探“集成”之路 展“系统”之翼
——航空工业电源首次系统集成类产品、F050右配电中心研制纪实
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本报通讯员　黄婉珍 
	进入2019年，作为航空工业机载电力系统事业部“领头雁”的航空工业电源，一方面紧锣密鼓抓事业部组建，一方面紧密跟踪客户需求，实施研发驱动，战略转型，率先吹响了系统集成的集结号。公司立足航空工业电力系统供应商，着眼未来技术发展，创新研发体系，全面实施研发驱动、设计制造一体化的创新型企业发展战略，关注客户需求，聚焦系统集成，型号科研呈现出良好态势。 
	F050右配电中心是公司首次开展研制的系统集成类产品，以满足主机提出的耐大强度机械环境要求及苛刻的重量要求。整个设备集成了13项产品，设备结构复杂，主机对重量和体积要求苛刻，需综合考虑中心内部13项产品的整体布局，包括电气通道、机械及电气接口、结构强度、热设计等多方面因素。为了满足这种大体量、多产品集成化设计需求，公司成立了包含系统设计、结构设计、电气控制设计等多专业联合研发团队。经过团队人员半年的不懈努力，圆满完成了转型产品详细设计、首台试制及系统试验验证等工作，有效提升了公司系统级研发设计能力，为公司向系统级供应商迈进积累了丰富的经验。 
集智攻关 确保主机需求 
	这是公司第一次开展真正意义上的系统集成设计与验证项目。 
	受限于飞机体积小、重量要求极苛刻，以往交付单一产品再由主机单位集中装配的研制流程行不通。主机作为这一机型研制的牵头单位，提出采用系统集成的方法进行电力系统研制。公司得到这一消息后，主动前往主机请缨，提出研制方案力争配电中心项目。经过与多家单位的激烈竞争，尤其是在已经有其他单位提早介入的情况下，公司凭借更为成熟的电力系统设计经验成功拿到了右配电中心项目。 
	然而理想与现实的差别迅速表现出来。争取到项目后的喜悦还没来得及分享，设计上的难度就成了一只彪悍的拦路虎。“由于供应商确定时间晚，实际的设计过程时间非常紧张，加之我们是第一次做系统集成项目，不少工作也是摸着石头过河，第一轮设计出来的产品试验效果很不理想。”作为该项目总负责人、47所副所长姜宇回忆起设计初期时的“手忙脚乱”仍面色严峻。那一年，公司在主机的供应商排名成了倒数。 
	面对从C型件到S型件要重新设计的局面，更短的设计周期和更高的设计要求，让右配电中心项目经理管毅在很长一段时间内都时时紧绷着神经，“我们时时刻刻都在与时间赛跑，要把之前耽误的时间补回来。飞机试飞、首飞的时间节点决不能耽误。” 
	右配电中心对内、对外共有近1300个接口，错一个接口、错一根连线，右配电中心的功能都无法实现、都会出现问题。右配电中心内部所有产品的功能总和最终要通过右配电中心这一个整体来实现，设计过程中需要不断地沟通和迭代。右配电中心作为一个系统集成产品，集成度很高，功能逻辑也很多，内部产品既有强电又有弱电，有供电的也有配电的，有交流电、直流电，还有启动发电。右配电中心完成系统集成之后，飞机上所有电机的控制、整个配电的控制都要通过右配电中心来完成，要实现这个目的，需要在右配电中心最长边不超过1.8米的狭小空间内放置13项产品，同时要保证各个产品各司其职互不干扰协同运行，难度可想而知。 
	这是一个涉及多项技术参数、指标、性能的挑战。对大体量、大体积的产品进行系统集成设计，它对强度、热、整体的电气关系、整体的电气接口、电的通道布局等都提出了新的要求。 
	右配电中心内部电缆交联的接口有800多个，要严格履行航空电缆布线标准合理合规的对全部接口线路进行排布，难度很高。通过与主机每周一次的沟通，设计过程严格对接飞机的顶层需求和每一个信号类型、信号要求，就这样一轮又一轮的进行线缆布局的改进，修改了近三个月才满足了要求。每一次内、外部的改变，都为设计过程设置了一个又一个障碍。“真是牵一发动全身！”管毅在谈到细节的改变对设计带来的挑战时感慨颇多。 
	右配电中心严苛的尺寸要求，不允许已有的产品再拥有从前那么大的体积，必须“瘦身”。凡是装在右配电中心的电气类产品全部要进行设计改进，要在保证相同功率等级的条件下进行体积最大限度的缩小，每裁掉一点都对器件提出了更高的要求。以往产品的机箱都采用钣金件进行拼接，“瘦身”要求下对机箱强度要求更高，全部改为了整体机箱设计，给机械加工也带来了新挑战。在吸取了其他行业的相关经验后，将设计中的刚性连接改为了柔性连接，既为机械加工争取了一定的空间，也让整体在强度上有了保证。 
	右配电中的交流配电采用了智能接触器。公司对智能接触器控制单元进行国产化设计，处理器平台这次全换成了DSP处理器，整个器件现在国产化率达到了99%点多，在主机进行联试之后效果与进口器件不相上下。 
	面对所有设计上的难点，管毅和他的团队在无数个夜晚挑灯夜战，“我们那个时候真是不知道累，每天不知不觉就干到了半夜一、两点，休息一会继续干，真是有使不完的劲儿。” 
创新管理 协同高效有序 
	设计上有难度，组织管理过程中难度也不小。传统的管理模式已经不适应系统集成类产品的设计需求。姜宇说起这个项目团队的组建时决心坚定，“从2018年初开始，我们转变了设计思路。既然是系统集成的项目，我们也要系统性的组织人员。我们先从顶层架构上对右配电中心整体工程划分了三个层级，第一层级是与主机对接，第二层级是内部产品之间的电气交联关系的梳理，第三层级是产品本身功能的实现。项目团队人员也按照这三个层级进行划分。大家分工合作，不断地讨论，不断地进行迭代，确保顶层要求能够顺利实现。” 
	“作为项目经理，我在组织策划右配电中心项目实施时，首先根据设备功能的分解确定研发团队。根据功能设计的特点，把右配电中心分为主电源盒子、交流配电盒子、智能配电、启动交流电源、智能接触器控制单元，这五个部分有五个项目主管，涉及五项成品的设计。又专门安排了三个人负责电气接口对内、对外的连接，还有一个在接触器、互感器方面经验特别丰富的人负责解决、沟通协调这方面的问题。右配电中心项目实施过程中实现了方方面面有人抓、有人管、有人干，好几项工作并行也没出乱。”管毅在这个项目运行中摸索出了一套可以共享的经验。 
	在新的管理、组织模式下，项目团队焕发勃勃生机。15名设计人员以饱满的精神状态、严谨的工作作风、热情的工作状态投入到研制设计工作中。在半年时间里，设计团队完成了整个右配电中心详细结构布局设计，以及右配电中心二次配电产品详细结构设计、强度及热仿真，梳理了右配电中心右分离面对外的400余条电气接口，以及对内的800余条电气接口，完成了整个右配电中心原理图的绘制，完成了各个二次配电产品全套设计资料的出版。同时与主机联合设计的过程效率很高，今年上半年交付的样机，在主机联试中表现良好。 
团结协作 坚持问题有解 
	每当设计进行到关键时刻，叶波涛总会组织47所、供应部、生产部、电子厂等单位、部门一起，就器件、配料、装配等情况进行协调、安排。他专门建了一个微信群只用来沟通右配电中心项目，凡是在群里提出的困难他知道后总会第一时间敦促、帮助解决，确保设计制造顺畅进行。 
	S型件重新设计并不断进行迭代，几乎所有零组件都进行了更新，也为生产组织带来了不小的难度。“打提前量”争取生产时间，紧盯设计图纸下发、前工序、元器件采供，生产部对右配电中心项目抓的更深入、对节点的考核的更严格。遇到生产问题，通过“新品快速处理单”优先解决、现场解决。凡是反映到生产部的问题，全程跟踪，绝不遗漏任何一个问题。 
	右配电中心的《产品成器件配套发放表》上用不同颜色密密麻麻地标注着元器件采购、发放情况。设计上的不断迭代使元器件采购有些“手忙脚乱”，物资采供部和生产部、电子产品厂一起对成器件逐项进行梳理，严控无需求、无定额、无入检资料、标准不一致等问题，确保了物料发放。 
	右配电中心涉及多项新研产品，零组件多，接线复杂，加工难度大，技术员与设计员在一线跟产并全程配合工人，探讨走线方向、装配方法，及时为下工序加工扫清障碍。在产品组装阶段，15名装配人员与6名设计人员夜以继日14天，克服了装配过程中的诸多困难，顺利完成“右配电中心”装配工作，为产品的调试、验收与交付争取到了宝贵的时间。试验阶段，试验团队与设计团队通力协作，设计制作验证试验台和系统互连线缆，搭建地面验证测试系统，经过38天不舍昼夜的努力，完成了“右配电中心”多轮软硬件迭代故障处理和功能性能验证，圆满完成的调试和验收任务，保证了“右配电中心”的顺利交付。生产阶段，公司各部门单位强力配合，采取并行生产模式，按节点完成了全套S型件的试制工作，顺利完成了“右配电中心”试验验证及验收提交工作。 
探索未来 借势引领发展 
	右配电中心项目是公司作为电力系统事业部牵头单位在电力系统事业部框架下进行设计研发的一次尝试，也为今后集合电力系统事业部其他单位共同开展系统集成类项目的研发带来了一些启发。 
	在机载航空电力系统事业部成立大会上，航空工业党组书记、董事长谭瑞松指出，各单位要在各自擅长的领域发展壮大，将比较优势打造成“独门绝技”。右配电中心的成功研制，既是公司在电力系统方面“独门绝技”的再一次提升，更是在构建机载电力系统事业部产业链配套与合作关系时作为牵头单位的一次积极尝试。 
	航空工业党组副书记、总经理罗荣怀来公司调研时，对公司在航空电力系统集成方面所做工作给予肯定，希望公司“在飞机大系统平台研究上多下功夫，给主机厂、所提供系统级的解决方案。要对接飞机各个用电设备，对飞机整个用电网络进行全面研究，支持和引领航空电力系统未来发展。” 
	航空工业党组副书记李本正在公司调研参观右配电中心调试现场时也要求公司“不断提升技术水平，持续夯实电源行业领军地位和能力。” 
	在今年职代会上，公司党委书记、董事长杨卫平提出公司新时代任务目标，要抢抓机载能力提升、牵头组建电力系统事业部等重大机遇，努力推进公司战略转型，奋力打造研发驱动、设计制造一体化的创新型企业。“航空报国责任重大，专业化整合任重道远。系统集成类项目将越来越多，项目工程体量也将越来越大。在机载电力系统事业部的框架下，将公司打造成为具有国际竞争力的航空机载电力专业系统级供应商，我们很有信心！”谈及未来发展，杨卫平信心满满。 
	接下来，右配电中心将开展环境试验，也为公司提出了新挑战——系统集成的产品如何进行环境试验。“守初心任重道远，新时代不负使命。”项目团队又踏上新征程。