建立全生命周期管理系统

为了彻底解决航空/航天工业产品技术状态管理问题，唯一的出路就是建立适合航空/航天工业的产品全生命周期管理系统(PLM)。该系统的关键技术有四个方面：面向产品全生命周期的单一产品数据库；建立符合技术状态管理要求的业务流程；灵活易用的版次、版本有效性管理机制以及面向各类BOM的配置管理和统计报表。

单一产品数据结构。非结构化的产品数据通过以产品结构为核心的方式被改造成结构化的文档管理系统。在产品结构中每一个节点都代表一个真实或虚拟的产品对象。每个产品对象必然包含一个或多个产品对象实例。每个产品对象实例中包含该实例在全生命周期中相关的全部文档。

产品对象分成设计对象和物料对象。因此产品对象实例也分成设计对象实例和物料对象实例。设计对象管理产品定义类数据，物料对彖管理制造和使用维修类数据。任何数据在PLM系统中保持唯一性，从而保证任何人使用的数据都是当前有效的数据。

为了有效地管理产品数据，各种需求数据、分析计算、仿真结果、设计模型、工程图纸、工艺流程、物料跟踪、质量统计、使用记录、维修执行等均要转换成面向对象的管理模型，即每条需要、每个模型、每道工序、每批物料、每次维修等均属于对应类型的对象，具有唯一的对象标识、专门的属性列表、统一的版次与版本管理规则和相同的存储方式。从而保证设计、制造、采购、装配、检验、使用、维修等各类人员使用的是同一个数据，既有利于数据共享和协同，又提高数据的一致性和工作效率。

变更业务流程。航空/航天工业对变更有着最严格的控制。因此在技术状态管理中的变更业务流程必须和对应变更对象紧密关联起来，保证变更过程按照行业规范按部就班地执行。

版次和版本管理。版次：在提交审批前对文档对象或产品对象的修改用版次加以区分，保证当前只有一个版次有效。当前有效版次代表该对象处于当前阶段的工作状态。一旦提交审批，该对象自动被冻结而处于当前阶段的审批状态。历史上的版次可以全部或部分保留。保留的版次允许查阅，一旦被重新激活有效后，原来有效的版次自动变成历史版次。版本：在提交审批后文档对象或产品对象的当前版本及版次就永久地固定下来。不同阶段的审批流程固定下来的版本标致该文档对象或产品对象处于该阶段结束的技术状态。

配置管理。配置管理是技术状态管理的核心。配置管理的关键技术是定义产品对象的有效性。不同版本的产品对象实例描述的是同一个产品对象在不同条件下的表现。因此产品对象和产品对象实例的有效性有二种表示方式：

参量表示法：针对一个出产品对象设定若干个有效性变量及其允许的取值范围。有效性条件可以分成二类。第一类是用来规定该产品对象的整体有效性。在该产品对象有效性定义域用有效性变量及取值范围的布尔表达式作为有效性条件。符合条件则该产品对象出现，否则不出现。没有布尔表达式的产品对象被视为缺省有效的。第二类是定义出现的产品对象中真正有效的版本。在每个产品对象下均包含可能出现的全部不同版本的产品对象实例，每个版本的产品对象实例分别用有效性变量及取值范围的布尔表达式作为有效性条件。在多个产品对象实例同时存在的情况下必须设定每个版本的实例对象有效性条件。针对制定的配置规则，系统自动遍历每条有效性布尔表达式，按照配置规则制定的有效性变量值来筛选产品对象和产品对象实例。

有效性配置项：在产品结构可能发生变型的节点下面增加一个有效性配置项。针对每个配置项定义一个或多个可选项。每个可选项中规定下属有效的产品对象结构，或嵌入其它可选项。有效性条件放在配置项和可选项之间的链接上。针对具体的改型起始通知，每个配置项只能对应一个可选项。有效性分成二类。现有可用有效性用来确定可选项或零部件在那些架次的飞机中可以被选择，主要供客户选配。应用有效性用来标识某个可选项或零部件已经或即将装配到那些架次的飞机上，也就是记录已生产或当前生产的飞机上装配了那些可选项或零部件。

上述二种有效性定义方法各有特色。第一种逻辑性强，便于掌握每个产品对象和对象实例的变化历史和应用情况，但使用不够直观。第二种使用直观，但只有产品对象实例的有效性。对于产品对象的变化历史分散在各个可选项中不易追踪。

管理系统功能

产品技术状态管理在整个生命周期的任何时刻都需要。比如需要开展虚拟样机模拟试验时，首先要确定当前虚拟样机的技术状态是否达到模拟试验的要求。又比如正在运营的产品需要进行大修，首先也是确认当前的技术状态，即了解产品当前的配置、每个关键零部件和设备的原始资料和维修历史。由此可见技术状态管理是贯穿产品全生命周期管理的重要功能之一，其主要功能如下：

配置确定：确定所有的产品配置对象以及相关文档；

配置控制：控制产品配置的更改和它相关的文档；

配置状态的统计：记录、存储和获取整个型号周期中，有关产品配置以及相关文档的信息；

配置审计：由主合同商和子合同商定义的计划数据校验所交付的产品配置与型号需求定义的一致性和质量。

应用现状

目前国内正在从以文档管理为背景的技术状态管理向产品数据管理的方向发展。然而国际先进国家正在走向以产品全生命周期为背景的技术状态管理。其主要差别在于单一产品数据模型是否包含需求管理、工艺流程、制造物流、使用记录、维修变更等知识。其次在于配置结果中的产品对象是否和上述单一产品数据模型紧密关联，便于查询和更新。再其次在于全部变更流程和对应的项目管理是否密切相关，相互联动。上述三方面是当前我国航空工业与发达国家之间关于技术扶态管理的主要差距。

国际上技术状态管理的主流产品必然是建立在PDM/PLM的平台上。离开PDM/PLM平台，单纯的产品配置不能解决该产品配置对应的需求、设计、制造、使用、维修等文档的管理和使用。例如飞机需要进行日常的维修保养，除了知道当前飞机的实际配置，还需要知道每个关键设备的运行数据、维修的历史和对应的维修保养条例，否则一旦飞机出了故障就无从入手，无法重返蓝天。