图1基于独立产品的组合式系列化研发模式总体框架
张霞
中航工业在现代航空工业体系建设要求中提出“筑牢安全和成本，强化民机产品运营，因地制宜发展新质生产力”。中航工业西飞民机紧密承接集团公司要求及统一部署，以科技创新为引领，立足民机谱系化持续发展，以数字技术为核心动力，提出“以独立产品为单元的组合式系列化研发”新模式，加快发展新质生产力，打造以市场为导向的新型生产关系，支撑民机谱系高质量发展。
以痛点问题为导向剖析民机传统研制体系
传统的飞机研发以型号项目为中心，采用单一飞机集中式设计模式，飞机数字样机设计以整机全局坐标系为设计基准，总体、结构、布置、系统等骨架基准的耦合关联及传导关系复杂，飞机总体技术方案中设计构型调整带来的理论外形变化、重量中心调整导致设计基准频繁变化，对全机模块进行更改的影响度高，调整工作量大，全机设计状态一致性保证难度大，研发过程不敏捷，迭代效率低。特别是民用飞机研发中，面向市场需求，适应系列化发展，整机集中式设计对飞机快速变形设计难以满足市场机遇。
飞机系列中的每一个机型基本都是采用全新研发模式，但依然存在诸多问题，比如，多阶段样机设计不连续；基于数字样机的整机、跨部段可视化工程协调困难；缺乏从部段、专业、模块、资源等维度进行系列化重用的组织策划，系列化发展继承性设计难度大；多型号的基础工程资源不统一，标准件、材料选用对成本和经济性的影响考虑不足，缺少统一的基于成本的优选算法和工程实践，导致飞机系列化发展的周期长、整体研制成本高；样机关联设计能力对平台依赖严重，数据组织机理复杂且不开放，数据源不统一等等，给型号设计、研制协同、构型管理带来了诸多限制，阻碍了飞机系列化发展新模式的快速创新。
以独立产品为单元打造组合式研发新模式
国内民机产业发展已经由保证产品研制成功向保证商业运营成功转型，强化贴近市场和客户，在遵循本质安全的前提下，突出高效率、低成本、高质量的研发和交付，支持根据市场需求进行柔性、快速的谱系化发展。
结合民机市场化发展规律，以上述问题为导向，西飞民机创新性地提出“以独立产品为单元的组合式系列化研发”的新型模式。该模式目标是面向飞机设计核心业务场景，以需求工程为牵引，以架构方法为指导，以快速构建飞机系列化变形产品为目标，通过构建产品创新平台，将飞机构型变化特征转换为管理要素，开展全业务量全要素的集中管控，支持飞机可持续、高效率、低成本的系列化研发，形成面向市场的民用飞机产品柔性配置能力。该模式转变了飞机全机化管理的传统方式，将飞机划分为多个独立产品，以独立产品为单元开展需求定义、产品设计、工艺设计、生产制造、独立交付、运维保障、成本核算等，独立产品可以向上组合为高阶独立产品（即飞机），并可以被完整地重用至其他高阶独立产品（如其他系列化飞机）中。
基于该模式，可以打破单一产品研发方式，实现产品线架构、产品架构、独立产品架构的统一策划，将飞机单一产品研制纳入产品线系列，并将飞机产品进行独立产品拆分，形成独立产品单元；以独立产品单元为主线，基于公司级统一资源，推动独立产品研发管理和实现的规范化；以此框架为基础，支撑面向客户需求的订单配置、工程配置、物理实现及交付的端到端闭环。该模式将架构、管理、实现、市场、资源进行了融合，结合数字化技术，将形成支撑民机谱系化高质量发展的新质生产力。
以数字赋能为手段构建全新数字研发环境
发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。当前正处于加速迭代更新的数字化时代，数字经济成为战略抉择，数字技术成为核心动力，在深化数字化转型中加快发展新质生产力是高质量发展和中国式现代化建设的关键路径。西飞民机顺应数字经济发展态势，以科技创新引领民机业务变革，将数字化技术作为关键使能手段赋能民机研发模式的转型升级。
为了解决传统民机研制的痛点问题，满足研发新模式要求，西飞民机以已有的数字化应用环境为基础，扩展了产品创新环境、关联设计环境、数字样机可视化环境、基于优选的统一工程基础资源库管理环境等四大核心能力，形成了全新数字化研发环境；突破了独立产品架构策划及基准管理、基于独立产品的关联设计、基于全机装配的跨独立产品自动装配、可配置多格式数字样机可视化自动转换等关键技术；实现了产品线/产品/独立产品的架构策划、基于独立产品的设计基准及全机装配管理、基于独立产品骨架模型的关联设计、跨独立产品上下文协同设计、MBD全规范化定义、基于可配置数字样机可视化的干涉检查、统一工程基础资源优选推荐等，摆脱了长期以来依赖国外软件平台实现飞机多专业关联设计的约束，解决了长期以来工程数据多平台管理中一致性难以保证的难题。
全新数字化研发环境在民机型号中的工程应用实践，推动形成了以产品线及独立产品架构引领飞机系列化快速变形设计的新模式。该模式初步定义了民用飞机系列化发展的工程技术方法论，初步回答了什么是民机正向研发体系，初步演绎了系统工程方法、架构理论以及xBOM体系在民机研发中的工程实践，将大幅缩短新产品研制周期，快速适应市场需求变化，快速适配飞机系列大规模、定制化构型研制。
打造民机组合式系列化研发新质体系，实现研发模式变革，是西飞民机贯彻落实集团公司“强调本质成本，强化民机运营，发展新质生产力”的重要举措。该模式以独立产品单元为管理主线，支撑民机系列化重用、敏捷研发迭代、连续性设计和基于成本的资源优选，节约了研发成本，提高了交付效率。后续，西飞民机将继续发挥技术创新引领作用，将飞机组合式系列化研发新型模式与“本质成本”的要求相融合，将成本要素控制贯穿于项目策划、制造管理、供应链策划、客服策划等全价值链管理及执行环节，支持基于成本的飞机市场配置，形成更完善的新质生产力体系，沉淀民机发展核心能力，赋能民用飞机谱系高质量、可持续发展。
