淺談PDM系統(tǒng)上零件圖紙的更改

司鍵

摘 要：為了保證航空發(fā)動機(jī)協(xié)同研制過程中產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性，使用Teamcenter軟件按照構(gòu)型管理的方法，對發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的更改加以管理并以某型號發(fā)動機(jī)為例，驗(yàn)證了構(gòu)型更改控制方法的有效性。為了滿足航空發(fā)動機(jī)發(fā)展需求，運(yùn)用構(gòu)型管理的思想，摸索發(fā)動機(jī)構(gòu)型管理和更改控制方法，從而保證協(xié)同研制過程中產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性，以及發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)更改的可控性及可追溯性。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動 機(jī)構(gòu)型管理 更改

中圖分類號：TP391.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（c）-0103-02

航空發(fā)動機(jī)的研制是一項(xiàng)多部門合作、多學(xué)科相互協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)工程。由于航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)量大、研制難度大，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)零部件尤其是設(shè)計(jì)初期更改頻繁，給發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品管理帶來了挑戰(zhàn)。

1 現(xiàn)狀

隨著信息化手段的發(fā)展，研究所和工廠圖紙無紙化設(shè)計(jì)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的以紙質(zhì)圖紙為核心的加工、以紙質(zhì)更改單進(jìn)行更改的措施已難以適用現(xiàn)在的實(shí)際工作情況，這迫使大家更加深入地應(yīng)用構(gòu)型管理技術(shù)。

國內(nèi)的發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)，受限于技術(shù)和管理方式的落后，對發(fā)動機(jī)圖紙文件的更改管理長期處于手工或是半手工狀態(tài)，拖長了研制周期，增加了設(shè)計(jì)成本，因此，改進(jìn)更改管理方法，使其自動化，成為業(yè)界迫切的要求。而數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用及PDM（Product Data Management）系統(tǒng)的強(qiáng)力支持，為更改自動化提供了基礎(chǔ)。

目前國內(nèi)的航空發(fā)動機(jī)廠所，廣泛采用以Teamcenter軟件為核心構(gòu)建的PDM（Product Data Management）管理系統(tǒng)。Teamcenter軟件已在洛克希德馬丁公司的F-35項(xiàng)目、波音公司DCAC/MRM構(gòu)型管理系統(tǒng)等項(xiàng)目中得到廣泛的應(yīng)用。

2 構(gòu)型管理的基本功能

構(gòu)型管理是產(chǎn)品在壽命周期內(nèi)，為確立和維持產(chǎn)品的功能特性、物理特性和產(chǎn)品需求、技術(shù)狀態(tài)文件規(guī)定保持一致的活動[1]。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會將構(gòu)型管理歸納為5個(gè)功能：構(gòu)型驗(yàn)證和審核、構(gòu)型管理計(jì)劃編制及管理、構(gòu)型標(biāo)識、構(gòu)型更改管理、構(gòu)型狀態(tài)紀(jì)實(shí)，缺少其中的任何一個(gè)功能，都不能構(gòu)成真正的構(gòu)型管理[2]。

3 構(gòu)型更改的目的

構(gòu)型更改是指對產(chǎn)品及其構(gòu)型信息的變更[2]。

在產(chǎn)品生命周期中，特別是在研制階段，涉及新技術(shù)的采用、消除設(shè)計(jì)缺陷或是提高生產(chǎn)效率等，發(fā)動機(jī)的構(gòu)型更改是不可避免的。

4 構(gòu)型更改的方法

傳統(tǒng)的構(gòu)型管理采用面向圖紙的構(gòu)型方法，構(gòu)建的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是一顆具有層次關(guān)系的圖紙樹。

如果把發(fā)動機(jī)的產(chǎn)品構(gòu)型項(xiàng)（構(gòu)型管理的基本單元，是指能滿足最終使用功能、并被指定作為單個(gè)實(shí)體進(jìn)行構(gòu)型管理的硬件、軟件或其集合體，或其中一個(gè)離散的部分[1]）視為一個(gè)個(gè)模塊，各模塊間相對獨(dú)立，模塊的接口保持互換性，發(fā)動機(jī)可以從以前的管理具體的某一個(gè)零件的圖號版次，轉(zhuǎn)變?yōu)楣芾戆l(fā)動機(jī)上的一個(gè)個(gè)模塊的圖號版次。

在PDM系統(tǒng)上，采用模塊化的構(gòu)型管理方法，需要改變原有的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，就是將發(fā)動機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)扁平化，將電氣系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)等視為構(gòu)型項(xiàng)；同時(shí)將發(fā)動機(jī)本體上的壓氣機(jī)部件、燃燒室部件、渦輪部件等進(jìn)一步細(xì)分。

原先以圖紙為基礎(chǔ)的更改管理，用“圖紙+更改單”的方式記錄更改，不能清楚分析更改的影響和更改的范圍。PDM系統(tǒng)上采用的模塊化構(gòu)型管理方式就不一樣了，因?yàn)槟K具有獨(dú)立性，模塊內(nèi)的某個(gè)零件更改，該更改只會在模塊內(nèi)傳播，影響范圍只在本模塊之內(nèi)。

構(gòu)型更改的標(biāo)識一般采用兩種方式：更改零組件的版本號，簡稱“改版”；更改零組件的圖號，簡稱“改號”。在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中，以構(gòu)型號來代表某一模塊，一般來說，發(fā)動機(jī)的構(gòu)型號保持不變。構(gòu)型號體現(xiàn)了零件部件組件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。在PDM系統(tǒng)中應(yīng)用構(gòu)型號時(shí)，需要將該構(gòu)型的裝配關(guān)系全部列出，并從頂層開始排列每一層的構(gòu)型號。

5 應(yīng)用實(shí)例

以某型號發(fā)動機(jī)為例。在某型號發(fā)動機(jī)研制過程中，圖紙零組件采用最新版本有效的原則，即設(shè)計(jì)過程中數(shù)據(jù)按最新工作版本有效，生產(chǎn)依據(jù)新數(shù)據(jù)按最新發(fā)布版本有效。

在PDM系統(tǒng)中對某圖號零件進(jìn)行設(shè)計(jì)更改，一般的更改流程如下。

（1）第一步，設(shè)計(jì)人員首先要提出更改要求并編寫更改申請單。

（2）第二步，需要對零件的此次更改進(jìn)行影響分析，主要分析對性能的影響，對設(shè)計(jì)的影響，對成本、計(jì)劃的影響，影響范圍（在模塊化設(shè)計(jì)體系下，零件的更改一般在自己的構(gòu)型號中完成更改）。

（3）第三步，提交更改申請單到構(gòu)型更改控制委員會取得批準(zhǔn)。

（4）完成更改申請后，編寫更改單（記錄更改內(nèi)容）和修改完善圖紙，圖紙和更改單一起提交構(gòu)型更改控制委員會指定人員進(jìn)行批準(zhǔn)。

（5）完成更改。

（6）將更改單和更改后的圖紙，通過PDM系統(tǒng)一起發(fā)送給工廠，PDM系統(tǒng)按零件的屬性自動將圖紙和更改單發(fā)送到所有的相關(guān)單位。

（7）工廠完成更改后，反饋設(shè)計(jì)所，完成更改的閉環(huán)控制。

在PDM系統(tǒng)中，傳遞電子數(shù)據(jù)不再伴隨物理載體交接，更改數(shù)據(jù)自動分發(fā)、自動監(jiān)控提醒、自動貫徹觸發(fā)、自動統(tǒng)計(jì)匯總，減少人工帶來的漏發(fā)和誤發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

6 結(jié)語

PDM系統(tǒng)在國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域尚算是一個(gè)新的事物，借助PDM系統(tǒng)提高更改的效率，收集更改各影響部門的信息，在實(shí)際工作中完善摸索最合適的更改控制流程。

參考文獻(xiàn)

[1] GJB 3206A-2010，技術(shù)狀態(tài)管理[S].

[2] 王慶林，余國華，王睿.構(gòu)型管理[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，2010.