基于PDM的航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO技術(shù)研究與實(shí)踐

張 燕，李 木，嚴(yán) 勇

基于PDM的航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO技術(shù)研究與實(shí)踐

張 燕，李 木，嚴(yán) 勇

（北京航天發(fā)射技術(shù)研究所，北京，100076）

針對(duì)航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)需求的迫切性和復(fù)雜性，通過(guò)比對(duì)現(xiàn)階段各類(lèi)信息系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，分析PDM系統(tǒng)的核心技術(shù)，提出了基于PDM的航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO中性SBOM模型，并在Teamcenter完成了MRO信息平臺(tái)的建模與初步實(shí)踐。該研究的內(nèi)容與技術(shù)成果，對(duì)航天復(fù)雜產(chǎn)品的MRO信息平臺(tái)及其它與產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理相關(guān)的工程信息化平臺(tái)建設(shè)，具有指導(dǎo)和借鑒意義。

航天發(fā)射支持系統(tǒng)；MRO；PDM；SBOM

0 引 言

長(zhǎng)期以來(lái)航天發(fā)射支持系統(tǒng)在產(chǎn)品售后使用維護(hù)過(guò)程中積累了大量的數(shù)據(jù)。首先，每個(gè)型號(hào)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品種類(lèi)多至成百上千種，包括各種自制件、通用件、借用件、外購(gòu)件、外協(xié)件、標(biāo)準(zhǔn)件等；其次，型號(hào)中每種設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)做產(chǎn)品數(shù)量又隨著批產(chǎn)交付，在不斷地成倍增加，數(shù)據(jù)量增大至上萬(wàn)個(gè)；之后，型號(hào)中每個(gè)批產(chǎn)實(shí)做產(chǎn)品又隨著飛行試驗(yàn)的使用次數(shù)，數(shù)據(jù)量增大至數(shù)十萬(wàn)個(gè)；最后，一個(gè)企業(yè)內(nèi)有幾十個(gè)型號(hào)。因此企業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品售后使用維護(hù)數(shù)據(jù)量應(yīng)能達(dá)到千萬(wàn)個(gè)量級(jí)。

如此海量的產(chǎn)品售后維護(hù)大數(shù)據(jù)，蘊(yùn)含著關(guān)于產(chǎn)品使用特征、產(chǎn)品固有性能、售后維護(hù)規(guī)律、企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)等相關(guān)的寶貴信息，是企業(yè)的巨大財(cái)富。但長(zhǎng)期以來(lái)，產(chǎn)品售后維護(hù)數(shù)據(jù)一直零散在各處及各主管設(shè)計(jì)手中。對(duì)產(chǎn)品售后維護(hù)信息進(jìn)行有效地?cái)?shù)據(jù)管理，具有重要意義，并且需求十分迫切。

1 信息平臺(tái)需求特點(diǎn)

1.1 使用人員

通常制造企業(yè)的產(chǎn)品“維護(hù)、維修和大修”（Maintenance，Repair & Overhaul，MRO）工作，由專(zhuān)門(mén)的維修部門(mén)人員進(jìn)行，但由于航天發(fā)射支持系統(tǒng)的復(fù)雜性、發(fā)射試驗(yàn)的高風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)發(fā)射保成功的高標(biāo)準(zhǔn)要求，僅依靠維修部門(mén)人員達(dá)不到航天發(fā)射支持系統(tǒng)的高質(zhì)量要求。航天發(fā)射支持系統(tǒng)實(shí)行的是設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)制，對(duì)交付用戶(hù)售后的產(chǎn)品實(shí)物狀態(tài)也是由設(shè)計(jì)師系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)。

因此，航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)的使用人員是設(shè)計(jì)師系統(tǒng)。

1.2 平臺(tái)的復(fù)雜性

對(duì)航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)管理的信息內(nèi)涵，也不僅是如通常制造企業(yè)的從售后階段開(kāi)始的臺(tái)份、實(shí)做產(chǎn)品的運(yùn)行、維護(hù)信息，而是至少要從實(shí)做產(chǎn)品對(duì)應(yīng)研制階段的出廠驗(yàn)收關(guān)鍵信息、大型地面試驗(yàn)信息、歷次發(fā)射試驗(yàn)信息開(kāi)始，直至產(chǎn)品交付用戶(hù)售后階段的各項(xiàng)MRO綜合管理信息，甚至航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息管理的起點(diǎn)要從實(shí)做產(chǎn)品對(duì)應(yīng)研制階段的設(shè)計(jì)模型和設(shè)計(jì)文件、技術(shù)狀態(tài)變化的三單信息開(kāi)始，才能最終做到綜合保障售后實(shí)做產(chǎn)品的有效維護(hù)、設(shè)備完好率，確保發(fā)射成功。

因此，航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)需要的是一個(gè)具有數(shù)字化、信息化、集成化的產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理特性的售后產(chǎn)品信息系統(tǒng)。

2 選擇基于PDM系統(tǒng)建設(shè)

2.1 現(xiàn)階段各類(lèi)信息系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

現(xiàn)階段信息系統(tǒng)分類(lèi)和具有的主要功能[1]，如表1所示。

表1 現(xiàn)有信息系統(tǒng)的主要功能比對(duì)

因此，根據(jù)上述航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)的需求，需基于數(shù)字化、信息化、集成化的PDM系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)。

2.2 PDM系統(tǒng)的現(xiàn)狀

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，PDM）是一門(mén)用來(lái)管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息（包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等）和所有與產(chǎn)品相關(guān)過(guò)程（包括過(guò)程定義和管理）的技術(shù)。

目前，PDM技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用，成為企業(yè)提高設(shè)計(jì)與管理效率的有效工具，并給企業(yè)帶來(lái)了非凡的成就。當(dāng)前，世界上主流的商用PDM系統(tǒng)有德國(guó)西門(mén)子公司的Teamcenter系統(tǒng)、PTC公司的Winchill系統(tǒng)和法國(guó)達(dá)索公司的VPDM系統(tǒng)，這3個(gè)PDM系統(tǒng)是比較成熟的，幾乎可以成功應(yīng)用于任何企業(yè)，需注意的是其各自集成的CAD軟件類(lèi)型。

2.3 PDM系統(tǒng)的核心技術(shù)

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（Product Structure），是對(duì)產(chǎn)品物理和邏輯組成及層次的描述。物料清單（Bill of Material，BOM）是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的技術(shù)性描述文件，它表明了產(chǎn)品組件、部件、零件直到原材料之間的物理結(jié)構(gòu)和數(shù)量關(guān)系，以及型號(hào)中系統(tǒng)及其組成的各分系統(tǒng)、子系統(tǒng)之間的邏輯結(jié)構(gòu)和層次關(guān)系。BOM又是一種樹(shù)型結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)。

PDM系統(tǒng)是以BOM為主線(xiàn)組織的產(chǎn)品信息，貫穿于企業(yè)的整個(gè)活動(dòng)。企業(yè)產(chǎn)品BOM信息首先產(chǎn)生于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，同時(shí)貫穿于整個(gè)產(chǎn)品生命周期，從產(chǎn)品研制一直到售后服務(wù)、報(bào)廢終止為止。

a）設(shè)計(jì)工程BOM（Engineering-BOM，EBOM）。

反映產(chǎn)品屬性和零件間設(shè)計(jì)關(guān)系的物料清單，包含按設(shè)計(jì)要求劃分而成的結(jié)構(gòu)和各零組件的組成關(guān)系。

b）工藝BOM（Process planning-BOM，PBOM）。

反映生產(chǎn)交付順序的物料清單，包含EBOM的部分屬性信息，工藝組件和零組件工藝分工和工藝路線(xiàn)等工藝信息。

c）制造BOM（Manufacturing-BOM，MBOM）。

在設(shè)計(jì)BOM和工藝BOM的基礎(chǔ)上增加了制造信息，用于組織和管理在實(shí)際制造和生產(chǎn)管理過(guò)程中所需的零部件物料清單。

d）服務(wù)BOM（Service-BOM，SBOM）。

在設(shè)計(jì)BOM的基礎(chǔ)上增加了售后服務(wù)產(chǎn)品信息，用于組織和管理產(chǎn)品維修屬性和相關(guān)支援信息。

因此，PDM系統(tǒng)的核心技術(shù)之一是對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化BOM管理。

2.4 MRO系統(tǒng)基于PDM建設(shè)的益處

基于PDM建設(shè)，首先是基于BOM對(duì)產(chǎn)品研制階段全鏈條信息的可追溯性，來(lái)滿(mǎn)足航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO系統(tǒng)自身的建設(shè)需求。

同時(shí)，考慮到MRO系統(tǒng)今后的可擴(kuò)展性。BOM是各種工程信息化系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也是各系統(tǒng)之間信息共享和集成的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。MRO系統(tǒng)以后可以通過(guò)BOM方便地與數(shù)字化企業(yè)的企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（Enterprise Resource Planning，ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，MES）、管理信息系統(tǒng)（Management Ιnformation System，MΙS）、集成質(zhì)量系統(tǒng)（Ιntegrated Quality System，ΙQS）、綜合保障分析（Logistic Support Analysis，LSA）、健康管理與故障預(yù)測(cè)（Prognostics and Health Management，PHM）、電子交互式手冊(cè)（Ιnteractive Electronic Technical Manual，ΙETM）等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成。

3 信息平臺(tái)特性分析

3.1 量身創(chuàng)新定制航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO

產(chǎn)品全生命周期管理（Product Lifecycle Management，PLM）是以PDM為核心基礎(chǔ)上的功能外拓。

目前，PDM系統(tǒng)已是較成熟的產(chǎn)品，在各企業(yè)中已有較好的應(yīng)用，但PLM系統(tǒng)還處于概念階段。即便是上述世界三大PDM（PLM）系統(tǒng)，在MRO信息管理方面也很薄弱，特別是符合航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息需求的應(yīng)用系統(tǒng)還尚未有過(guò)。

MRO是一門(mén)綜合性交叉學(xué)科，涉及機(jī)械、計(jì)算機(jī)等許多領(lǐng)域，系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中需要有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新精神。關(guān)鍵是必須以解決航天發(fā)射支持系統(tǒng)售后服務(wù)的實(shí)際問(wèn)題作為唯一檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，量身創(chuàng)新定制。只有結(jié)合PDM已有優(yōu)勢(shì)，使MRO系統(tǒng)在企業(yè)真正落地，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品售后服務(wù)信息共享、提高管理效率、減少維護(hù)成本、閉環(huán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、縮短維護(hù)響應(yīng)時(shí)間、保障設(shè)備完好率、確保發(fā)射成功的目標(biāo)。

3.2 航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO的SBOM特性

SBOM是MRO系統(tǒng)中的核心，MRO系統(tǒng)中所有設(shè)備的售后維護(hù)狀況都將通過(guò)SBOM建立邏輯上的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3.2.1 航天發(fā)射支持系統(tǒng)SBOM是中性BOM

通常意義下的SBOM是產(chǎn)品多臺(tái)實(shí)做BOM（Physical BOM）結(jié)構(gòu)，即每一個(gè)SBOM對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)做產(chǎn)品。但由于航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)的使用企業(yè)是設(shè)計(jì)研究所，目前航天發(fā)射支持系統(tǒng)的各個(gè)配套制造廠都還不具備通過(guò)MES產(chǎn)生具有批次、臺(tái)份產(chǎn)品編號(hào)的實(shí)做產(chǎn)品MBOM結(jié)構(gòu)能力。

現(xiàn)階段不具備由MBOM映射產(chǎn)生SBOM的條件，因此航天發(fā)射支持系統(tǒng)SBOM是映射自EBOM，且同EBOM一樣，是中性BOM（Neutral BOM），見(jiàn)圖1。

圖1 航天發(fā)射支持系統(tǒng)SBOM的中性BOM結(jié)構(gòu)

3.2.2 航天發(fā)射支持系統(tǒng)SBOM與EBOM的區(qū)別

航天發(fā)射支持系統(tǒng)EBOM是產(chǎn)生于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的主模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是PDM中所有BOM結(jié)構(gòu)的源頭。EBOM結(jié)構(gòu)必須將產(chǎn)品的所有層級(jí)結(jié)構(gòu)展開(kāi)并至底、覆蓋至所有的零部件。EBOM結(jié)構(gòu)示意如圖2所示[2]。

圖2 EBOM中的一個(gè)單根樹(shù)結(jié)構(gòu)示意

SBOM的構(gòu)成僅與產(chǎn)品售后使用階段的MRO的要求和約束信息緊密相關(guān)。SBOM的底層節(jié)點(diǎn)根據(jù)其管理特點(diǎn)，并不是結(jié)構(gòu)上不可再分的零件。判斷節(jié)點(diǎn)是否再分是根據(jù)基層級(jí)、中繼級(jí)、基地級(jí)可拆卸分解、更換的備件或零件的維修性、互換性而定。底層節(jié)點(diǎn)可是諸如零件一樣的基本單元，也可是一個(gè)部件或一個(gè)組件。該結(jié)構(gòu)和EBOM相比，結(jié)構(gòu)優(yōu)化較簡(jiǎn)練。

航天發(fā)射支持系統(tǒng)的SBOM一般只到3級(jí)，如XX供氣系統(tǒng)——XX配氣臺(tái)——XX閥件；XX特種車(chē)——XX控制柜——XX旋鈕。SBOM結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖3。

圖3 SBOM某單根樹(shù)結(jié)構(gòu)示意

4 航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO的SBOM模型

航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)具體結(jié)合的PDM系統(tǒng)是Teamcenter。

昨天在魯鎮(zhèn)沒(méi)看到“祝福”儀式的表演，今天就打算到紹興市魯迅故里再去看看。加上魯迅故里的“祝?！眱x式媒體多有報(bào)道，所以我今天就更想一睹究竟了。天公作美，久違的太陽(yáng)出來(lái)了。雖然氣溫還低，但陽(yáng)光讓游客都興致盎然。魯迅故里人山人海，散客、旅游團(tuán)等操著天南地北不同口音來(lái)到了這個(gè)江南古鎮(zhèn)的旅游景區(qū)，想一睹這位大文豪生活過(guò)的地方。我問(wèn)了幾個(gè)工作人員，才終于找到“祝?！眱x式的表演地——魯迅祖居?！白８！眱x式在德壽堂舉行。初一到初五，每天上下午各兩場(chǎng)，每場(chǎng)持續(xù)15分鐘。

4.1 SBOM的中性Ιtem模型

通過(guò)對(duì)航天發(fā)射支持系統(tǒng)的MRO業(yè)務(wù)梳理，確定了組成SBOM的Ιtem模型，如圖4所示。

圖4 SBOM的Ιtem模型

在Teamcenter的業(yè)務(wù)建模器集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（Business Modeler Ιntegrated Development Environment，BMΙDE）中對(duì)SBOM的Ιtem建模。BMΙDE是一個(gè)用來(lái)配置和擴(kuò)展Teamcenter所安裝數(shù)據(jù)模型的工具，它是基于Eclipse平臺(tái)開(kāi)發(fā)的，支持無(wú)代碼的擴(kuò)展，Eclipse支持C/C++和Java語(yǔ)言。BMΙDE通過(guò)商業(yè)產(chǎn)品供應(yīng)架（Commercial off the Shelf，COTS）來(lái)從而完成其功能。數(shù)據(jù)模型對(duì)象被保存到為應(yīng)用程序服務(wù)并包含數(shù)據(jù)模型對(duì)象的模板中[3]。

Eclipse基本層次結(jié)構(gòu)如圖5所示。圖5中底層為操作系統(tǒng)（Platform），中間層為JAVA運(yùn)行環(huán)境及其工具（JAVA Development Tools）、上層為Eclipse插件層（Plug-in Development Environment）。Eclipse的體系結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

圖5 Eclipse及其支持環(huán)境

圖6 Eclipse體系結(jié)構(gòu)

4.2 SBOM的實(shí)做產(chǎn)品Form模型

通過(guò)對(duì)航天發(fā)射支持系統(tǒng)的具體MRO需求梳理，歸納總結(jié)出管理產(chǎn)品售后產(chǎn)品信息需要的15類(lèi)數(shù)據(jù)，分別是：產(chǎn)品實(shí)物基本數(shù)據(jù)、產(chǎn)品出廠驗(yàn)收數(shù)據(jù)、產(chǎn)品出廠交付數(shù)據(jù)、產(chǎn)品地面試驗(yàn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品發(fā)射試驗(yàn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品定期校驗(yàn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品定期檢修數(shù)據(jù)、故障維修數(shù)據(jù)、產(chǎn)品使用壽命（包括里程、次數(shù)和時(shí)間）數(shù)據(jù)、技術(shù)狀態(tài)變化數(shù)據(jù)、更改單數(shù)據(jù)、質(zhì)疑單數(shù)據(jù)、偏離單數(shù)據(jù)、軟件產(chǎn)品數(shù)據(jù)、產(chǎn)品備件數(shù)據(jù)。通過(guò)這15類(lèi)、共計(jì)302個(gè)屬性字段的數(shù)據(jù)梳理，基本覆蓋并滿(mǎn)足了企業(yè)對(duì)產(chǎn)品售后服務(wù)所有事件的管理需求。

這15類(lèi)數(shù)據(jù)的建模都是通過(guò)具有關(guān)聯(lián)Ιtem、繼承SBOM特性的15類(lèi)Form來(lái)分別實(shí)現(xiàn)的。某類(lèi)Form模型如圖7所示。

每臺(tái)實(shí)做產(chǎn)品的每一類(lèi)每一個(gè)信息，都是通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)種類(lèi)的Form模版來(lái)錄入數(shù)據(jù)的。

圖7 繼承SBOM特性的某類(lèi)Form模型

4.3 SBOM的實(shí)做產(chǎn)品可視化模型

4.3.1 SBOM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型

SBOM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)繼承、引用模型，見(jiàn)圖8。

圖8 SBOM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)繼承、引用模型

4.3.2 SBOM的實(shí)做產(chǎn)品可視化建模

實(shí)物產(chǎn)品在發(fā)射場(chǎng)使用時(shí)，必須保證圖、文、物狀態(tài)一致性。將與該批次實(shí)物狀態(tài)一致的EBOM信息關(guān)聯(lián)引用到SBOM相關(guān)位置中（圖9）得到了與設(shè)計(jì)狀態(tài)一致的實(shí)做產(chǎn)品BOM可視化模型。

圖9 關(guān)聯(lián)引用EBOM的SBOM示例

4.4 SBOM的遍歷算法

要進(jìn)行SBOM匯總必須對(duì)PDM中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行遍歷。SBOM遍歷是沿著某條搜索路徑，對(duì)SBOM中的所有節(jié)點(diǎn)做1次且僅做1次訪(fǎng)問(wèn)。典型的SBOM遍歷算法通常包括遞歸算法和分層算法[4]。

遞歸算法采用深度優(yōu)先搜索的方式，它以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)中的零、部件是否有子件為遞歸條件，充分展現(xiàn)了零、部件間的層次關(guān)系和SBOM的樹(shù)結(jié)構(gòu)。該算法的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)單，但由于是遞歸調(diào)用，涉及到堆棧的操作在進(jìn)行深層次遍歷時(shí)，系統(tǒng)消耗的資源會(huì)較大。

分層算法采用廣度優(yōu)先搜索方式，它首先訪(fǎng)問(wèn)層次數(shù)為0的根節(jié)點(diǎn)，然后訪(fǎng)問(wèn)層次數(shù)為1的所有節(jié)點(diǎn)，依次逐層往下遍歷直到訪(fǎng)問(wèn)完最后一層的所有節(jié)點(diǎn)。

考慮到航天發(fā)射支持系統(tǒng)的子系統(tǒng)較多、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為分散，即型號(hào)應(yīng)用中SBOM的多根樹(shù)結(jié)構(gòu)較多、層次較淺（一般為2層、3層）的特點(diǎn)，采用遞歸遍歷的算法。

5 應(yīng)用實(shí)踐

5.1 兩種應(yīng)用方式并存的軟硬件架構(gòu)

根據(jù)企業(yè)需求，需在發(fā)射場(chǎng)異地遠(yuǎn)程瀏覽器使用MRO系統(tǒng)，因此需采用具有瘦客戶(hù)端（Thin Client）功能的Teamcenter4層架構(gòu)。同時(shí)考慮到基于C/S服務(wù)器的胖客戶(hù)端（Rich Client）比基于B/S服務(wù)器的瘦客戶(hù)端功能強(qiáng)大，因此MRO系統(tǒng)采用了胖、瘦客戶(hù)端兩種應(yīng)用方式并存的4層架構(gòu)進(jìn)行建設(shè)。

MRO信息平臺(tái)的4層系統(tǒng)架構(gòu)如圖10所示。

圖10 MRO信息平臺(tái)的4層架構(gòu)

胖客戶(hù)端開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了MRO需求的全部功能模塊，包括基于TC的訪(fǎng)問(wèn)控制和項(xiàng)目的權(quán)限管理，SBOM數(shù)據(jù)的上傳、修改、插入、刪除，審簽受控、更改受控，批量導(dǎo)入、導(dǎo)出；預(yù)警顯示統(tǒng)計(jì)，復(fù)合檢索、匯總。

瘦客戶(hù)端開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的功能模塊稍弱于胖客戶(hù)端，上述功能中不實(shí)現(xiàn)新建Form的關(guān)聯(lián)Ιtem以及數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入。

在應(yīng)用實(shí)踐中，MRO數(shù)據(jù)的建立和上傳是以胖客戶(hù)端為主，在瘦客戶(hù)端以MRO數(shù)據(jù)的查看和檢索、統(tǒng)計(jì)為主。

5.2 MRO數(shù)據(jù)的項(xiàng)目權(quán)限管理

通過(guò)TC的項(xiàng)目管理實(shí)現(xiàn)了只有該型號(hào)及其管理人員才有權(quán)查看該型號(hào)的MRO數(shù)據(jù)。

各型號(hào)在TC中建立項(xiàng)目，并確立項(xiàng)目組成員，以及項(xiàng)目組各類(lèi)人員的讀、寫(xiě)、刪除、查看等的權(quán)限級(jí)別，如圖11所示。

a）項(xiàng)目管理員：修改項(xiàng)目ΙD、項(xiàng)目名、項(xiàng)目描述、項(xiàng)目成員；b）項(xiàng)目小組管理員：選擇項(xiàng)目成員；c）有特權(quán)的項(xiàng)目成員：可以往項(xiàng)目中添加或移除數(shù)據(jù)；d）無(wú)特權(quán)的項(xiàng)目成員：不可以往項(xiàng)目中添加或移除數(shù)據(jù)。

圖11 各型號(hào)的項(xiàng)目管理

5.3 MRO數(shù)據(jù)的SBOM管理

5.3.1 SBOM結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一管理

通過(guò)結(jié)構(gòu)管理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品售后SBOM結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一管理，如圖12所示。

圖12 SBOM結(jié)構(gòu)示意

5.3.2 SBOM下的Form集成各種數(shù)據(jù)集

通過(guò)15類(lèi)定制的Form集成各種AutoCAD、OFFΙCE、視頻、動(dòng)畫(huà)等二維文件，將單臺(tái)實(shí)物產(chǎn)品的維護(hù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接和展示，如圖13所示。

圖13 Form集成數(shù)據(jù)集示意

5.3.3 MRO數(shù)據(jù)在企業(yè)EPS目錄樹(shù)下的統(tǒng)一管理

在企業(yè)EPS目錄樹(shù)該型號(hào)產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)文件夾下，放置MRO數(shù)據(jù)。

在MRO的Ιtem“售后產(chǎn)品信息”偽文件夾下，分別建立15類(lèi)信息的文件夾，將各個(gè)實(shí)做產(chǎn)品Form信息分目錄管理。實(shí)做產(chǎn)品信息的目錄樹(shù)管理示意如圖14所示。

圖14 實(shí)做產(chǎn)品信息的目錄樹(shù)管理

5.3.4 SBOM的遍歷應(yīng)用

圖15 SBOM的遍歷應(yīng)用

5.4 MRO數(shù)據(jù)的審簽受控及更改管理

航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息的受控發(fā)布，是通過(guò)配置的“實(shí)做產(chǎn)品MRO信息審簽流程”進(jìn)行管理。

另外，當(dāng)已受控的實(shí)做產(chǎn)品MRO信息需要更改時(shí)，可由編寫(xiě)者重新啟動(dòng)“售后產(chǎn)品信息審簽流程”，在“編寫(xiě)”節(jié)點(diǎn)對(duì)原信息進(jìn)行修改，重新走“實(shí)做產(chǎn)品MRO信息審簽流程”將信息再次受控。

5.5 MRO數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入、導(dǎo)出

考慮目前企業(yè)大量使用MS Excel軟件管理數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀和工作習(xí)慣，本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了完備的產(chǎn)品MRO信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入和匯總導(dǎo)出功能。

通過(guò)Excel表格模版自動(dòng)批量建立SBOM（包含item及其下的15種售后產(chǎn)品信息文件夾），并可通過(guò)Excel表格模版自動(dòng)批量導(dǎo)入15種Form的各個(gè)實(shí)做產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息。為保證數(shù)據(jù)的一致性，在導(dǎo)入過(guò)程中，對(duì)導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行了一致性檢查，確保數(shù)據(jù)導(dǎo)入成功。Excel批量導(dǎo)入模版如圖16所示。

圖16 Excel批量導(dǎo)入模版

批量匯總導(dǎo)出Excel數(shù)據(jù)如圖17所示。

圖17 批量匯總導(dǎo)出Excel

5.6 MRO數(shù)據(jù)的預(yù)警顯示和統(tǒng)計(jì)

為了方便設(shè)計(jì)師系統(tǒng)及時(shí)了解售后實(shí)做產(chǎn)品的定期檢修、定期校驗(yàn)，以及壽命信息，開(kāi)發(fā)了預(yù)警顯示和統(tǒng)計(jì)功能（見(jiàn)圖18），提醒及時(shí)做出必要的處置。

圖18 預(yù)警顯示和統(tǒng)計(jì)

5.7 MRO數(shù)據(jù)的復(fù)合檢索、匯總

為了方便設(shè)計(jì)師系統(tǒng)復(fù)合檢索產(chǎn)品售后實(shí)物信息，分別為SBOM定制了Ιtem、Form和綜合信息，共計(jì)17種復(fù)合檢索模式，如圖19所示。

圖19 復(fù)合檢索模式

設(shè)計(jì)師系統(tǒng)可以輸入302個(gè)屬性字段中的任意已知信息，快速檢索、匯總售后實(shí)做產(chǎn)品相關(guān)的維護(hù)信息，如圖20所示。

圖20 檢索條件及數(shù)據(jù)匯總

設(shè)計(jì)師系統(tǒng)將檢索結(jié)果匯總導(dǎo)出到Excel電子數(shù)據(jù)表，進(jìn)一步分析、統(tǒng)計(jì)生成以產(chǎn)品臺(tái)份、實(shí)做零部件為中心的圖形報(bào)表。通過(guò)報(bào)表和分析決策支持能力，辨別臺(tái)份實(shí)做產(chǎn)品的性能和可靠性趨勢(shì)，從而把MRO數(shù)據(jù)用于解決業(yè)務(wù)問(wèn)題，轉(zhuǎn)換為可以使用的知識(shí)。

5.8 應(yīng)用效果

本航天發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)已實(shí)際試用，如CZ-3A系列的高密度發(fā)射和某武器型號(hào)交裝設(shè)備的巡檢、巡修為典型應(yīng)用?，F(xiàn)已上傳數(shù)據(jù)近萬(wàn)條，為維護(hù)型號(hào)設(shè)備完好和保駕護(hù)航發(fā)射成功，發(fā)揮了應(yīng)有的作用。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合了最高級(jí)別的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM系統(tǒng)的海量、元數(shù)據(jù)、信息化、集成化優(yōu)勢(shì)，在深入理解PDM核心的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)BOM技術(shù)及企業(yè)產(chǎn)品售后維護(hù)信息需求的基礎(chǔ)上，完成了發(fā)射支持系統(tǒng)MRO信息平臺(tái)的建模方法研究，并經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)。

本研究是結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有工程信息化能力和基礎(chǔ)進(jìn)行的，且該平臺(tái)仍有不完善之處。希望本文提供的方法，能夠?qū)教鞆?fù)雜產(chǎn)品的MRO信息平臺(tái)及其它與產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理相關(guān)的工程信息化平臺(tái)建設(shè)起到指導(dǎo)和借鑒作用。

[1] 安晶. 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理原理與應(yīng)用-基于Teamcenter平臺(tái)[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2015.

[2] 王輯添, 司書(shū)賓. 復(fù)雜裝備維護(hù)BOM集成建模方法研究[J]. 中國(guó)制造業(yè)信息化, 2011(12): 50-51.

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[4] 朱文華, 王大斌, 蘇玉鵬. Teamcenter Engineering中BOM功能的二次開(kāi)發(fā)[J]. 現(xiàn)代制造工程, 2009(2): 42-43.

Research and Application on MRO Technology of Space Launch Support System Based on PDM

Zhang Yan, Li Mu, Yan Yong
（Beijing Ιnstitute of Space Launch Technology, Beijing, 100076）

According to the requirement of Space Launch Support System (SLSS)′s MRO information platform are complicated and urgency, this paper compares the characteristics of all kinds of present information systems, analyzes the key technology of PDM, presents a kind of neutral SBOM model for SLSS′s MRO based on PDM, establishes the model of SLSS′s MRO information platform on Teamcenter and applies it. The contents and technological achievements of this research can direct MRO information platform developments for the space complicated products, and other custom engineering information platform developments about PLM.

Space launch support system; MRO; PDM; SBOM;

TJ768.2

A

1004-7182(2017)04-0095-08

DOΙ：10.7654/j.issn.1004-7182.20170422

2016-11-16；

2017-06-28

張 燕（1973-），女，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)楣こ绦畔⒒?shù)字化、數(shù)值仿真