航空產(chǎn)品的特殊性，決定了飛機(jī)研制過(guò)程中產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的不斷變化的過(guò)程，這也造成了當(dāng)前航空企業(yè)實(shí)施產(chǎn)品構(gòu)型管理的難度，如何充分利用企業(yè)所擁有的資源，順利的實(shí)施好構(gòu)型管理是當(dāng)前航空企業(yè)構(gòu)型管理所面臨的一個(gè)問(wèn)題。我國(guó)航空業(yè)雖然陸續(xù)制定了一批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)內(nèi)部也制定了飛機(jī)型號(hào)構(gòu)型管理實(shí)施的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性技術(shù)文件，但與國(guó)外先進(jìn)的飛機(jī)公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化的構(gòu)型管理體系相比，還有相當(dāng)大的差距。如何充分利用企業(yè)所擁有的資源，開(kāi)展基于PDM平臺(tái)的構(gòu)型管理，建立完善的成體系的航空企業(yè)的構(gòu)型管理系統(tǒng)，縮小和國(guó)外先進(jìn)水平之間的差距是當(dāng)前構(gòu)型管理的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

    1 協(xié)同研制平臺(tái)下的構(gòu)型管理

    構(gòu)型管理是一種技術(shù)和行政手段相結(jié)合面向產(chǎn)品全生命周期，以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為組織方式，將各階段產(chǎn)品數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)并對(duì)其進(jìn)行管理和控制，進(jìn)而保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)一致性、有效性和可追溯性的管理技術(shù)。構(gòu)型管理主要由構(gòu)型標(biāo)識(shí)、構(gòu)型控制、構(gòu)型狀態(tài)紀(jì)實(shí)以及構(gòu)型驗(yàn)證與審核幾個(gè)部分構(gòu)成。利用目前多數(shù)航空企業(yè)所擁有的PDM 平臺(tái)Windchill，然后與CAD設(shè)計(jì)軟件CATIA建立協(xié)同研制平臺(tái)，實(shí)施構(gòu)型管理，以最大限度的利用現(xiàn)有的企業(yè)資源，降低企業(yè)實(shí)施構(gòu)型管理所帶來(lái)的成本，提高構(gòu)型管理水平。協(xié)同研制平臺(tái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作主要發(fā)生在CATIA軟件，經(jīng)過(guò)CATIA環(huán)境下的各個(gè)階段產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作最終完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定型，當(dāng)設(shè)計(jì)進(jìn)行到詳細(xì)設(shè)計(jì)階段引入Windchill實(shí)施構(gòu)型管理。設(shè)計(jì)定型的產(chǎn)品數(shù)據(jù)在LCA環(huán)境下映射生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)EBOM，通過(guò)LCA與Windchill的交互機(jī)制，完成Windchill環(huán)境下構(gòu)型管理管理的全部業(yè)務(wù)流程，協(xié)同研制平臺(tái)下的構(gòu)型管理業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

    圖1 協(xié)同研制平臺(tái)下構(gòu)型管理業(yè)務(wù)流程

    2 協(xié)同研制平臺(tái)下的構(gòu)型標(biāo)識(shí)

    2．1 構(gòu)型標(biāo)識(shí)

    一旦項(xiàng)目經(jīng)過(guò)評(píng)審，根據(jù)工作分解結(jié)構(gòu)和項(xiàng)目管理的細(xì)化程度，建立對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。然后進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分解，把產(chǎn)品設(shè)計(jì)劃分給各專業(yè)團(tuán)隊(duì)，在CATIA里面完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，并映射生成LCA環(huán)境下的產(chǎn)品EBOM。按照編寫(xiě)的構(gòu)型管理計(jì)劃以及零部件的相互獨(dú)立的特性對(duì)產(chǎn)品的EBOM進(jìn)行構(gòu)型項(xiàng)的劃分工作。通過(guò)總結(jié)研究所多年開(kāi)展構(gòu)型管理工作的編碼體系，借鑒ATA規(guī)范，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)上的劃分出的每一個(gè)構(gòu)型項(xiàng)進(jìn)行唯一的構(gòu)型標(biāo)識(shí)工作，最終生成構(gòu)型結(jié)構(gòu)樹(shù)CIBOM，如圖2所示。

    圖2 協(xié)同研制平臺(tái)生成的構(gòu)型結(jié)構(gòu)樹(shù)

    ICI是產(chǎn)品的頂層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)于具體指定的飛機(jī)型號(hào)來(lái)說(shuō)是相對(duì)不變層。

    CI為構(gòu)型控制項(xiàng)，是產(chǎn)品實(shí)施構(gòu)型管理和控制的節(jié)點(diǎn)。

    構(gòu)型配置方案CIS是CI控制下不同解決方案的多規(guī)格配置管理的集合。

    設(shè)計(jì)模塊VCI是CIS滿足具體配置要求下的設(shè)計(jì)解決方案，其中包括設(shè)計(jì)方案的完整信息(零件、模型、技術(shù)文檔等)。

    2．2 構(gòu)型信息

    產(chǎn)品的構(gòu)型信息對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的每一個(gè)構(gòu)型所包含的基本信息。這些信息包括產(chǎn)品定義信息和產(chǎn)品使用信息。其中產(chǎn)品定義信息包括產(chǎn)品的物理或功能的邊界和接口以及實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品物理或功能屬性所必需的設(shè)計(jì)信息。產(chǎn)品使用信息則是使用產(chǎn)品所必需的信息、維護(hù)信息和處理信息。產(chǎn)品的使用信息從產(chǎn)品的使用和維護(hù)部門(mén)通過(guò)建立的協(xié)同研制平臺(tái)返回到產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)，然后由設(shè)計(jì)人員對(duì)應(yīng)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)型項(xiàng)，完善構(gòu)型信息，在零件的設(shè)計(jì)信息之外再加上產(chǎn)品的使用信息。這樣生成的CIBOM通過(guò)JDBC方式存儲(chǔ)到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，作為實(shí)施構(gòu)型管理的單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源貫穿整個(gè)產(chǎn)品的生命周期。單一的BOM也即單一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，可以按照下游不同的用戶的需求，進(jìn)行分類、分列和輸出，得到協(xié)調(diào)一致的各種視圖，供不同的部門(mén)和供應(yīng)商使用。

    3 協(xié)同研制平臺(tái)下的構(gòu)型控制

    構(gòu)型控制主要是對(duì)飛機(jī)構(gòu)型的更改管理，構(gòu)型更改是指對(duì)產(chǎn)品及其構(gòu)型信息的變更。

    3．1 更改的分類

    在構(gòu)型管理的通用標(biāo)準(zhǔn)中，通常按照更改影響的大小將更改分為兩大類，即主要更改(I類更改)和次要更改(Ⅱ類更改)。I類更改，即3F更改。是指影響到飛機(jī)模塊、構(gòu)型基線、形狀(Form)、配合(Fit)、功能(Function)、互換性、成本、計(jì)劃、安全等的工程更改；Ⅱ類更改，是指除I類工程更改以外的其他工程更改。原則上：I類更改需要變號(hào)，Ⅱ類更改需要變版。

    更改發(fā)生時(shí)，產(chǎn)品零部件可能的狀態(tài)有四種，即未投產(chǎn)、已投產(chǎn)、已裝機(jī)和已交付。如發(fā)生變號(hào)，對(duì)于已投產(chǎn)的或已裝機(jī)的，如果可以讓步，則從下一架次實(shí)施更改，本架次不做更改，本架次采用并行替代版次(新編號(hào)A,新編號(hào)A1)紀(jì)實(shí)；如果不能讓步，則返修或重新制造，采用新編號(hào)依次變號(hào)。

    3．2 構(gòu)型更改過(guò)程的管理

    通過(guò)協(xié)同研制平臺(tái)的建立，借助windchill強(qiáng)大的電子流程管理功能，實(shí)現(xiàn)構(gòu)型更改過(guò)程的電子化審簽流程以替代過(guò)去的紙質(zhì)技術(shù)審簽單，打通設(shè)計(jì)所和制造工廠因?yàn)椴煌�軟件環(huán)境所造成的電子審簽障礙，順利實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)型更改的跨廠所審簽和更改，縮短構(gòu)型更改審簽和更改實(shí)施的時(shí)間和周期。當(dāng)設(shè)計(jì)部門(mén)需要對(duì)產(chǎn)品構(gòu)型信息進(jìn)行完善或生產(chǎn)部門(mén)對(duì)零件的物理或功能特性提出一些更改需求的時(shí)候，就需要啟動(dòng)構(gòu)型更改管理業(yè)務(wù)流程。產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型的數(shù)據(jù)首次發(fā)放后，設(shè)計(jì)部門(mén)在協(xié)同研制平臺(tái)提出的更改可以簡(jiǎn)單的歸結(jié)為設(shè)計(jì)更改，與此對(duì)應(yīng)由生產(chǎn)部門(mén)提出的更改稱之為工藝更改。不論任何角色只要擁有權(quán)限，那么更改發(fā)起人就可以利用Windchill的更改管理器提出工程更改請(qǐng)求(ECR)，提交問(wèn)題描述和解決措施，然后由更改評(píng)審委員會(huì)對(duì)ECR進(jìn)行影響和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，如果通過(guò)評(píng)估，則在Windchill里面提出工程更改建議(ECP)，提出更改的具體規(guī)劃和描述，由更改評(píng)審委員會(huì)對(duì)ECP進(jìn)行評(píng)審。通過(guò)評(píng)審，則把ECP提交到構(gòu)型控制委員會(huì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)和影響評(píng)估，如果通過(guò)評(píng)審，由構(gòu)型控制委員會(huì)發(fā)出工程更改指令ECO給設(shè)計(jì)部門(mén)，設(shè)計(jì)部門(mén)根據(jù)ECO在LCA中對(duì)涉及的CI項(xiàng)進(jìn)行更改設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后依據(jù)ECO為基本單元生成構(gòu)型更改發(fā)放包，里面包括改前改后結(jié)構(gòu)的對(duì)比、版本和版次的變換，協(xié)同研制構(gòu)型管理平臺(tái)構(gòu)型更改實(shí)施流程如圖3所示。

    圖3 構(gòu)型更改業(yè)務(wù)流程

    4 協(xié)同研制平臺(tái)下的構(gòu)型紀(jì)實(shí)

    構(gòu)型紀(jì)實(shí)就是對(duì)整個(gè)生命周期過(guò)程中產(chǎn)品的構(gòu)型標(biāo)識(shí)和構(gòu)型控制中所有活動(dòng)的實(shí)施進(jìn)展情況所做的正式記錄和報(bào)告，包括構(gòu)型基線的記錄，更改過(guò)程的記錄和構(gòu)型偏離、超差等。基于協(xié)同研制平臺(tái)的構(gòu)型紀(jì)實(shí)過(guò)程可以使得我們完成和將要完成，以及更改和未更改的構(gòu)型數(shù)據(jù)都可以方便的通過(guò)Windchill產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息頁(yè)面進(jìn)行詳細(xì)的查詢和追溯，同時(shí)快速精準(zhǔn)的檢索和定位所需信息的位置，保證了產(chǎn)品構(gòu)型數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

    在設(shè)計(jì)部門(mén)完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定型后，在LCA中進(jìn)行構(gòu)型項(xiàng)的劃分和構(gòu)型標(biāo)識(shí)活動(dòng)，然后把數(shù)據(jù)發(fā)送到Windchill，再把生成的產(chǎn)品原始構(gòu)型態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和記錄，以利于產(chǎn)品原始構(gòu)型狀態(tài)的可追溯性。在設(shè)計(jì)部門(mén)和生成部門(mén)發(fā)起構(gòu)型更改活動(dòng)后，對(duì)構(gòu)型更改過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的記錄和追蹤，再把更改過(guò)程中產(chǎn)生的更改單和更改數(shù)據(jù)通過(guò)Windchill存儲(chǔ)和記錄，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品原始構(gòu)型狀態(tài)和更改后的構(gòu)型狀態(tài)的存儲(chǔ)和記錄，以保證產(chǎn)品的構(gòu)型可追溯性，保證所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)處于構(gòu)型管理的可控狀態(tài)，構(gòu)型紀(jì)實(shí)流程如圖4。

    圖4 構(gòu)型更改紀(jì)實(shí)流程

    5 協(xié)同研制平臺(tái)下的構(gòu)型審核與驗(yàn)證

    構(gòu)型驗(yàn)證是一個(gè)持續(xù)不斷的過(guò)程。有效發(fā)布，基線和構(gòu)型或更改驗(yàn)證的成果是交付一個(gè)已知的構(gòu)型，它的文檔和滿足其性能要求是一致的。這些正是需要的屬性，以滿足航標(biāo)設(shè)計(jì)驗(yàn)證、設(shè)計(jì)確認(rèn)系列和構(gòu)型審核要求。構(gòu)型驗(yàn)證的功能方面包含了所有的測(cè)試和演示執(zhí)行，以滿足適用性能規(guī)范的質(zhì)量保證部分。通過(guò)協(xié)同研制平臺(tái)對(duì)產(chǎn)品的構(gòu)型構(gòu)型進(jìn)行審核與驗(yàn)證可以方便的在整個(gè)產(chǎn)品的周期階段連續(xù)不斷的進(jìn)行，便于在設(shè)計(jì)、制造、客戶、維修等部門(mén)問(wèn)的信息傳遞，打破以往不同部門(mén)間因?yàn)槭褂貌煌�軟件系統(tǒng)所造成的技術(shù)壁壘，保證了產(chǎn)品構(gòu)型管理的順利實(shí)施。

    產(chǎn)品CIBOM 生成后，發(fā)往制造單位，通過(guò)MES系統(tǒng)在生產(chǎn)車間進(jìn)行生產(chǎn)與裝配，在此過(guò)程中驗(yàn)證與審核前期設(shè)計(jì)定型后對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的構(gòu)型劃分與標(biāo)識(shí)信息的準(zhǔn)確性，一致性和規(guī)范性，如果驗(yàn)證通過(guò)則產(chǎn)品的構(gòu)型確定下來(lái)，反之，需要對(duì)產(chǎn)品的構(gòu)型進(jìn)行構(gòu)型重構(gòu)，繼續(xù)構(gòu)型更改控制流程，協(xié)同研制平臺(tái)構(gòu)型驗(yàn)證與審核如圖5。

    圖5 構(gòu)型驗(yàn)證審核

    6 結(jié)論

    通過(guò)對(duì)我國(guó)當(dāng)前航空設(shè)計(jì)院所以及制造單位和后勤支援部門(mén)實(shí)施構(gòu)型管理的調(diào)查研究分析，目前航空業(yè)實(shí)施的構(gòu)型管理普遍存在著紙質(zhì)化構(gòu)型管理，構(gòu)型管理與PDM 管理等同于一體以及設(shè)計(jì)與制造單位之間使用不同的軟件管理系統(tǒng)，這就造成了產(chǎn)品構(gòu)型管理在不同的業(yè)務(wù)部門(mén)實(shí)施起來(lái)的困難性。為此在當(dāng)前航空企業(yè)普遍存在的軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上建立協(xié)同研制平臺(tái)，基于此平臺(tái)，對(duì)產(chǎn)品實(shí)施構(gòu)型管理的全部業(yè)務(wù)流程。完成了對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的構(gòu)型項(xiàng)劃分和構(gòu)型標(biāo)識(shí)工作；通過(guò)Windchill的流程管理，對(duì)產(chǎn)品的構(gòu)型更改過(guò)程進(jìn)行控制，保證了構(gòu)型更改過(guò)程的可控狀態(tài)和構(gòu)型狀態(tài)的一致性；詳細(xì)的記錄和存儲(chǔ)構(gòu)型的原始狀態(tài)和構(gòu)型的更改狀態(tài)，通過(guò)協(xié)同研制平臺(tái)的查詢功能可以對(duì)產(chǎn)品的構(gòu)型進(jìn)行分析；以生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)構(gòu)型的劃分是否合理，是否按照構(gòu)型管理的規(guī)范，驗(yàn)證和審核產(chǎn)品的構(gòu)型。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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