商业航空实例

航空作为尖端工业的代表,拥有高度发达的专业知识以及漫长而复杂的生产周期。此重要工业时时面临挑战,包括迅速多样化以维持国际竞争力,与众多供应商协作优化流程提高生产率,循序将工具现代化,在保证产品质量和保持价格的竞争力的同时还需要继续创新。而在内部流程方面于初期设计阶段就必须仔细分析各阶层需求,当然包括成本、风险、环保和客户量身定制的要求,同时还需囊括产品线技术审查和模拟检测等连贯设计及生产系统架构,以便部署和保护主系统和下属系统的完整性和高安全性。

在此背景下,通过MBSE(基于模型的系统工程)掌握其复杂系统显得至关重要:
— 这能够优化开发周期,同时提升产品质量,并加速新兴主题的快速集成。
— 此外,这也有助于在一个不断接纳新实体的集团内实现方法和工具的统一,成为实现数字连续性的重要支柱。

系思迈多年来通过系统架构方法来帮助支持客户,更好地设计产品,降低了开发成本和时间, 并更进一步的帮助建立可复用生产线。独特的架构法也促进了团队沟通、高效协作。我们的客户包括中国航空工业集团(AVIC)和中国商飞(COMAC)、欧洲空客(Airbus)、达索集团(Dassault Systèmes)等。

我们的方法

系思迈受空中客车(Airbus)委托,为其 eFTD 项目团队提供辅导,目标包括:

  • 验证系统工程方法在整机的可行性
  • 降低项目风险,并提前规划创新技术在飞行验证机上的安装;
  • 通过需求优先级排序,确保试验需求的高效决策;
  • 确保系统各方的协作一致性,围绕飞机系统的整体架构达成共识(涉及超过 40 个利益攸关者,以及测试机 A320 上新增的 18,000 个组件);
  • 制定从现有飞机到改进型飞机的产品演进路径

为实现这些目标,系思迈通过一项结构化的计划辅导了空中客车团队,包括 10 次工作坊,每次有 4 至 11 名关键利益攸关者参与(项目经理、专家、测试与集成团队)。这些工作坊的成果促使空中客车完成了一份技术验证机的架构文件,内容包括:

  • 问题和关注系统的定义
  • 测试需求和限制的架构
  • 验证机的生命周期和运行概念定义
  • 新技术对现有测试机 A320 MSN01 的功能和物理影响识别
  • 测试机的改装和恢复轨迹规划

辅导计划显著增强了项目的组织性和决策效率,同时为新技术的成功集成打下了坚实基础。

自2010年以来,通过实施这一培训计划:

  • 超过500名学员完成了初级培训(第一阶段)。
  • 超过250名架构师获得认证(第二阶段)。
  • 从2010年至2024年,每年培训约15名学员;自2024年起,每年预计开展两期培训班,每期培训30名学员。

培训负责人对计划的评价:

“通过这次培训,我们:

  • 提高了产品质量,同时缩短了开发周期。
  • 加速了网络安全、生态设计等新兴主题在设计过程中的整合。
  • 通过架构师的专业技能,为项目做好了充分的准备。
  • 在整个集团范围内推广了一种共同的文化,这对于我们建设未来的使命至关重要。
  • 在我们的各个部门内部开发了数字化转型解决方案。”

这一培训计划不仅显著提升了团队技能,还为组织实现数字化和可持续发展目标提供了有力支持。

客户背景与问题

背景:
Airbus(空客)是航空航天领域的国际先锋和领先的飞机制造商,在单通道飞机市场(如A319、A320和A321机型)中处于世界领先地位。

在欧洲项目CleanSky(旨在开发创新技术以减少飞机产生的二氧化碳、气体和噪音排放)框架下,eFTD项目(Electrical Flight Test Demonstrator,电动飞行测试演示验证)旨在通过基于代表性飞机(A320)的飞行测试,使以下8项创新技术成熟化,包括:

  • 防冰检测系统
  • 新一代飞机电气系统
  • 货舱及客舱空气调节电气系统(带外部进气口)

该研发项目(R&T)为期3年,涉及9个欧洲合作伙伴,涵盖5个国家及约250名参与者。


我们的方法

目标:
系思迈受邀为Airbus团队提供项目eFTD的指导,主要目标包括:

  • 验证飞机层面系统工程方法的可行性;
  • 降低项目风险并预先规划创新技术在飞行演示验证中的安装;
  • 通过对试验需求的价值优先级排序,确保高效决策;
  • 确保系统参与方(40多名项目利益相关方、18,000多个新增零部件)在飞机总体系统架构上的协同;
  • 制定从现有飞机到修改后飞机的产品变更路线图。

实施:
为实现这些目标,系思迈协助Airbus设计并执行了一个包含10次辅导会议的结构化计划,参与者包括4至11名关键利益相关方(项目经理、专家、测试与集成团队)。
这些会议最终帮助Airbus创建了一个技术验证机架构文档,涵盖以下内容:

  • 问题定义与系统关注范围;
  • 测试需求与约束架构
  • 验证机生命周期与运行概念
  • 新技术对现有测试飞机(A320 MSN01)的功能和物理影响分析;
  • 飞机的修改及恢复原状路线图。

成果与收益

Airbus通过系思迈的系统化方法获得了以下显著成果:

  • 测试任务完成: 实现300小时的实验室测试、13小时的地面测试、27小时的飞行测试以及测试飞机的恢复操作,无重大问题;
  • 按时交付: 成功按计划交付测试平台及技术成果;
  • 需求优先级: 将重点测试集中在30%关键需求上,提高试验价值;
  • 预算节省: 相较初始预算,项目成本减少了一半。

系思迈的核心优势

  • 教育性强: 有助于Airbus团队的组织架构化;
  • 倾听需求: 能够深入理解问题,并提出建设性建议。

“系思迈帮助Airbus团队通过系统工程方法,从可行性(设计)阶段到PDR(初步设计评审)阶段,开发出了一种稳健且灵活的架构。”
“辅导会议让我理解了系统工程的基本原则及其价值,这使得Airbus项目更加稳健并取得了实际成功。”
Jonathan Rigaud,eFTD项目负责人 – 飞机架构与集成部门,AIRBUS

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