構(gòu)型管理與PDM 系統(tǒng)研究

張志超

(浙江中航通飛研究院有限公司，浙江 湖州313200)

構(gòu)型管理：在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)，為確立和維護產(chǎn)品的功能特性、物理特性與產(chǎn)品需求、構(gòu)型文件規(guī)定保持一致的管理活動。

PDM：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ Product Data Management）。PDM是一門用來管理所有與產(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)過程（ 包括過程定義和管理）的技術(shù)。

PDM系統(tǒng)是信息化技術(shù)以與構(gòu)型管理理念相融合的產(chǎn)物。 相比于傳統(tǒng)的構(gòu)型管理模式，PDM系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理和異地協(xié)同方面很具優(yōu)勢，其能充分發(fā)揮構(gòu)型管理的優(yōu)勢，優(yōu)化管理程序，節(jié)約管理成本，提高管理效率，加深工程人員對構(gòu)型理念的理解，推動構(gòu)型管理發(fā)展。 下面我們就以某PDM系統(tǒng)的小型飛機項目為例，闡述PDM對構(gòu)型管理的實現(xiàn)：

1 構(gòu)型管理的工作內(nèi)容

1.1 構(gòu)型管理策劃及計劃

根據(jù)構(gòu)型管理的要求， 由構(gòu)型管理部門在可行性論證階段開始進行構(gòu)型管理策劃， 確定型號研制各階段應(yīng)開展的構(gòu)型管理工作及各階段對應(yīng)的構(gòu)型要求和目標(biāo)， 在預(yù)發(fā)展階段初期形成構(gòu)型管理計劃。 作為型號實施構(gòu)型管理的綱領(lǐng)性文件， 構(gòu)型管理計劃應(yīng)明確：組織和職責(zé)、構(gòu)型管理里程碑、構(gòu)型標(biāo)識、構(gòu)型控制、構(gòu)型記實、構(gòu)型審核等。

1.2 構(gòu)型標(biāo)識

根據(jù)型號的特點、用戶的特點以及立項批復(fù)的要求，在可行性論證階段初步確定選型方案，在預(yù)發(fā)展階段確定構(gòu)型。 標(biāo)準(zhǔn)化部門編制各型號的圖樣和設(shè)計文件的編號規(guī)則， 各專業(yè)應(yīng)按規(guī)定的規(guī)則進行構(gòu)型標(biāo)識。 型號或項目一般設(shè)立功能基線、分配基線、產(chǎn)品基線，一般增設(shè)兩種內(nèi)部基線：設(shè)計基線、制造基線。

1.3 構(gòu)型控制

構(gòu)型更改控制一般程序如下：提出更改申請、確定更改類別、編制更改建議、審批更改建議、編制更改指令、發(fā)放更改指令。 更改申請可以因產(chǎn)品設(shè)計、制造、供應(yīng)商、試驗、使用和支援中的出現(xiàn)問題而提出。 構(gòu)型項偏離了構(gòu)型文件的規(guī)定時，應(yīng)辦理偏離許可申請手續(xù)。 經(jīng)批準(zhǔn)的偏離許可申請僅在特定的有效范圍內(nèi)適用，不能作為構(gòu)型文件的更改依據(jù)。

1.4 構(gòu)型記實

構(gòu)型記實的任務(wù)包括：記錄并報告各構(gòu)型項的標(biāo)識號、現(xiàn)行已批準(zhǔn)的構(gòu)型文件及其標(biāo)識號； 記錄并報告每一項構(gòu)型更改從提出到實施的全過程情況；記錄并報告構(gòu)型項的偏離和讓步狀況；記錄并報告構(gòu)型審核的結(jié)果，包括不符合的狀況和最終處理情況；記錄并維持已交付產(chǎn)品的版本信息及產(chǎn)品升級的信息； 定期備份構(gòu)型記實數(shù)據(jù)，維護數(shù)據(jù)的安全性。

1.5 構(gòu)型審核

構(gòu)型審核的目的是驗證型號的功能基線和分配基線是否已經(jīng)得到滿足， 以及滿足構(gòu)型基線要求的型號設(shè)計是否已經(jīng)精確地用文件標(biāo)識。構(gòu)型審核結(jié)合各階段評審及適航的符合性審查進行。除各階段評審、 適航符合性審查及CCB 的要求外， 構(gòu)型管理辦公室（ CMO）制定審核計劃，由項目部門組織審核。 構(gòu)型審核包括功能構(gòu)型審核與物理構(gòu)型審核。

功能構(gòu)型審核是對每個構(gòu)型項的試驗數(shù)據(jù)和質(zhì)量保證記錄數(shù)據(jù)的正式檢查。物理構(gòu)型審核是對制造構(gòu)型項的工程圖紙/設(shè)計數(shù)據(jù)、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)數(shù)據(jù)、質(zhì)保數(shù)據(jù)記錄和試驗記錄的詳細審核。 物理構(gòu)型的審核是針對首件交付產(chǎn)品來執(zhí)行的。 構(gòu)型管理辦公室（ CMO）制定供應(yīng)商構(gòu)型管理要求，在此原則下，供應(yīng)商按合同/技術(shù)協(xié)議的要求，開展其項目的構(gòu)型管理。

1.6 監(jiān)視和測量

監(jiān)視和測量的內(nèi)容包括是否編制了構(gòu)型管理計劃； 計劃內(nèi)容是否完整、可行；是否進行了標(biāo)識等內(nèi)容；監(jiān)視和測量的方法主要通過文件審簽流程的控制，內(nèi)、外部審核，各類評審，設(shè)計質(zhì)量復(fù)查及構(gòu)型審核，適航符合性審查等方式進行。

2 PDM 系統(tǒng)對構(gòu)型管理的功能實現(xiàn)

某PDM系統(tǒng)提供圖文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、生命周期管理、工作流程管理、工程變更管理、零部件分類及重用管理等功能，可與三十余種主流設(shè)計軟件進行無縫集成， 亦可與市場主流ERP 系統(tǒng)進行緊密集成，構(gòu)建強大的綜合企業(yè)信息系統(tǒng)。

2.1 圖文檔管理

圖文檔管理是系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，也是實施PDM項目的必要前提。 其核心目的，是要讓正確的文檔，在正確的時間，發(fā)放到正確的人手上。 系統(tǒng)的圖文檔管理功能，涉及圖文檔的存儲管理、編碼管理、版本管理、權(quán)限管理、檢索管理、可視化預(yù)覽與圈閱、文檔訂閱等相關(guān)功能。 通過系統(tǒng)的圖文檔管理功能，可以確保圖文檔的編碼唯一性，避免版本混亂等錯誤，并給用戶以正確的權(quán)限控制，為研發(fā)團隊的協(xié)同工作，提供必要的平臺支持。

2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理

系統(tǒng)提供非常強大的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理功能。 對于有裝配結(jié)構(gòu)的模型數(shù)據(jù)，可以直接根據(jù)模型的裝配結(jié)構(gòu)生產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹；在系統(tǒng)中，可以方便地利用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹來生成BOM表，并以EXCEL、PDF等多種格式導(dǎo)出。 利用系統(tǒng)的視圖管理功能，可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)部門的差異化需求，將同一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以不同的視圖形式展現(xiàn)。 產(chǎn)品從其投產(chǎn)到最終退出市場的整個過程中，因為零部件升級、更換供應(yīng)商等原因， 其部分零部件往往會被不同版本或不同供應(yīng)商的可替代零部件所替換，從而導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 這為企業(yè)的運營、售后服務(wù)等帶來許多麻煩，而系統(tǒng)所提供的基線功能，正好可以很好地滿足這一需求。 系統(tǒng)的基線功能，可以通過基線的方式，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，詳細地記錄下每個瞬間的具體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)狀態(tài)。此外，通過基線功能還可以快速，直觀地對比各個不同時期產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差異。 因為零部件版本升級，或者更換供應(yīng)商等原因，原本可用的零部件，可能會變得不再可用。 系統(tǒng)中的有效性管理功能，可以很好地對零部件的可用性進行管理。 用戶可以按時間（ 范圍）、生產(chǎn)批號、序列號等不同方式來管理零部件的有效性，以滿足實際生產(chǎn)的需求。 對于許多產(chǎn)品而言，往往有不同的配置供用戶選擇。 不同的選配結(jié)果，形成了不同的制造BOM，為企業(yè)的生產(chǎn)帶來巨大的挑戰(zhàn)。 系統(tǒng)的配置功能，可以讓產(chǎn)品研發(fā)人員將所有的可選項融入到一個通用的產(chǎn)品平臺中，根據(jù)用戶的選擇快速地進行產(chǎn)品配置，從而得到具體的制造BOM，用于指導(dǎo)工廠實際生產(chǎn)，以實現(xiàn)對用戶需求的快速響應(yīng)。

2.3 生命周期管理

在系統(tǒng)中， 可以為不同的對象類型設(shè)置不同的生命周期模板，每種生命周期模板可以有數(shù)個不同的生命周期階段， 不同的生命周期階段，可以設(shè)置不同的用戶權(quán)限。 對象類型可以根據(jù)預(yù)設(shè)的升級流程，在不同生命周期階段之間進行切換，從而實現(xiàn)用戶權(quán)限模型的動態(tài)更新。

2.4 工作流程管理

系統(tǒng)的工作流程，用于管理圖文檔簽審等審批事項。 系統(tǒng)提供開放的流程定制平臺，可以根據(jù)企業(yè)的實際業(yè)務(wù)需求，對系統(tǒng)的工作流程進行定制。 在系統(tǒng)中，工作流程管理與任務(wù)管理相關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的工作流程將工作任務(wù)分配給相應(yīng)的責(zé)任人， 并對其任務(wù)執(zhí)行情況和結(jié)果進行管理。 系統(tǒng)中常見的工作流程，包括圖文檔對象的簽審流程、文檔升級流程、工程變更流程等，都可以根據(jù)企業(yè)的實際業(yè)務(wù)需求進行靈活定制。

2.5 工程變更管理

通過系統(tǒng)的工程變更管理，可以系統(tǒng)地收集被變更的零部件使用范圍，對受變更影響的產(chǎn)品進行充分地評估，并找出妥善的解決方案，避免因變更影響產(chǎn)品的設(shè)計與正常生產(chǎn)。 系統(tǒng)的工程變更管理，是一種特殊的工作流程，通常由四部分組成，即問題報告（ QR）、變更請求（ ECR）、變更通告（ ECN）、變更任務(wù)（ ECA）。 在工程變更的每個環(huán)節(jié)，都會涉及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶徟鞒獭?審批可以分為簡易流程和標(biāo)準(zhǔn)流程兩種方式， 可以根據(jù)具體的工程變更內(nèi)容決定是用簡易流程還是標(biāo)準(zhǔn)流程。通常情況下，80%的工程變更應(yīng)該使用簡易流程。在一個具體的工程變更中，只有變更通告（ ECN）和變更任務(wù)（ ECA）是必須的，即部分工程變更中可能沒有問題報告（ QA）或變更請求（ ECR）。

2.6 零部件分類及重用管理

如何提升零部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度及重復(fù)利用率，對于制造型企業(yè)來說，顯得至關(guān)重要。 系統(tǒng)的專有模塊，用于管理零部件的分類與重復(fù)利用工作。 通過模塊對零部件進行分類管理，當(dāng)設(shè)計人員需要用到一個零部件時，首先想到的不是去設(shè)計一個新的零部件，而是要去系統(tǒng)中查看，歷史產(chǎn)品中有沒有符合要求的零部件可以借用。從而盡可能地提高零部件的重復(fù)利用率， 減少物料數(shù)量的增長速度。