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摘 要：本文对航空电子产品的应用特點进行了分析，针对其高复杂度、高可靠性、高环境适应性的需求，对其设计研发和生产过程中的质量控制方法进行了分析和论述。通过对流程、需求、评审、软件、测试验证、人力资源、工艺、设备与环境等方面的有效管理，可确保航空电子产品的功能、性能及可靠性满足其全生命周期的需求。
关键词：航空电子产品 质量控制 可靠性
航空电子产品是指配套于航空载具平台的电子类设备及其部件，包括用于民航客机、直升机、战斗机、运输机、无人机等平台的导航设备、通讯设备、飞行控制设备、飞行任务管理设备等。对于现代航空飞行器而言，航空电子设备已成为了不可或缺的重要组成部分。从滑行、起飞、爬升到巡航、下降、着陆的整个飞行过程中，航空电子设备都为飞行器高效安全地完成飞行任务起到关键作用。
一、航空电子产品特点分析
由于航空应用的特殊性，航空电子产品具有一些共同的特点，主要有：
1.复杂度高：近年来，航空技术进入一个高速发展的时期，航空飞行器功能性能需求不断提升，飞行任务越来越多样化，相应地要求航空电子设备在小型化、轻量化的同时可实现更复杂的功能和更高的性能，导致航空电子设备的设计复杂度越来越高。以导航系统为例，整个系统由陀螺、加速度计、惯性信息处理器、卫星接收机、天线、大气信息传感器及处理器、导航计算机、接口处理器、电源、机箱结构件等主要部件组成，各部件则由更多的电子元器件、结构件及软件组成。现代导航系统中使用的电子元器件总数可达到一万只以上，软件代码总计则可达到十万行以上。
2.可靠性要求高：现代民航客机的整体可靠性要达到百万飞行小时不发生灾难性事故。即是说，飞机整机发生灾难性故障的机率要小于10-9。再将整机可靠性需求向下分配，关键航空电子设备的故障率则必须达到10-10或更低，这对于现代航空制造业而言是非常高的产品可靠性要求。一些复杂的安全关键级设备，如飞行控制计算机，往往需要通过多余度设计才能达到这一水平。
3.环境适应性要求高：为实现航空飞行器在各类环境条件下完成多样的飞行任务，航空电子设备通常需要耐受大过载、高冲击、强振动等严酷的应力环境，适应较宽的工作温度范围，并满足低气压、淋雨、沙尘、雷击、电磁辐射等特殊的气象环境条件。在上述条件下，航空电子产品不但需要实现长时间可靠稳定地工作，还不能因环境条件的影响而导致性能下降。
以上特点决定了航空电子产品在设计研发及生产过程中必须进行严格的质量控制与管理，以确保产品在全生命周期中都可满足所需要的功能、性能及可靠性。
二、设计研发过程中的质量控制
航空电子产品设计研发过程中应从如下几个方面进行质量的控制和管理。
1.流程管理：航空电子产品的设计研发过程应依据系统工程思路进行严格的流程管理，设计过程需满足相应标准的要求，如适用于民机设备研发的标准SAE ARP 4754A 《民用飞机和系统开发指南》，及适用于军品开发的标准GJB 8113 《武器装备研制系统工程通用要求》等。设计开发过程必须覆盖需求捕获与分析、方案论证、方案设计、分部件设计、产品试制、系统综合、测试验证等阶段。军品研制还应按照方案论证阶段、初样研制阶段、正样研制阶段、产品定型阶段的流程进行分阶段产品设计开发及验证。
2.需求管理：需求是产品研发和生产活动最基本的依据，准确的需求是保证产品研发和生产质量的关键。航空电子产品需求的主要来源是载机设计制造单位。设计之前应与用户就每一条需求进行充分的协商与确认，并进行评审。评审后的需求归入需求库进行统一管理。当需求发生变更时，需重新进行评审，并将变更信息及时传达至相关的设计、生产部门。
3.评审管理：在产品开发过程中的各重要节点均应设置评审，通过对各阶段的设计开发工作进行总结及审查，尽早发现设计中存在的问题，以确保最终的设计结果满足产品的需求。评审前应先确定评审的内容、审查标准、评审专家等事项，并提前将评审内容交予评审专家，以便专家有充分的时间对评审内容进行熟悉理解。正式评审过程中，应将发现的问题及提出的改进意见逐条进行记录，并确定整改期限，形成评审意见。最后还应在规定的节点，依据评审意见对整改结果进行检查和验证。
4.软件管理：相比于硬件，产品软件在研制过程中更容易发生需求的变化，因此通常会生成更多的技术状态版本。软件编码过程中容易遗留潜在的缺陷，测试验证也更困难。为保证产品软件的质量，需为软件开发建立专用的质量控制体系。首先应设立软件版本配置库，对开发过程中生成的各个技术状态版本进行记录和管理，为软件设计输入和输出建立严格的对应关系，确保软件设计完全符合产品的需求。其次，每个新版本软件的开发都应重新进行需求分析、需求评审、设计评审等流程。更改量小的版本可仅对更改部分进行评审。最后，对各版本软件都应进行代码走查及测试，测试应覆盖软件的功能、性能、健壮性、安全性、兼容性等内容，测试合格后才可归入配置库并提交产品应用。
5.测试验证：在产品研制的各阶段都应进行验证。验证应按照模块、分系统、系统的顺序自底向上分层进行。航空电子产品验证的主要手段是功能及性能测试。测试前需确定测试对象的需求、测试项目、合格判据及不合格的应对措施。测试验证是保证产品设计质量的关键环节，测试必须有足够的覆盖率，以确保设计中存在的问题都能被发现，并通过反复迭代的更改及验证，使产品设计最终可完全满足设计需求。
6.信息管理：信息管理可分为外部信息管理及内部信息管理。外部信息主要指来自客户、供应商、政府等机构的需求信息、采供信息、标准规范信息等。航空电子产品的研发周期较长，往往长达数年，期间不可避免地会发生外部信息的变化，这就需要对外部信息进行及时的收集、记录及传达。内部信息则指产品研发过程中产生的数据、文档、图纸等信息，需及时进行整理、归档并传达给相关的设计者，使产品研发有效有序地进行。信息管理的重点在于信息传达的及时性及准确性。应设立专门的信息管理部门，建设高效的信息管理网络，确保对内外部信息的有效管理。 三、生产过程中的质量控制
航空电子产品的生产应满足如下几方面的质量管理要求。
1.人力管理：生产线人员，包括技能工人、工艺人员、检验人员、设备管理和物料管理人员等，均实行定岗管理。人员上岗前进行专业技能培训并考核，考核合格后发放上岗证，才可在相应岗位上工作，并按上岗证上规定的有效期限进行定期复核。
2.工艺管理：产品中各个部件的加工、装配、调试都必须编制专用的工艺规程。工艺规程由专业工艺人员编写，并组织设计部门、检验、质量部门共同进行评审。通过评审的工艺文件归档保存，并在生产前发放至生产线。生产过程中应进行定期的工艺监督和审查，确保生产过程严格按照工艺规程执行。
3.物料管理：物料包括产品生产过程中用到的所有金属、非金属材料、标准件、元器件、辅料等。物料管理包括物料采购、贮存和配送的管理。物料采购前需对供应方的供货质量和能力进行审查，符合要求的供应方录入“合格供应方名录”进行管理并定期复查。每一项物料需分配单一的物料编号，并在SMS供应管理系统中记录规格、供应商、生产日期、批次、存放地点等各项追溯信息。物料采购入库前进行100%复检。物料的配送通过PMIS项目管理信息系统进行统一管理，确保与生产计划、工艺、工位的一致性。
4.生产设备及环境管理：为各生产设备设置专门的负责人，严格按照生产设备的维护要求进行定期维护及检验。生产设备上设置标示牌，标明本设备的负责人、寿命年限、维护信息、操作注意事项等。生产车间等工作场地内实行分区管理，提前规划设置生产设备区，物料存放区，人员作业区，物流通道、人员通道等，并为各分区制定专用的制度规范。生产前、生产后对生产设备及环境条件进行检查确认，并进行记录。
5.检验管理：生产过程中按照产品各部件及模块的组成关系进行分级检验，实行自检、互检、专检的三检制度，检验覆盖率100%。为各检验环节制定专用的检验规范，并通过评审，由专人进行归档及发放管理。对检验中发现的不合格品，需及時进行标示并隔离，按专用规范进行报废/返修/超差使用的判定及处理。出现不合格品后需严格查明不合格原因及责任人，落实改进措施。
四、结语
本文针对航空电子产品的特点，对其设计研发和生产过程中的质量控制方法进行了分析论述。质量是产品的最基本属性，也是企业生存、盈利、发展的基石。只有重视产品质量的控制与管理，才能有效提升产品在市场上的竞争力。本文所述各环节质量控制与管理方法，经过实践证明可有效控制产品研发和生产的质量，确保产品的功能、性能及可靠性满足其全生命周期的需求。
参考文献：
[1]席鹏， 於二军. 浅析机载电子产品设计开发过程中的质量工作. 航空标准化与质量， 2015 .
[2]王会召. 航空产品精益生产模式下的质量控制. 工业技术创新， 2016 .
[3]王明东. 复杂产品质量控制关键技术研究. 西安交通大学， 2004.
作者简介：张博（1984—），硕士。研究方向：惯性/卫星导航、制导、无人机。
关键词：航空电子产品 质量控制 可靠性
航空电子产品是指配套于航空载具平台的电子类设备及其部件，包括用于民航客机、直升机、战斗机、运输机、无人机等平台的导航设备、通讯设备、飞行控制设备、飞行任务管理设备等。对于现代航空飞行器而言，航空电子设备已成为了不可或缺的重要组成部分。从滑行、起飞、爬升到巡航、下降、着陆的整个飞行过程中，航空电子设备都为飞行器高效安全地完成飞行任务起到关键作用。
一、航空电子产品特点分析
由于航空应用的特殊性，航空电子产品具有一些共同的特点，主要有：
1.复杂度高：近年来，航空技术进入一个高速发展的时期，航空飞行器功能性能需求不断提升，飞行任务越来越多样化，相应地要求航空电子设备在小型化、轻量化的同时可实现更复杂的功能和更高的性能，导致航空电子设备的设计复杂度越来越高。以导航系统为例，整个系统由陀螺、加速度计、惯性信息处理器、卫星接收机、天线、大气信息传感器及处理器、导航计算机、接口处理器、电源、机箱结构件等主要部件组成，各部件则由更多的电子元器件、结构件及软件组成。现代导航系统中使用的电子元器件总数可达到一万只以上，软件代码总计则可达到十万行以上。
2.可靠性要求高：现代民航客机的整体可靠性要达到百万飞行小时不发生灾难性事故。即是说，飞机整机发生灾难性故障的机率要小于10-9。再将整机可靠性需求向下分配，关键航空电子设备的故障率则必须达到10-10或更低，这对于现代航空制造业而言是非常高的产品可靠性要求。一些复杂的安全关键级设备，如飞行控制计算机，往往需要通过多余度设计才能达到这一水平。
3.环境适应性要求高：为实现航空飞行器在各类环境条件下完成多样的飞行任务，航空电子设备通常需要耐受大过载、高冲击、强振动等严酷的应力环境，适应较宽的工作温度范围，并满足低气压、淋雨、沙尘、雷击、电磁辐射等特殊的气象环境条件。在上述条件下，航空电子产品不但需要实现长时间可靠稳定地工作，还不能因环境条件的影响而导致性能下降。
以上特点决定了航空电子产品在设计研发及生产过程中必须进行严格的质量控制与管理，以确保产品在全生命周期中都可满足所需要的功能、性能及可靠性。
二、设计研发过程中的质量控制
航空电子产品设计研发过程中应从如下几个方面进行质量的控制和管理。
1.流程管理：航空电子产品的设计研发过程应依据系统工程思路进行严格的流程管理，设计过程需满足相应标准的要求，如适用于民机设备研发的标准SAE ARP 4754A 《民用飞机和系统开发指南》，及适用于军品开发的标准GJB 8113 《武器装备研制系统工程通用要求》等。设计开发过程必须覆盖需求捕获与分析、方案论证、方案设计、分部件设计、产品试制、系统综合、测试验证等阶段。军品研制还应按照方案论证阶段、初样研制阶段、正样研制阶段、产品定型阶段的流程进行分阶段产品设计开发及验证。
2.需求管理：需求是产品研发和生产活动最基本的依据，准确的需求是保证产品研发和生产质量的关键。航空电子产品需求的主要来源是载机设计制造单位。设计之前应与用户就每一条需求进行充分的协商与确认，并进行评审。评审后的需求归入需求库进行统一管理。当需求发生变更时，需重新进行评审，并将变更信息及时传达至相关的设计、生产部门。
3.评审管理：在产品开发过程中的各重要节点均应设置评审，通过对各阶段的设计开发工作进行总结及审查，尽早发现设计中存在的问题，以确保最终的设计结果满足产品的需求。评审前应先确定评审的内容、审查标准、评审专家等事项，并提前将评审内容交予评审专家，以便专家有充分的时间对评审内容进行熟悉理解。正式评审过程中，应将发现的问题及提出的改进意见逐条进行记录，并确定整改期限，形成评审意见。最后还应在规定的节点，依据评审意见对整改结果进行检查和验证。
4.软件管理：相比于硬件，产品软件在研制过程中更容易发生需求的变化，因此通常会生成更多的技术状态版本。软件编码过程中容易遗留潜在的缺陷，测试验证也更困难。为保证产品软件的质量，需为软件开发建立专用的质量控制体系。首先应设立软件版本配置库，对开发过程中生成的各个技术状态版本进行记录和管理，为软件设计输入和输出建立严格的对应关系，确保软件设计完全符合产品的需求。其次，每个新版本软件的开发都应重新进行需求分析、需求评审、设计评审等流程。更改量小的版本可仅对更改部分进行评审。最后，对各版本软件都应进行代码走查及测试，测试应覆盖软件的功能、性能、健壮性、安全性、兼容性等内容，测试合格后才可归入配置库并提交产品应用。
5.测试验证：在产品研制的各阶段都应进行验证。验证应按照模块、分系统、系统的顺序自底向上分层进行。航空电子产品验证的主要手段是功能及性能测试。测试前需确定测试对象的需求、测试项目、合格判据及不合格的应对措施。测试验证是保证产品设计质量的关键环节，测试必须有足够的覆盖率，以确保设计中存在的问题都能被发现，并通过反复迭代的更改及验证，使产品设计最终可完全满足设计需求。
6.信息管理：信息管理可分为外部信息管理及内部信息管理。外部信息主要指来自客户、供应商、政府等机构的需求信息、采供信息、标准规范信息等。航空电子产品的研发周期较长，往往长达数年，期间不可避免地会发生外部信息的变化，这就需要对外部信息进行及时的收集、记录及传达。内部信息则指产品研发过程中产生的数据、文档、图纸等信息，需及时进行整理、归档并传达给相关的设计者，使产品研发有效有序地进行。信息管理的重点在于信息传达的及时性及准确性。应设立专门的信息管理部门，建设高效的信息管理网络，确保对内外部信息的有效管理。 三、生产过程中的质量控制
航空电子产品的生产应满足如下几方面的质量管理要求。
1.人力管理：生产线人员，包括技能工人、工艺人员、检验人员、设备管理和物料管理人员等，均实行定岗管理。人员上岗前进行专业技能培训并考核，考核合格后发放上岗证，才可在相应岗位上工作，并按上岗证上规定的有效期限进行定期复核。
2.工艺管理：产品中各个部件的加工、装配、调试都必须编制专用的工艺规程。工艺规程由专业工艺人员编写，并组织设计部门、检验、质量部门共同进行评审。通过评审的工艺文件归档保存，并在生产前发放至生产线。生产过程中应进行定期的工艺监督和审查，确保生产过程严格按照工艺规程执行。
3.物料管理：物料包括产品生产过程中用到的所有金属、非金属材料、标准件、元器件、辅料等。物料管理包括物料采购、贮存和配送的管理。物料采购前需对供应方的供货质量和能力进行审查，符合要求的供应方录入“合格供应方名录”进行管理并定期复查。每一项物料需分配单一的物料编号，并在SMS供应管理系统中记录规格、供应商、生产日期、批次、存放地点等各项追溯信息。物料采购入库前进行100%复检。物料的配送通过PMIS项目管理信息系统进行统一管理，确保与生产计划、工艺、工位的一致性。
4.生产设备及环境管理：为各生产设备设置专门的负责人，严格按照生产设备的维护要求进行定期维护及检验。生产设备上设置标示牌，标明本设备的负责人、寿命年限、维护信息、操作注意事项等。生产车间等工作场地内实行分区管理，提前规划设置生产设备区，物料存放区，人员作业区，物流通道、人员通道等，并为各分区制定专用的制度规范。生产前、生产后对生产设备及环境条件进行检查确认，并进行记录。
5.检验管理：生产过程中按照产品各部件及模块的组成关系进行分级检验，实行自检、互检、专检的三检制度，检验覆盖率100%。为各检验环节制定专用的检验规范，并通过评审，由专人进行归档及发放管理。对检验中发现的不合格品，需及時进行标示并隔离，按专用规范进行报废/返修/超差使用的判定及处理。出现不合格品后需严格查明不合格原因及责任人，落实改进措施。
四、结语
本文针对航空电子产品的特点，对其设计研发和生产过程中的质量控制方法进行了分析论述。质量是产品的最基本属性，也是企业生存、盈利、发展的基石。只有重视产品质量的控制与管理，才能有效提升产品在市场上的竞争力。本文所述各环节质量控制与管理方法，经过实践证明可有效控制产品研发和生产的质量，确保产品的功能、性能及可靠性满足其全生命周期的需求。
参考文献：
[1]席鹏， 於二军. 浅析机载电子产品设计开发过程中的质量工作. 航空标准化与质量， 2015 .
[2]王会召. 航空产品精益生产模式下的质量控制. 工业技术创新， 2016 .
[3]王明东. 复杂产品质量控制关键技术研究. 西安交通大学， 2004.
作者简介：张博（1984—），硕士。研究方向：惯性/卫星导航、制导、无人机。