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以PLM实现技术状态管理

作者:Simwe    来源:万方数据    发布时间:2012-08-13    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

航空工业的全生命周期特别长。其中设计生命周期通常在十年以上,制造生命周期一般也有二十年左右,使用生命周期则长达三十年。在如此长的生命周期中,飞机将经历不同的研制阶段、试飞阶段、零部件生产阶段、面对不同客户需要的总装阶段、不同环境和不同维修条件下的服役阶段。在不同研制和使用阶段由于各式各样的变更造成飞机的具体结构和相应的技术文档都会有很大的差别。如何准确、快速定位在飞机的预先研究、概念设计、详细设计、分析仿真、工艺设计、生产制造、飞行服役、维修保养、大修检查等全生命周期中任何时刻每一架飞机的技术状态,即该飞机的具体结构和相应的技术文档,同时还能够追溯每项变更的历史和分析由此带来的影响便是技术状态管理的根本目标。

航天工业产品的生命周期时间长度和产品数量要小于航空工业,产品结构的复杂程度和先进性则接近或超过航空,研制过程也大致相似,因此技术状态管理在航天工业中一样重要。其它复杂产品、如船舶、机车、汽车、发电设备等行业也存在同样的问题。从产品开发流程角度来看,船舶、机车、汽车、发电设备等复杂产品同样要经历航空/航天产品研发的各种阶段。由于产品的复杂程度、生命周期的相对长度和行业标准的成熟度等相比要有利的多,变更数量和变更管理的难度也就远远小于航空/航天工业,因此产品技术状态管理就转变成单纯的配置管理。然而,从信息化技术的角度来看,软件应该提供的功能是一致的,差别只是在实施时管理的精细程度不同罢了。

技术状态管理发展历史

文档管理。早期的产品技术状态管理的核心是文档。手工绘制的图纸和实物几乎是一一对应。因此人们自然而然将文档管理和产品结构管理混为一谈。在早期文档的编码是和产品对象一一对应,文档的版本就代表产品对象的版本。一旦产品研制到达阶段转换的时候,全部文档的编码也跟着转阶段,即文档的状态就代表产品的技术状态。在手工编制文档时代,每一份文档只保留最新版本,无从追溯文档的变化历史,也就不能跟踪产品变化的历史。

产品数据管理。随着信息化技术的发展,新产品研发的速度大大提高,同时开展研制的型号成倍增加,再加上产品性能快速提升、结构极大复杂、技术不断更新,从而导致一个产品对象在整个发展历史上对应多个文档,同一个型号在研制过程不同阶段对应不同的结构。不同专业在协调过程中使用各自的版本管理规则,导致文档的技术状态已经无法描述产品的技术状态。由此产生以产品对象为核心的技术状态管理。产品对象的不同技术状态用相应的文档进行描述。整个产品技术状态管理的核心转化为产品结构定义的配置管理。在这个阶段产品对象包含的主要是产品定义数据,少量不完整的产品制造数据。

产品全生命周期管理。在信息化推动工业快速发展的同时,最突出的表现是产品的变型设计大量出现,最大限度地满足客户个性化的要求已经成为不可阻挡的潮流。这种大批量定制的生产模式导致同样定型的航空产品又有各式各样的差别。另一方面随着生产力的大幅提升,原来的卖方市场逐步转变成买方市场,客户除了追求产品的性价比以外,更加重视产品的售后服务。飞机在后期的保养、维修、大修等过程中的技术状态管理也提到议事日程上。简单的产品对象管理模式很难区分不同用户在不同运行阶段的技术状态管理要求。于是产生产品的设计对象和物料对象为核心的新一代产品技术状态管理模式。设计对象是用来管理飞机定型以前的技术状态,物料对象是用来管理生产制造和使用维修过程中的技术状态。设计对象和物料对象之间通过关联关系可以追溯同一个设计对象用到哪些物料对象上,一个物料对象沿用的是哪个设计对象的数据。通过对产品设计对象结构的配置管理可以分清不同研制阶段下的产品技术状态。通过对产品物料对象结构的配置管理可以分清不同制造和使用阶段中的产品技术状态。

通常设计对象包含的是产品定义数据,物料对象包含的是制造和使用维修的数据,因此只有在产品全生命周期管理系统中才能够彻底解决任何时候任何产品技术状态的定义和追溯。

变更导致技术状态管理

技术状态管理的来由是变更。没有变更就不存在技术状态管理,产品在开发和使用的过程中变更是永恒的。变更的原因可以有以下几种。

改错:由于设计错误或使用中发生的故障造成的大错,由于不同系统之间协调有误造成的配合错误,或由于笔误之类的小错可能引起文档和产品对象的版次或版本的改变。这种变更只有最新版次或版本有效;

改进:由于技术进步或环境变化对原有的设计或产品结构进行改进。此类改进必然生成新的版本,而且不同版本在不同条件下分别有效;

改变:由于用户的不同要求,或不同地区法律规定造成设计和产品结构的不同版本。这些不同版本必然是针对不同情况下同时有效。

技术状态管理中必须完整记录下每种变更的原因,便于日后跟踪检查。

变更的复杂性。航空工业对产品的可靠性提出最为严格的要求,因此对各类变更进行详细的分类。例如设计图纸的改善、试飞中的严格要求在交付时可能撤销、各项测试和试验中的装置在交付时也要拆除、零件的替换和替代、工艺的替代、标准的替换、生产中发生的替代或替换、交付前后的变更、使用中维修工作带来的变更等等都会对产品技术状态产生不同的影响。

变更的有效性。文档在变更的过程中,文档的作者可以提变不同版次的文档,因此需要合理地管理不同版次文档的有效性。一旦文档经过批准,可能进入下一阶段的工作,比如采购、加工、试验、投产等。这就意味着该版次文档的版本已经自动归档。如果再要发生变更就必须生成新的版本。新旧版本的有效性自然需要根据变更的原因来设定。产品对象的变更也需要对版次和版本的有效性进行分别管理。

技术状态管理的数据。根据产品全生命周期管理的要求,技术状态管理的数据包括以下四方面。通过技术状态管理将四方面的数据有机地关联起来,保证任何时候针对任何一架飞机都能快速查询当前和历史变更中相应的文档、生产质量、装配结构、实验与试飞结果、维修记录等数据。

各类需要:法律法规、总体性能、技术方案、用户特殊要求、试飞条件、实验环境等;

原始设计:分析计箅、详细设计、仿真验证、实验数据、工艺设计、人机工程、加工仿真等;

生产物料:材料合同、生产质量、装配结构、测试数据、试飞结果、交付清单等;

使用维修:保养计划、维修执行、变更记录等。

由上可见技术状态管理不仅要找到制定时刻的产品的具体结构,而且要找到该结构中全部产品对象所处的开发或使用的阶段、状态及其相关联的各类文档。

 
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