、授权职责、人事部门组成、程序手册的要求、限制条件、记录和报告、转让和有效期等方面的要求，赋予企业更大的委任职责。

《民用航空产品和零部件合格审定规定》（CCAR-21-R4）第十四章的21.471至21.489条规定了设计保证系统的适用范围和定义、要求、设计保证手册、设计保证系统的人员要求、设计保证系统的更改、设计保证系统的能力清单、检查、设计保证系统的权利、设计保证系统的责任。《航空器型号合格审定程序》（AP-21-AA-2011-03-R4）的第8章和附录E给出设计保证系统的审查要求、设计保证系统的内容、管理和现场审查要求。《轻型运动航空器型号设计批准程序》（AP-21-AA-2015-37）的7.5节和附录3给出了设计保证系统的要求。《民用航空产品和零部件合格审定规定》（草案）（CCAR-21-R5）中提出企业内部适航审核机构的要求和设计生产单位内部质量系统的要求。我国适航司在《民航局适航司关于改进通用航空适航审定政策的通知》（民航适发[2018]2号）中明确“对于《民用航空产品和零部件合格审定规定》（CCAR21）对所有设计批准申请人或持有人提出的设计保证系统，允许除25部和29部航空器之外航空器产品和零部件的设计批准申请人和持有人按照自愿原则满足相关要求” 。虽然根据此通知，对于通用飞机研发单位，建立设计保证系统不再是局方要求的必做项，但对于按照局方要求建立了设计保证系统的企业，能够获得法规规定的权利，加快取证进度，使得单位的组织结构更完善合理，职权更清晰，管理流程更有条理，资源配置更合理，提高公司的研发和适航取证能力，提高飞机研制效率和取证审查效率。

三、设计保证系统下的设计质量控制

1.如何建设设计保证系统。设计保证系统的定义、建设步骤、人员要求、相关流程、体系文件和授权等要求在《通用飞机研发单位设计保证系统建设要点研究》文中详细论述。

2.在设计保证系统中履行设计质量控制的部门是适航办公室也是CCAR21R5中适航审核机构，具体执行为符合性核查工程师（CVE）。符合性核查工程师可分为飞行、分析测试、结构强度、动力、航电电气、系统、材料工艺、噪声等专业，通过符合性核查工程师在设计方案论证阶段提出适航要求、编制设计规范、与局方共同制定审定基础和符合性验证计划、组织参与设计评审、编制符合性验证文件模板、核查会签型号设计资料和符合性验证资料、目击试验、进行公司内部的制造符合性检查、确认设计更改来进行设计质量控制，根据局方授权，批准设计更改的分类，批准设计小改和修理方案。设计保证系统下的质量控制，主要工作具体如下：①通过规范型号研制流程，规范化管理设计活动来保证设计人员的工作质量;②通过飞机系统安全性设计与分析，来保证飞机的安全水平;③通过培训，提高设计保证系统各类人员的能力水平;④通过编写设计技术规范，将适航要求贯彻到飞机设计中;⑤通过控制设计输出满足设计输入，进行设计偏差控制;⑥通过节点设计评审控制设计质量;⑦通过设计文件审签提高设计报告质量;⑧通过编制设计文件模板和进行交付物控制，保证设计质量;⑨通过后期的试验验证，控制设计质量;控制设计更改，对更改原因进行统计，提高设计质量。

四、结论

本文通过对适航法规的梳理，结合通用飞机研发单位的运行实际，给出了通用飞机研发单位建立设计保证系统的定义、建设步骤、人员要求、相关流程、体系文件和授权等要求，给出了设计保证系统下设计质量控制方法，对通用飞机研发单位的设计保证系统建设和设计质量控制具有借鉴意义，帮助通用飞机研发单位建立设计保证系统，提高设计质量，降低制造成本，缩短开发周期，提高投资回报率，企业竞争力。

（作者单位：中电科芜湖钻石飞机制造有限公司）