基于工作包的型號設(shè)計資料管理研究

張發(fā)玉

【摘 要】民機項目開發(fā)過程中涉及到的資料量巨大，對型號設(shè)計資料的有效管理有利于型號的開發(fā)?；趪鴥?nèi)某型民機項目的型號設(shè)計資料管理要求，分析數(shù)據(jù)管理當(dāng)前所面臨的問題，提出基于工作包的型號設(shè)計資料管理模式，分析其對民機項目數(shù)據(jù)管理的推動作用。

【關(guān)鍵詞】民機；工作包；型號設(shè)計資料；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

0 引言

型號設(shè)計資料作為重要的產(chǎn)品數(shù)據(jù)一直是適航審查活動關(guān)注的重點，隨著項目組織機構(gòu)的調(diào)整，越來越多的管理活動都強調(diào)以工作包為單元進行開展。目前國內(nèi)外主流的飛機型號研制過程中，普遍使用“工作分解結(jié)構(gòu)”（Work Breakdown Structure-WBS）和“工作包”（Work Package）作為基本工具對研制過程進行系統(tǒng)、科學(xué)的管理[1-2]。工作包是項目管理的基本元素，是對基本單元的工作描述和工作授權(quán)[3]。在我國某民機項目中，也采用了工作分解結(jié)構(gòu)和工作包進行管理，尤其是項目組織機構(gòu)調(diào)整之后，對飛機各部段的設(shè)計、制造、檢查以及交付都廣泛采用了工作包模式。但是在項目開展過程中，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理尤其是對型號設(shè)計資料的管理還存在許多與工作包管理模式不匹配的地方。本文提出了基于工作包的型號設(shè)計資料管理模式，有針對性的解決了一些傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理活動存在的問題。

1 型號設(shè)計資料管理要求

1.1 型號設(shè)計資料概念

產(chǎn)品設(shè)計資料是說明產(chǎn)品及其零部件的原理、功能、構(gòu)成、外形、零部件之間的關(guān)系以及生產(chǎn)、檢驗要求的技術(shù)資料，并直接作為產(chǎn)品生產(chǎn)、安裝、使用和維護過程的依據(jù)[4-5]。通俗來講，產(chǎn)品設(shè)計資料是對產(chǎn)品的定義，而對于飛機型號而言，其本身就是一個復(fù)雜產(chǎn)品[6]。

1.2 型號設(shè)計資料管理要求

型號設(shè)計資料屬于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一部分，工作包所涉及的型號設(shè)計資料是生產(chǎn)過程中的制造依據(jù)，也是制造符合性檢查的依據(jù)[5][7]。只有制造和檢查的依據(jù)正確、規(guī)范和完整，才能保證各項相關(guān)活動的順利開展。

對工作包中型號設(shè)計資料的管理首先應(yīng)遵循產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的基本要求，同時為了滿足生產(chǎn)制造以及適航檢查等各類活動的需要，對型號設(shè)計資料的管理應(yīng)重點關(guān)注以下要求：

a）所有資料的定義準確、規(guī)范；

b）資料批準生效后及時發(fā)放到所有相關(guān)的工作包；

c）各工作包型號設(shè)計資料完整，避免資料數(shù)據(jù)的多發(fā)、漏發(fā)。

2 當(dāng)前管理所面臨的問題

2.1 數(shù)據(jù)定義結(jié)構(gòu)化程度不高

在我國某民機項目中，大部分圖樣類資料的定義以三維模型為基礎(chǔ)，使三維模型成為生產(chǎn)制造過程中的唯一依據(jù)。而文件類的資料的定義則采用文檔的形式。從單個數(shù)據(jù)來說，目前僅實現(xiàn)了圖樣類資料的部分結(jié)構(gòu)化，文件類資料還屬于非結(jié)構(gòu)化形式，如果考慮數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，將圖樣和關(guān)聯(lián)的文件作為整體進行評價，其結(jié)構(gòu)化程度還很低。

2.2 數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系缺失

構(gòu)成型號設(shè)計資料的各個數(shù)據(jù)之間并沒有真正將有實質(zhì)性關(guān)聯(lián)關(guān)系的數(shù)據(jù)作為一個整體進行管理。這種以單個數(shù)據(jù)為主的管理方式使得很多數(shù)據(jù)成為了“信息孤島”，對于數(shù)據(jù)的使用者而言，容易忽略數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而引起各類數(shù)據(jù)之間干涉和沖突等不協(xié)調(diào)的情況。

2.3 數(shù)據(jù)發(fā)放混亂

在“主制造商-供應(yīng)商”研制模式下，大量的型號設(shè)計資料需要發(fā)放至各供應(yīng)商。目前數(shù)據(jù)發(fā)放采用的方式是單個數(shù)據(jù)資料批準生效后獨立發(fā)放，由于缺少可執(zhí)行的規(guī)范以及設(shè)計部門和項目管理部門信息的不對稱導(dǎo)致設(shè)計資料的發(fā)放比較混亂，經(jīng)常出現(xiàn)多發(fā)或者漏發(fā)的情況。

2.4 數(shù)據(jù)完整性差

以單個數(shù)據(jù)為主的管理方式下，當(dāng)數(shù)據(jù)完成定義和發(fā)放后，往往意味著對數(shù)據(jù)的管理活動結(jié)束，數(shù)據(jù)的跟蹤、統(tǒng)計以及使用過程中的問題經(jīng)常被忽視。由于缺少供應(yīng)商視角的數(shù)據(jù)完整性要求，供應(yīng)商是否收到了與其分工對應(yīng)的完整數(shù)據(jù)以及這些數(shù)據(jù)后續(xù)的更改情況難以跟蹤。在制造符合性檢查活動中，甚至出現(xiàn)了由于生產(chǎn)現(xiàn)場制造依據(jù)的完整性不清楚導(dǎo)致中止檢查的情況。

3 基于工作包的型號設(shè)計資料管理模式

基于工作包的型號設(shè)計資料管理模式主要強調(diào)將有實質(zhì)性關(guān)聯(lián)關(guān)系的數(shù)據(jù)作為整體進行管理，同時配合工作包的生產(chǎn)、檢驗以及交付等各項活動，有針對性地對型號設(shè)計資料進行管理，所有資料的發(fā)放、使用和更改均需從工作包的角度考慮數(shù)據(jù)之間的協(xié)調(diào)性和完整性。

3.1 設(shè)計資料的分類

按照適航規(guī)章對型號設(shè)計資料的定義，其型號設(shè)計資料可分為圖樣類數(shù)據(jù)、文件類數(shù)據(jù)和軟件類數(shù)據(jù)，而工作包所涉及的主要是圖樣類和文件類數(shù)據(jù)。圖樣類數(shù)據(jù)主要指各類結(jié)構(gòu)件和系統(tǒng)件的生產(chǎn)圖樣，文件類數(shù)據(jù)主要包含工藝規(guī)范、材料規(guī)范、標準件規(guī)范、基礎(chǔ)標準、技術(shù)條件和通用要求，俗稱“六大類文件”。工作包中型號設(shè)計資料的分類見圖1。

3.2 設(shè)計資料的定義

型號設(shè)計資料定義方法要求在工作包維度將所有相關(guān)的文件類資料以結(jié)構(gòu)化的方式關(guān)聯(lián)在三維數(shù)模中，為后續(xù)的管理活動奠定基礎(chǔ)。以工作包中常見的零部件為例，定義零部件的設(shè)計資料主要是三維數(shù)模，數(shù)模中定義了零部件的幾何信息、材料信息、加工要求等，而對材料信息定義可以延伸出材料的規(guī)范，加工要求信息中也涉及到工藝規(guī)范、行業(yè)標準以及型號專用的一些技術(shù)條件等。將材料規(guī)范、工藝規(guī)范、基礎(chǔ)標準和技術(shù)條件四類文件通過輔助定義工具從資源庫中調(diào)用至三維數(shù)模中，同時保留與文檔對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系（見圖2）。標準件規(guī)范則根據(jù)預(yù)先定義好的關(guān)聯(lián)關(guān)系關(guān)聯(lián)到標準件數(shù)模上，通用要求類資料直接與工作包進行關(guān)聯(lián)。最終這些數(shù)模、規(guī)范、標準和技術(shù)條件等通過關(guān)聯(lián)關(guān)系共同組成了零部件的產(chǎn)品定義。

3.3 設(shè)計資料的審批

基于工作包的型號設(shè)計資料管理模式要求將審批流程和發(fā)放流程分開管理，實行“單獨審批、整體審查”。由于型號設(shè)計資料中每個數(shù)據(jù)的定義者、定義時間大都不同，而數(shù)據(jù)的審批主要是對數(shù)據(jù)本身的準確性進行審查，因此對型號設(shè)計資料不強調(diào)整體審批，即各數(shù)據(jù)的審批工作仍獨立進行。與傳統(tǒng)管理模式不同的是，圖樣類數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵數(shù)據(jù)承載了與文件類數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是基于工作包管理模式的基礎(chǔ)，因此在圖樣類數(shù)據(jù)審批之前，要求其所關(guān)聯(lián)的各類文件資料提前完成審批，同時將關(guān)聯(lián)關(guān)系的正確性和規(guī)范性作為圖樣類數(shù)據(jù)的重要審查內(nèi)容。endprint

3.4 設(shè)計資料的發(fā)放

基于工作包的型號設(shè)計資料管理模式要求所有數(shù)據(jù)完成審批后，以圖樣類數(shù)據(jù)為主，將所有關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)一起發(fā)放，作為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的文件類資料不再單獨面向供應(yīng)商發(fā)放。即每個三維數(shù)模發(fā)放時，根據(jù)其關(guān)聯(lián)關(guān)系將所有關(guān)聯(lián)文件一起發(fā)放，如果工作包中已經(jīng)發(fā)放過某個文件，則不再重復(fù)發(fā)放。首次發(fā)放完成后，任何數(shù)據(jù)的更改都會默認發(fā)放至該工作包。

由于工作包對各自的分工內(nèi)容比較明確，而工作分工所對應(yīng)的圖樣類數(shù)據(jù)是型號設(shè)計資料的核心，因此相比于單個數(shù)據(jù)發(fā)放的方式，基于工作包的數(shù)據(jù)整體發(fā)放可以更好的保證型號設(shè)計資料的完整性，同時也能有效的減少數(shù)據(jù)的多發(fā)、漏發(fā)情況。

3.5 設(shè)計資料的使用和跟蹤

采用基于工作包的數(shù)據(jù)定義和發(fā)放方式后，各供應(yīng)商接收的數(shù)據(jù)已經(jīng)較好地完成了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化和關(guān)聯(lián)關(guān)系的定義，因此可以根據(jù)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系將所有型號設(shè)計資料在工作包的范圍內(nèi)重新構(gòu)建成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)樹（圖3所示），從而更直觀地了解工作包的數(shù)據(jù)構(gòu)成和相互引用關(guān)系，工作包內(nèi)型號設(shè)計資料的完整性也得到了保證。由于有效減少了多發(fā)、漏發(fā)的情況，工作包中不再有冗余或缺失的型號設(shè)計資料，大大減少了以往數(shù)據(jù)篩選和分析的工作量。

4 結(jié)語

型號設(shè)計資料管理是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的重要內(nèi)容，本文針對傳統(tǒng)管理方式所存在的問題，提出了基于工作包的管理模式，解決了型號設(shè)計資料在結(jié)構(gòu)化定義、關(guān)聯(lián)發(fā)放等方面的一些問題，也可以為工作包的其他管理活動提供支持。隨著工作包管理模式的不斷推進以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理工作中一些基礎(chǔ)管理的不斷細化，本方案所涉及的很多方面也有待進一步深入研究。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]endprint