基于N-F-R-P过程模型的航空产品生产厂房设计需求分析

1 概述

航空产品出于安全性和可靠性考虑,对产品生产精度有较高要求,不允许生产设施基础沉降影响生产。但沿海地区的航空产品生产厂房选址通常都在紧邻海岸线的海洋和河流冲积层区域,地基土多为软土、易沉降。如何避免地基不均匀沉降显得尤为重要,可供参考的思路主要有两种:

一是允许地坪不均匀沉降,多年以后会沉降到位,期间通过定期监测、局部修复,将沉降严重的区域做到与较高地坪齐平,但因沉降到位的周期较长存在反复修补的情况,且修补施工期间可能会影响生产安排;

二是在厂房设计阶段增加建设成本、按设计需求考虑整体地坪,可做到地坪整体同步沉降、有效避免局部沉降形成高差,但整体地坪需一次施工到位,后期可改造性较差,对厂房设计的需求输入要求较高,所提厂房设计需求应尽可能准确完整且适用于产品全生命周期,即便有细微的需求变化,也不能影响厂房地面平整度,否则厂房地坪将出现裂痕、可能导致不均匀沉降。这就要求对航空产品生产厂房的需求进行系统性分析,以期厂房设计输入的需求内容可以充分适用于该产品全生命周期。

2 系统工程

系统工程:以满足客户需求为目的,围绕产品全生命周期,通过产品集成与过程集成,实现全局最优的一种跨专业、跨部门、跨企业的技术和管理方法,是适用于类似民用客机的大型复杂系统的系统工程方法。

在系统工程过程集活动中,从利益攸关方需要到形成最终需求,应完成利益攸关方需要捕获、功能分析、需求分析和需求确认工作。需求确认在于确保所定义需求的正确性和完整性,与实际产品特征有关,本文不做赘述。

3 N-F-R-P过程模型

N-F-R-P过程模型即依次开展利益攸关方需要捕获、功能分析、需求分析和设计综合的过程模型。

4 需求分析

参照以上模型,对某航空产品生产厂房进行设计需求分析:

首先以上级分配的需求、产品设计的反馈及市场调研情况等为输入,通过调研等方法,识别出某航空产品生产厂房的利益攸关方及其需要、厂房的概念文档、效能指标,具体见表1。

厂房的概念文档:年产该航空产品300套;厂房采用内置附楼形式,动力站房设置在附楼一层;采用智能节能照明设施、舒适性空调,仓储区考虑恒温恒湿环境;满足200人生产办公需求;考虑参观通道等。

效能指标:年产量为300套;年综合能耗不高于60吨标准煤;压缩空气输出压力不低于0.8Mpa等。

(2)其次以利益攸关方需要为输入,采用SysML“系统建模语言”用例图为工具进行功能分析,可获知某航空产品生产厂房功能清单、功能架构和功能接口等。

(3)最后基于利益攸关方需要和分析后的功能为输入,采用QFD capture工具进行需求分析,并以需求分配矩阵作为产品需求文件,其中功能编号N17至N23为非功能性需求。

5 结束语

沿海地带地质条件较差,能有效避免航空产品生产厂房地坪沉降的厂房设计方案是采用整体地坪。但整体地坪后期可改造性较差,要求所提厂房设计输入应尽可能完整且适用于产品全生命周期。本文采用系统工程中的N-F-R-P过程模型,对航空产品生产厂房进行了需求分析,提出了航空产品生产厂房设计的初步需求定义文件,以期对沿海地带新建航空产品生产厂房起到借鉴意义。

摘要：沿海地区地质条件较差,能有效避免沿海地区航空产品生产厂房地坪沉降的厂房设计方案是采用整体地坪。但整体地坪后期可改造性较差,要求所提厂房设计输入应尽可能完整。该文采用系统工程中的N-F-R-P过程模型,对航空产品生产厂房进行了需求分析,提出了航空产品生产厂房设计的初步需求文件。

关键词：航空产品,过程模型,需求分析,厂房设计

参考文献

[1] 钱仲焱.什么是中国商飞系统工程[N].大飞机报,2016-08-17.

[2] 贺东风,赵越让,钱仲焱.中国商用飞机有限责任公司系统工程手册[M].上海:上海交通大学出版社,2017:30-90