數(shù)字化工程環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理架構(gòu)優(yōu)化

任璐英, 王慶國, 張海峰, 丁 潔, 徐衛(wèi)衛(wèi), 臧雪靜

(北京航天情報與信息研究所, 北京 100854)

0 引 言

數(shù)字化設(shè)計及制造是以數(shù)字信息的生成、修改、傳輸、使用、分析和儲存為基礎(chǔ),以數(shù)字樣機(jī)為核心,大量應(yīng)用數(shù)字化建模、仿真與優(yōu)化等信息技術(shù)、先進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù),通過對數(shù)據(jù)源進(jìn)行管理,實現(xiàn)以生產(chǎn)制造過程數(shù)字為核心的現(xiàn)代設(shè)計研制模式[1]。數(shù)字化環(huán)境則是為實現(xiàn)上述研制模式,將研制中管理模式、研發(fā)流程、平臺工具以及技術(shù)規(guī)范等進(jìn)行數(shù)字化形成的研制環(huán)境[2]。

20世紀(jì)90年代,復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)(complex product and system,CoPS)這一概念首次由英國的研究機(jī)構(gòu)提出。復(fù)雜產(chǎn)品一般是指系統(tǒng)組成復(fù)雜、研發(fā)過程復(fù)雜、管理復(fù)雜,具有極限功能、高精度和高效率的一類產(chǎn)品,如航空飛機(jī)、航天器、艦船和武器系統(tǒng)等[3]。航天武器裝備復(fù)雜產(chǎn)品通常涉及材料、機(jī)械、氣動、控制、電子、液壓、軟件等多個學(xué)科領(lǐng)域,不同學(xué)科領(lǐng)域為分系統(tǒng)。不同分系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組合形成,而每個子系統(tǒng)則又由成千上萬個零部件構(gòu)成[4]。

目前,隨著航天產(chǎn)品研制復(fù)雜化、多元化與系列化的要求日益提升,數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)已經(jīng)在復(fù)雜航天產(chǎn)品的研制中得到應(yīng)用[5]。盡管擁有計算機(jī)管理系統(tǒng)(如數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))的管控與協(xié)助,工藝負(fù)責(zé)人及質(zhì)量管理、審核等相關(guān)責(zé)任人在復(fù)雜產(chǎn)品的圖紙設(shè)計、模型構(gòu)建以及尺寸檢測等之間的比對和維護(hù)中,效率極低且容易出錯。這種技術(shù)狀態(tài)管理的技術(shù)手段已不能全面地滿足航天復(fù)雜產(chǎn)品的管理需要,迫切需要建立一種全新的質(zhì)量管理控制模式,即開展技術(shù)狀態(tài)數(shù)字化管理技術(shù)研究,解決傳統(tǒng)的管理方式存在的工程難題(如:難以實現(xiàn)有效的流程控制;數(shù)據(jù)源不唯一;數(shù)據(jù)實時性差等),最終實現(xiàn)航天復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量管理的科學(xué)化、規(guī)范化和可視化。

為解決復(fù)雜產(chǎn)品在實際操作研制中技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識、審核、更改等方面存在的差異性管理要求及實施的局限性問題,國內(nèi)外學(xué)者做了大量研究。陳明輝等[6]根據(jù)工程實際車輛研制特點(diǎn),從總要求、策劃、標(biāo)識、控制、審核、紀(jì)實和報告6個方面對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理方法進(jìn)行了總結(jié)和提煉,以期為產(chǎn)品研制技術(shù)狀態(tài)管理提供實操參考和指導(dǎo)。宋銘濤[7]為解決數(shù)字化車間的低效率等問題,對數(shù)字化車間監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,構(gòu)建了針對數(shù)字化車間設(shè)備狀態(tài)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架,闡述了系統(tǒng)框架實現(xiàn)過程中所使用的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)字化工程環(huán)境下的技術(shù)狀態(tài)管理是對產(chǎn)品全周期、全流程狀態(tài)下的質(zhì)量監(jiān)控與管理,屬于產(chǎn)品管理的一種創(chuàng)新,是對產(chǎn)品管理理念的一種變革,實現(xiàn)了對產(chǎn)品全流程的實時動態(tài)數(shù)字化監(jiān)控[8-9]。陳明輝等[10]提出了數(shù)字化設(shè)計技術(shù)狀態(tài)管理的解決思路和基于成熟度的數(shù)據(jù)控制方法。陳暢宇等[11]首先利用數(shù)字樣機(jī)完成對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集成,并形成一種管理框架,同時根據(jù)研制工藝方法,完成產(chǎn)品工藝總裝技術(shù)狀態(tài)的管理與控制,以期達(dá)到對產(chǎn)品總裝技術(shù)狀態(tài)精準(zhǔn)管控的目的。將采用數(shù)字樣機(jī)得到的工藝總裝技術(shù)狀態(tài)與物理狀態(tài)進(jìn)行對比,得到的技術(shù)狀態(tài)視圖方法可以將產(chǎn)品總裝工藝設(shè)計與實施相結(jié)合。秦劍等[2]以復(fù)雜裝備為研究對象,形成了數(shù)字化研制環(huán)境下的質(zhì)量管控模式。李曉曦等[12]通過總結(jié)技術(shù)狀態(tài)更改管理應(yīng)用實踐經(jīng)驗,在數(shù)字化環(huán)境下建立了一套完整規(guī)范的新型技術(shù)狀態(tài)更改管理體系。

本文首先介紹了目前航天復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理的特點(diǎn)與發(fā)展研究現(xiàn)狀,其次基于數(shù)字化環(huán)境,提出了針對航天復(fù)雜產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理方式,最后在數(shù)字化環(huán)境下構(gòu)建了對航天復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理的應(yīng)用模型,實現(xiàn)了對復(fù)雜產(chǎn)品全生命周期的技術(shù)狀態(tài)設(shè)置與管理以及技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確管控。

1 復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理現(xiàn)狀與特點(diǎn)

隨著航天產(chǎn)品科技含量的提高,其系統(tǒng)演變得愈加復(fù)雜,這也對航天產(chǎn)品的技術(shù)質(zhì)量水平提出了更高要求,技術(shù)狀態(tài)管理工作也顯得相當(dāng)重要[13]。通過實施高效的技術(shù)狀態(tài)管理措施,可以做到批量化生產(chǎn)的航天產(chǎn)品“文物相符,一一對應(yīng)”,進(jìn)而確保產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)、工藝狀態(tài)、質(zhì)量狀態(tài)等過程可控、可追溯,提高復(fù)雜產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性,滿足用戶的使用要求[14]。

1.1 復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)定義

技術(shù)狀態(tài)是指在文件中規(guī)定的并且在產(chǎn)品中達(dá)到的功能特性和物理特性的總稱。其中,產(chǎn)品的功能特性一般是指產(chǎn)品的使用條件、指標(biāo)要求、使用性能以及保障維護(hù)要求等,如飛行器的航程、速度特性、加速度特性、飛行時間、飛行高度、可靠性等;而產(chǎn)品的物理特性則是指產(chǎn)品的實體特性,如飛行器的結(jié)構(gòu)組成、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)特征、線性尺寸、形位公差、重量等[15]。

技術(shù)狀態(tài)管理是指在產(chǎn)品壽命周期內(nèi),為確立和維護(hù)產(chǎn)品的功能和物理特性與產(chǎn)品需求、技術(shù)狀態(tài)文件規(guī)定保持一致的管理活動[16],適用于某一產(chǎn)品或系統(tǒng)從研制到生產(chǎn),以及生產(chǎn)后產(chǎn)品維保的整個生命周期,最終形成了一套對某一產(chǎn)品的基線設(shè)定以及標(biāo)識和更改進(jìn)行規(guī)范化管理的綜合系統(tǒng),其整體流程如圖1所示。

圖1 技術(shù)狀態(tài)管理流程圖

技術(shù)狀態(tài)主要包括4個項目,即技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識項目、技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實項目、技術(shù)狀態(tài)控制項目以及技術(shù)狀態(tài)審核項目。

(1) 技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識項目,首先是確定技術(shù)狀態(tài)項目及其對應(yīng)的技術(shù)狀態(tài)文件;其次,對技術(shù)狀態(tài)項及對應(yīng)技術(shù)狀態(tài)文件進(jìn)行標(biāo)識,對技術(shù)狀態(tài)文件進(jìn)行發(fā)放并保持技術(shù)狀態(tài)文件,最終建立技術(shù)狀態(tài)基線。

(2) 技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實項目,是在產(chǎn)品壽命周期中,通過記錄、報告等活動對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行說明。

(3) 技術(shù)狀態(tài)控制項目,是在建立技術(shù)狀態(tài)基線之后,對技術(shù)狀態(tài)提出的更改、偏離許可及讓步等申請進(jìn)行描述、檢查、協(xié)調(diào)、論證、評定、審批和實施等。

(4) 技術(shù)狀態(tài)審核項目,是通過正式檢查對技術(shù)狀態(tài)項目及其對應(yīng)技術(shù)狀態(tài)文件的一致性進(jìn)行確認(rèn)[17-18]。

這些技術(shù)狀態(tài)項目之間的關(guān)系如圖2所示。

圖2 技術(shù)狀態(tài)項目之間的關(guān)系圖

技術(shù)狀態(tài)管理就是在CoPS或技術(shù)狀態(tài)項目等研制過程的不同階段,分別編制出能夠全面反映某一特定時刻確定的技術(shù)狀態(tài)文件,建立技術(shù)狀態(tài)基線,對這些基線的更改進(jìn)行有效控制,使全部更改具有可追溯性,從而使得CoPS或技術(shù)狀態(tài)項目在任何階段使用技術(shù)文件的正確性得到保障[19-21]。所謂技術(shù)狀態(tài)基線,就是能夠?qū)Ξa(chǎn)品在研制階段某一特定時刻的產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行規(guī)定的技術(shù)文件,可為后續(xù)研制活動提供參照的基準(zhǔn)[22]。在產(chǎn)品研制過程中,一般可以設(shè)立3條技術(shù)狀態(tài)基線:① 功能基線,即論證階段結(jié)束后,所形成的與產(chǎn)品研制任務(wù)書或技術(shù)協(xié)議書要求內(nèi)容相一致的技術(shù)狀態(tài)基線;② 分配基線,是總體方案評審?fù)ㄟ^后,所形成的與分系統(tǒng)任務(wù)書要求內(nèi)容相一致的技術(shù)狀態(tài)基線;③ 生產(chǎn)基線,也稱產(chǎn)品基線,是產(chǎn)品經(jīng)設(shè)計確認(rèn)、鑒定、定型后所確定的技術(shù)狀態(tài)。

1.2 復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理架構(gòu)現(xiàn)狀

目前,在實施復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理的過程中,已經(jīng)由基于圖紙的技術(shù)狀態(tài)管理模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榛诹慵蚰K的技術(shù)狀態(tài)管理模式。通過建立產(chǎn)品階段結(jié)構(gòu)管理體系,形成產(chǎn)品各階段和技術(shù)狀態(tài)項目之間的內(nèi)在聯(lián)系,通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)同時實現(xiàn)產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理和控制[23],其技術(shù)狀態(tài)階段管理流程如圖3所示。

圖3 復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理階段流程圖

國內(nèi)研究人員針對傳統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)管理體系架構(gòu)開展了相關(guān)研究。郭鑫等[24]依據(jù)技術(shù)狀態(tài)管理體系的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,構(gòu)建了核電廠設(shè)計階段完整的技術(shù)狀態(tài)管理體系架構(gòu),通過技術(shù)狀態(tài)過程管理保證了輸出滿足輸入的要求,如圖4所示。

圖4 技術(shù)狀態(tài)管理體系架構(gòu)

孫維有[25]針對軌道交通車輛產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和全生命周期過程,提出技術(shù)狀態(tài)管理體系架構(gòu)。這套系統(tǒng)涵蓋了技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識管理、控制與紀(jì)實管理、工程變更管理、批次管理與序列號管理、車輛軟件版本管理以及技術(shù)匹配管理。丁華等[26]鑒于機(jī)載設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn),提出機(jī)載設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理架構(gòu),創(chuàng)建了單個機(jī)載設(shè)備全壽命周期內(nèi)的技術(shù)狀態(tài)管理模型,從而對機(jī)載設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)信息進(jìn)行了有效控制。

隨著協(xié)同設(shè)計、虛擬樣機(jī)試驗和數(shù)字化制造一體化等技術(shù)在型號中的廣泛應(yīng)用,目前傳統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)管理體系已經(jīng)無法滿足全過程系統(tǒng)管理的需求,存在以下幾點(diǎn)問題:① 數(shù)字化設(shè)計方法的大量使用造成在制品狀態(tài)差異化顯著提升,缺乏保證數(shù)據(jù)頻繁交互使用需求的技術(shù)狀態(tài)控制方法,產(chǎn)品狀態(tài)控制難度大;② 缺乏頂層規(guī)劃,技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實階段信息與系統(tǒng)相互獨(dú)立,獲得整個產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)信息需要進(jìn)行跨系統(tǒng)操作,且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性難以保證,交互效果差; ③ 數(shù)字化生產(chǎn)模式向圖樣模型化、工藝程序化、產(chǎn)品復(fù)雜化轉(zhuǎn)變,從研發(fā)設(shè)計到技術(shù)工藝再到質(zhì)量檢測等技術(shù)狀態(tài)文件的數(shù)量與種類較多,并且在各個管控流程中存在關(guān)聯(lián)與交叉,現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)管理方法不協(xié)調(diào),難以進(jìn)行系統(tǒng)管理[27-28]。

2 數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理體系的構(gòu)建

由于復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)信息十分復(fù)雜,難以采用單一的方法和手段對其技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行有效管理,必須根據(jù)數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品的特點(diǎn),建立系統(tǒng)級的技術(shù)狀態(tài)管理解決方案,滿足數(shù)字化環(huán)境下邊設(shè)計、邊驗證的快速設(shè)計驗證修改的設(shè)計需求,實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計、虛擬樣機(jī)實驗和數(shù)字化制造一體化。

2.1 數(shù)字化環(huán)境復(fù)雜產(chǎn)品管理體系的構(gòu)成

數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品的管理主要涵蓋5個方面的內(nèi)容:數(shù)字化環(huán)境中質(zhì)量管理模式、集成化質(zhì)量管理信息化平臺、集成化質(zhì)量管理工具包、數(shù)字化研制流程以及數(shù)字化質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)體系。其中,數(shù)字化研制流程不同于傳統(tǒng)研制模式,全面采用了數(shù)字化模型進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和研制,并覆蓋了整個研發(fā)過程。如圖5所示,數(shù)字化研制流程首先對產(chǎn)品需求進(jìn)行分析,梳理狀態(tài)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),建立需求模型,分解總體設(shè)計要求,確定關(guān)鍵指標(biāo)與特性,最終形成需求方案。隨后,進(jìn)入數(shù)字化設(shè)計階段以及數(shù)字化制造階段。數(shù)字化設(shè)計階段包含初步設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計,而數(shù)字化制造階段則包括工藝設(shè)計和生產(chǎn)制造。在不同階段開展并行設(shè)計,反復(fù)進(jìn)行迭代修改,直至最終完成定型設(shè)計。由此可見,全流程的模型化設(shè)計和數(shù)據(jù)傳遞是數(shù)字化研制的關(guān)鍵。借助多學(xué)科系統(tǒng)設(shè)計仿真平臺,利用計算機(jī)輔助設(shè)計和仿真技術(shù),可以通過建立各類模型與模擬仿真進(jìn)行快速設(shè)計驗證和迭代,完成設(shè)計方案的快速優(yōu)化以及初期虛擬驗證,實現(xiàn)合理配置資源、多學(xué)科協(xié)同設(shè)計。另外,在各個階段進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理,包括配置管理、版本管理、物料清單管理、文檔管理以及過程管理等,整個協(xié)同設(shè)計過程形成以多領(lǐng)域模型為核心的“唯一數(shù)據(jù)源”,不僅有利于不同部門人員之間的知識資源共享,還可以加快信息傳遞和狀態(tài)變更分析過程,形成貫穿全生命周期的知識圖譜。

圖5 數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品研制流程圖

如圖6所示,數(shù)字化環(huán)境下質(zhì)量管理體系架構(gòu)主要分為業(yè)務(wù)作業(yè)層、控制管理層、計劃決策層以及軟、硬件環(huán)境。業(yè)務(wù)作業(yè)層、控制管理層以及計劃決策層聯(lián)系在一起,即形成應(yīng)用系統(tǒng)。

圖6 數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)圖

其中,業(yè)務(wù)作業(yè)層包括了復(fù)雜產(chǎn)品整個生命周期中的設(shè)計制造過程,包括來自設(shè)計總部提出的需求分析,數(shù)字化環(huán)境下的設(shè)計與工藝,基于數(shù)字化設(shè)計與工藝完成的數(shù)字化生產(chǎn)制造。以CAD、Ansys、Matlab、ABAQUS等設(shè)計仿真軟件、通用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)文件、試驗過程中獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)等軟件環(huán)境,以及生產(chǎn)制造采用的加工設(shè)備、質(zhì)量檢測設(shè)備等硬件環(huán)境作為支持,可實現(xiàn)數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品流程管理中質(zhì)量信息的有效控制?？刂乒芾韺邮菑?fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)中的核心關(guān)鍵要素,是對復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字化與集成化的質(zhì)量與信息數(shù)據(jù)的管理。計劃決策層在復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)搜集產(chǎn)品生產(chǎn)研制過程的數(shù)據(jù)與信息的基礎(chǔ)上,采用數(shù)據(jù)處理器與信息化軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與統(tǒng)計,根據(jù)分析結(jié)論評價整個管理系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量。

采用數(shù)字化復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量信息化管控模式,就是以數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)管理和集成化質(zhì)量管理為基準(zhǔn),以硬件、軟件支撐環(huán)境層作為支撐,依照復(fù)雜產(chǎn)品的研制流程,借助質(zhì)量管理平臺化工具對復(fù)雜航天產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期的數(shù)字化質(zhì)量管控,以確保集成的數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)的實施和運(yùn)行。

2.2 數(shù)字化環(huán)境中復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理體系架構(gòu)的構(gòu)建

開展產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化質(zhì)量管控,是在數(shù)字工程環(huán)境下對復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行管理,是以數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),按照產(chǎn)品數(shù)字化研制流程,通過復(fù)雜產(chǎn)品全周期過程數(shù)據(jù)的數(shù)字化自動采集,輔助于集成的質(zhì)量管理工具平臺,實現(xiàn)分階段技術(shù)狀態(tài)數(shù)字化、模塊化的管理,形成基于數(shù)據(jù)可視化的分析、決策和改進(jìn)的管理方式。數(shù)字化環(huán)境下的技術(shù)狀態(tài)管理可以分為以下幾個階段:首先,根據(jù)需求分析進(jìn)行策劃,按照產(chǎn)品實現(xiàn)流程進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化生產(chǎn),將各階段任務(wù)流程進(jìn)行分解并進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)確定和標(biāo)識;其次,對各階段任務(wù)流程進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化,針對具體執(zhí)行過程,通過數(shù)字化技術(shù)狀態(tài)控制獲取相關(guān)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù);然后,利用可視化技術(shù)和主動監(jiān)控與跟蹤技術(shù)完成數(shù)據(jù)的實時收集和監(jiān)測;最后,通過對復(fù)雜產(chǎn)品整個階段的技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策,實現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品全壽命周期的數(shù)字化技術(shù)狀態(tài)管理的目的[29]。

因此,以《GJB 3206A—2010技術(shù)狀態(tài)管理》為基礎(chǔ),針對數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品的特點(diǎn),對現(xiàn)有的技術(shù)狀態(tài)管理架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,并針對復(fù)雜產(chǎn)品不同階段的數(shù)字化產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理差異化需求,從數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化生產(chǎn)兩方面進(jìn)行專項技術(shù)的應(yīng)用,將綜合技術(shù)和專項技術(shù)相關(guān)規(guī)范構(gòu)成管理的通用規(guī)范,最終形成覆蓋全生命周期的數(shù)字化的復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理的體系框架,如圖7所示。

圖7 數(shù)字化復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理架構(gòu)

2.3 數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理的實施應(yīng)用

在數(shù)字化環(huán)境下,復(fù)雜產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理體系及架構(gòu)平臺的實施應(yīng)用以國軍標(biāo)、航標(biāo)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為前提,將產(chǎn)品在研制生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)及相關(guān)信息與生產(chǎn)管理進(jìn)行融合,同時與信息化系統(tǒng)相連接,完成復(fù)雜產(chǎn)品整個生命周期的數(shù)據(jù)采集與控制。

其中,技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識的對象主要是復(fù)雜產(chǎn)品的名稱、版本、階段等信息,主要目的是使復(fù)雜產(chǎn)品的數(shù)據(jù)標(biāo)識具有唯一性。將產(chǎn)品代號、圖樣號以及產(chǎn)品名稱相結(jié)合進(jìn)行對象命名工作,接著利用“產(chǎn)品代號+圖樣號+圖號”進(jìn)行對象標(biāo)識。版本標(biāo)識主要由“版本標(biāo)識+版次標(biāo)識”組成。階段標(biāo)識主要包括論證階段、方案階段、研制階段、設(shè)計定型階段及生產(chǎn)定型階段。產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)識則是將對象標(biāo)識、階段標(biāo)識及版本標(biāo)識相疊加進(jìn)行標(biāo)識。當(dāng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)通過評審并建立相關(guān)基線,需要通過基線方式進(jìn)行傳遞,即作為研制的正式依據(jù)。

對技術(shù)狀態(tài)基線應(yīng)實施有效控制。首先,采用組織技術(shù)評審的方式進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)基線確定;產(chǎn)品涉及相關(guān)數(shù)據(jù)、狀態(tài)基線設(shè)立以及基線所具備功能應(yīng)分別進(jìn)行組織并通過相關(guān)審查、審批以及審核流程;其次,產(chǎn)品各個階段的相關(guān)數(shù)據(jù)要與該階段基線所對應(yīng)的技術(shù)狀態(tài)文件相一致,不同階段各基線之間應(yīng)通過對應(yīng)的技術(shù)狀態(tài)文件實現(xiàn)相互協(xié)調(diào)、統(tǒng)一;在保證技術(shù)狀態(tài)得到有效控制的前提下,可對技術(shù)狀態(tài)基線進(jìn)行修訂;最后,為提高效率、便于管理,不同單位應(yīng)根據(jù)所承擔(dān)產(chǎn)品的特點(diǎn)和本單位實際情況,對基本技術(shù)狀態(tài)基線進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換,建立滿足本單位使用要求的基線。

對技術(shù)狀態(tài)更改要做到有效控制,要以審查論證充分、試驗驗證完整為主要原則。針對已在PDM系統(tǒng)中公布的產(chǎn)品數(shù)據(jù),需通過授權(quán)流程獲得修訂權(quán)限后才可進(jìn)行修訂工作。針對產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)發(fā)生更改的情形,必須以零件實體模型作為唯一數(shù)據(jù)源。針對不同層級之間產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)更改的情形,需自下而上進(jìn)行協(xié)調(diào)。針對發(fā)生技術(shù)狀態(tài)更改的情形,應(yīng)保證所有涉及的不同介質(zhì)文件或文檔同時進(jìn)行修改,并對過程和結(jié)果進(jìn)行審核確認(rèn)。

3 結(jié)束語

針對復(fù)雜產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理體系架構(gòu)的特點(diǎn)與研究現(xiàn)狀,提出了基于數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理方式,以《GJB 3206A 2010技術(shù)狀態(tài)管理》為基礎(chǔ),并結(jié)合復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字化研制特點(diǎn),構(gòu)建了數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品管理流程圖及數(shù)字化復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理架構(gòu),并對技術(shù)狀態(tài)管理中的分項目實施路徑進(jìn)行了詳細(xì)說明,為數(shù)字化工程環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理的進(jìn)一步發(fā)展與優(yōu)化提供了思路與參考。后期將繼續(xù)深化數(shù)字化環(huán)境下復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理在產(chǎn)品設(shè)計改進(jìn)數(shù)據(jù)反饋以及反饋模型構(gòu)建等方面的研究工作。