構建國產大型客機輕量化數模管理模式
——C919客服案例

◆ 高 飛 王紅艷 王玉偉 王志強 / 文

構建國產大型客機輕量化數模管理模式
——C919客服案例

◆ 高 飛 王紅艷 王玉偉 王志強 / 文

編者按

上海飛機客戶服務有限公司工程數據QC小組成立于2013年6月，小組人員7名，課題類型為創(chuàng)新型。該小組從2013年6月至2014年3月，開展活動次數達40余次，取得了成果，并榮獲2014年上海市優(yōu)秀質量管理小組稱號。

1.課題背景

三維數模輕量化技術是指在保證原始數模文件基本信息和必要精度的基礎上，將文件大小壓縮至1/10甚至更小的簡化格式過程。輕量化數模技術賦予了原始設計數?！捌矫窕钡牟僮髁鲿承院涂缙脚_便利性。通過輕量化數模，技術人員可以獲得更加豐富的產品三維信息，加快產品的研制進度；上下游技術人員間的信息交流更加便捷；企業(yè)各環(huán)節(jié)之間的溝通變得更加直觀，促進跨部門、跨平臺、跨企業(yè)的協(xié)同作業(yè)。

圖1 輕量化數模在現有民機客服工程中的應用場景

隨著國產大型客機客戶服務工程的開展，輕量化數模已經成為民機客戶服務產品研制過程中的重要源數據之一。各核心業(yè)務（如圖1所示）均需要輕量化數模提供可視化或虛擬三維體驗方面的數據支撐。

2.課題選擇

現有客服工程涉及數模的業(yè)務流程主要面臨著如下問題：（1）由技術人員自行在PDM（Product Data Management，產品數據管理）平臺上進行數模的下載和保存，難以保證數模的準確性；（2）臃腫的原始數模文件占用了大量的電腦資源，不利于企業(yè)降低生產成本；（3）現有的數模管理方式直接影響了工作進度。

通過對面向民機客服產品的輕量化數模管理模式展開研究，發(fā)現可以從三個方面改善現狀：（1）提高效率?？蓽p輕技術人員的工作負擔；同時可節(jié)約人工成本，降低能耗。（2）保證構型符合性。保證客服產品與飛機產品的構型符合性。（3）降低成本。即節(jié)約寶貴的計算機資源，降低企業(yè)的運行成本。

綜上所述，工程數據QC小組將課題選定為“研究C919大型客機輕量化數模管理模式”。

3.設定目標

根據現狀，小組將課題目標定為：向各業(yè)務部門發(fā)放的部段級輕量化數模準確率＞98%。

注：數模準確率=（發(fā)放數?？倲?質量員檢查出問題數-下游客戶報告有問題數）/發(fā)放數模總數

4.可行性分析

小組成員從技術基礎、管理基礎和物質基礎等方面對課題進行可行性分析。

（1）C919是基于模塊化的MBD（Module Based Definition）全三維設計，便于數模的管理和裝配；

（2）目前輕量化數模技術在機械制造領域已經獲得了較廣泛的應用，且國內外IT廠商均有相應的產品支持；

（3）現已建立了較完整的構型管理技術體系；

（4）目前在客服產品研制過程中已經建立了統(tǒng)一的PDM平臺，并針對客服產品的研制專門建立了SBOM（Service BOM）；

（5）已經配備了一定數量的高性能圖形工作站。

綜上所述，小組成員一致認為現有條件滿足課題的開展。

5.提出方案并確定最佳方案

圖 2 系統(tǒng)圖細化技術方案

小組成員使用頭腦風暴法，提出三種總體技術路線，即開發(fā)全套的管理系統(tǒng)；開發(fā)集中下載接口+流程管理規(guī)劃；純人工管理；從準確性、成本、開發(fā)時間、電子化水平四個方面比較以上三種技術路線，最終通過打分選定第二種方案，即“開發(fā)批量下載接口+流程管理規(guī)劃”。

（1）利用系統(tǒng)圖細化技術方案

在前述基礎上，利用系統(tǒng)圖從軟件開發(fā)架構、組裝工具、本地數模庫架構、數模發(fā)放流程、更改流程、流程改進等方面將技術方案進行細化，如圖2所示。

小組利用因果矩陣圖確定了開發(fā)基于平臺的批量數模下載接口；利用親和圖總結出對數模組裝工具的需求。

（2）數模組裝工具選擇

組員通過查閱資料和開展調研，選擇了目前市面上較常見的4種三維數模組裝查看工具：3DVIA COMPOSER、JT2GO、CORTONA、CATIA。根據上述4種數模組裝工具，小組利用Minitab設計了一組混合正交實驗，選取的實驗因子分別為：使用的工具種類、操作者熟練程度、計算機配置。實驗的參數結果和各因子的主效應圖如圖3所示。實驗表明，使用3dviaComposer最省時；且可以看出，通過使用輕量化數模，計算機配置對使用數模的時間影響已經不顯著了。所以最終采用3dvia Composer作為數模組裝工具。

圖3 實驗參數安排及分析結果

（3）最終形成方案

由于技術協(xié)調單在PDM平臺上流轉，且每份文件都有明確的編號，并且可以指定人員簽署和掛接附件，所以最終選定以技術協(xié)調單的形式發(fā)放數模文件。結合公司的數據管理和構型管理相關規(guī)定，小組制定了整個數模發(fā)放和數模的更新流程。

綜上所述，課題組得到了最終的實施方案（如圖4所示）。

6.按對策實施

（1）開發(fā)集中下載接口

首先對各部門的輕量化數模業(yè)務需求展開調研，最終明確了以3DXML為主的輕量化數模格式；對將要開發(fā)的下載接口功能進行描述，對軟件開發(fā)人員進行技術交底。

（2）開發(fā)并測試驗收

首先組織人員進行下載接口各個功能模塊的編碼，在完成編碼的基礎上形成了完整的測試報告。

（3）安裝軟件并建立本地輕量化數模庫

在此基礎上課題組安裝了選定的軟件，并以SVCI為節(jié)點建立產品結構，利用sync功能同步更新數模庫，并且輸出產品列表。

（4）強化人員技能培訓

針對部門新員工較多的現狀，組織相關軟件工具的專題培訓，并編制操作說明，強化專業(yè)操作技能。

圖4 課題最終實施方案

7.效果檢查

（1）有形效果

課題組對活動中的數模發(fā)放準確率分兩個階段進行驗證。在前兩個月中，發(fā)現部分月份準確率在目標值附近波動，如圖5所示。

圖5 前期效果檢查

圖6 影響數模發(fā)放準確率原因

針對所發(fā)現的主要原因（如圖6所示），我們分別提出了改進措施：在人員方面，增強操作人員技能培訓、編寫標準操作流程文件、設立AB角色；在軟件開發(fā)方面，對部分代碼進行調整；在構型管理方面，加強與構型管理人員的溝通、加強SBOM節(jié)點的維護。

通過落實上述改正措施，達到了預期目標（如圖7所示），并保持穩(wěn)定。

（2）無形效果

本課題的成功，提高了輕量化數模處理的準確率，可以為民用飛機客戶服務工程下游業(yè)務提供準確可靠的源數據輸入；完善的數模輕量化處理流程，提高了客服工程的研制效率，節(jié)約了計算機資源，降低了企業(yè)的運營成本；在活動中組員正確使用PDCA循環(huán)并取得了較好的效果，增強了組員發(fā)現問題、分析問題和解決問題的能力；此次QC小組活動充分調動了每個成員的積極性和主動性，增強了專業(yè)技能和團隊協(xié)作精神。

對于取得的成果，公司形成了相應的系列標準。

（作者單位：上海飛機客戶服務有限公司）

圖7 改進后數模發(fā)放準確率