直升機疲勞試驗項目管控信息系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

林娜　曹鵬濤

摘 要

以直升機例行疲勞試驗的主線業(yè)務(wù)為研究對象，利用信息技術(shù)、C/AS/DS架構(gòu)、oracle數(shù)據(jù)庫等先進技術(shù)，開發(fā)設(shè)計了直升機疲勞試驗項目管控信息系統(tǒng)。形成了試驗基礎(chǔ)信息管理、試驗計劃管控等主要子模塊，將試驗管控過程工序化，同時結(jié)合試驗業(yè)務(wù)中長期發(fā)展需求，概念性的設(shè)計了其他功能模塊及其預(yù)留接口。本系統(tǒng)為例行疲勞試驗從方案設(shè)計到試驗完成各階段提供了全面的、可視化管理，有效提升試驗工作效率，為相關(guān)產(chǎn)品批產(chǎn)交付提供了技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞

疲勞試驗;項目管控;信息系統(tǒng)

中圖分類號： G633.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.039

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，管理信息化在各行業(yè)、各個領(lǐng)域得到了普遍的發(fā)展。管理信息系統(tǒng)是運用系統(tǒng)管理的理論和方法，以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和信息處理技術(shù)為工具和手段，具有對信息進行加工處理、存儲和傳遞等功能，同時具有預(yù)測、控制、組織和決策等功能的人機一體化系統(tǒng)。信息化管理是實現(xiàn)試驗項目管理系統(tǒng)化的重要手。

1 公司疲勞試驗項目管控現(xiàn)狀

對于航空制造行業(yè)來說，試驗及測試貫穿了產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)整個過程。隨著我公司核心能力建設(shè)的深入開展，生產(chǎn)科研任務(wù)不斷增加，疲勞試驗項目管控工作面臨著批產(chǎn)量大、型號多、種類復(fù)雜的問題。傳統(tǒng)的例行疲勞試驗工作管控模式已逐步不適應(yīng)現(xiàn)下的實際情況。目前，疲勞試驗項目管控多數(shù)環(huán)節(jié)還停留在人工管控上，各部門之間的試驗協(xié)同性差，缺乏統(tǒng)一的可視化管理平臺。試驗業(yè)務(wù)管理水平及試驗技術(shù)能力與國內(nèi)外先進水平存在較大的差距。

因此試驗管控信息化、數(shù)字化已是趨勢所向。本文以公司例行疲勞試驗管控為研究對象，利用信息化的管理模式，以信息技術(shù)及先進信息管理方法為基礎(chǔ)，完成了例行疲勞試驗項目全過程管控信息系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)，給公司相關(guān)產(chǎn)品的高質(zhì)量按期交付提供保障，對提升企業(yè)競爭力起著重要作用。文中介紹了直升機疲勞試驗項目管控信息系統(tǒng)的總體設(shè)計和主要組成部分，其主要包含試驗計劃管理、試驗計劃調(diào)整、試驗項目配套管理、試驗綜合信息報表、試驗綜合計劃信息報表等主要子系統(tǒng)，探討了不同子系統(tǒng)模塊實現(xiàn)的基本功能，分析了現(xiàn)階段我公司疲勞試驗信息化管控工作所要關(guān)注的重點環(huán)節(jié)。

2 總體設(shè)計

2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計

昌河飛機工業(yè)集團有限責(zé)任公司已建立軍機、民機產(chǎn)品體系，承擔(dān)了多型號、多系列直升機疲勞試驗任務(wù)，為了更好地進行疲勞試驗任務(wù)管理，一個有效而合理的信息化組織平臺是非常有必要的。

通過對試驗任務(wù)觸發(fā)、試驗計劃發(fā)布、試驗方案設(shè)計、試驗信息管理、試驗過程跟蹤等項目管理主線業(yè)務(wù)的梳理，結(jié)合例行疲勞試驗工作管控的特點，形成了直升機例行疲勞試驗項目管控信息系統(tǒng)的總體設(shè)計。

針對例行疲勞試驗項目管控關(guān)鍵環(huán)節(jié)，制定疲勞試驗工作管控信息系統(tǒng)階段性開發(fā)目標，適應(yīng)試驗多樣性發(fā)展。依據(jù)管控關(guān)鍵環(huán)節(jié)將試驗管控過程分為技術(shù)狀態(tài)、項目進度和資源調(diào)配三個不同的管控方向，實現(xiàn)不同環(huán)節(jié)信息的共享信息化平臺。如圖1所示，本信息化系統(tǒng)主要涉及3個模塊：試驗基礎(chǔ)信息模塊、試驗計劃管控模塊、庫房管理模塊（預(yù)留接口）。其中主要業(yè)務(wù)流程發(fā)生在試驗計劃管控模塊。該模塊包括4個過程子模塊。分別是：試驗計劃生產(chǎn)子模塊、試驗件生產(chǎn)交付子模塊、試驗過程跟蹤子模塊、試驗?zāi)芰ζ胶庾幽K（預(yù)留接口）。

系統(tǒng)管控總體流程如圖2所示，首先試驗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)交付計劃作為試驗任務(wù)的觸發(fā)來源，會將需求輸出給試驗計劃管控模塊，經(jīng)過其下屬的試驗?zāi)芰ζ胶庾幽K后，會結(jié)合現(xiàn)有試驗資源及任務(wù)節(jié)點要求等條件形成適合當(dāng)前項目管控的試驗計劃;并在試驗計劃生成子模塊中形成管控報表;試驗件庫房管理員在試驗件組套管控子模塊中可以對試驗項目進行組套，組套完成觸發(fā)指令工序流程，下達任務(wù)到各項目負責(zé)人，將每個試驗項目分成若干工序流程，實時管控項目進展。同時結(jié)合庫房及備件管理子模塊中主要資源使用情況，實現(xiàn)整個試驗信息系統(tǒng)的動態(tài)管控。

2.2 系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)功能設(shè)計主要采用C/S架構(gòu)，Oracle數(shù)據(jù)等相互配合來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用。C/S架構(gòu)的軟件功能強大，開發(fā)方便，執(zhí)行速度快，是國內(nèi)PDM等系統(tǒng)的常用架構(gòu)。但航空制造業(yè)具有同時在線用戶數(shù)量多的特點，大數(shù)量的客戶端連接將使數(shù)據(jù)庫服務(wù)器開銷巨大，不能有效發(fā)揮性能。同時，客戶端的發(fā)布和配置也相對復(fù)雜，直連數(shù)據(jù)庫也帶來一定的安全隱患。因此，C/S架構(gòu)只適合中小企業(yè)，不適合大型航空企業(yè)。

B/S架構(gòu)避免了C/S架構(gòu)的缺點，也是目前較流行的架構(gòu)。國外著名PDM軟件Windchill就使用了B/S架構(gòu)。但B/S架構(gòu)在界面和可操作性上都較弱，尤其是運行速度上，在現(xiàn)有硬件條件下很難滿足航空產(chǎn)品研制進度的要求。因此，本課題采用如圖1的C/AS/DS三層架構(gòu)。

將C/S、B/S架構(gòu)的優(yōu)缺點合理優(yōu)化處理，基本滿足了航空業(yè)產(chǎn)品研制生產(chǎn)進度的要求。

3 主要模塊功能設(shè)計

3.1 試驗基礎(chǔ)信息子系統(tǒng)

目前公司承擔(dān)的各型號例行試驗項目較多，存在大量試驗基礎(chǔ)信息，該模塊的主要業(yè)務(wù)功能是實現(xiàn)對例行疲勞試驗基礎(chǔ)信息的輸入及分類，為后續(xù)試驗計劃管控模塊作數(shù)據(jù)檢索和支撐。

試驗基礎(chǔ)信息子系統(tǒng)主要包括試驗平臺基礎(chǔ)信息、試驗構(gòu)型圖號基礎(chǔ)信息和試驗配套信息等主要模塊，如圖4所示。

（1）試驗平臺基礎(chǔ)信息。包括涉及構(gòu)型、抽檢依據(jù)、組批構(gòu)型、組批抽檢依據(jù)等。

（2）試驗構(gòu)型圖號信息。包括項目構(gòu)型、試驗圖號、試驗名稱、架次信息、試驗周期、試驗大綱、試驗工裝、試驗設(shè)備、指令編號、試驗任務(wù)書及抽檢要求、基礎(chǔ)工時、工序流程、涉及試驗保障架份等。

（3）試驗配套信息。包括試驗項目圖號、試驗配套圖號、試驗配套名稱、零件數(shù)量、試驗件類型、路線等。

3.2 試驗計劃管控子系統(tǒng)

試驗計劃管控子系統(tǒng)是整個疲勞試驗項目管控信息系統(tǒng)的核心，管理者通過試驗綜合計劃信息報表、考核件批產(chǎn)交付架次報表及下屬工序流程可以實現(xiàn)對年度試驗計劃生成、試驗件生產(chǎn)交付、試驗過程情況三個階段總體管控。同時設(shè)計了不同階段的預(yù)警和報警門限及篩選。滿足客戶對試驗項目進度的實時動態(tài)更新。

試驗計劃管控子系統(tǒng)主要包括試驗計劃管理、試驗計劃調(diào)整、試驗項目配套管理、試驗項目綜合信息報表、試驗綜合計劃信息報表等主要模塊。

（1）試驗計劃管理。該子模塊負責(zé)試驗計劃的編制及流程會簽發(fā)布。不同類型的試驗按不同計劃編號分開管控，包括計劃編號、編制者、編制時間、計劃描述、審批狀態(tài)等信息。每個計劃編號內(nèi)又包含若干項試驗任務(wù)。包括試驗項目圖號、試驗項目名稱、試驗主管、零件數(shù)量、零件交付節(jié)點、試驗計劃完成節(jié)點等信息。

（2）試驗計劃調(diào)整。由于試驗計劃是根據(jù)生產(chǎn)計劃制定的，在執(zhí)行過程中，會根據(jù)實際生產(chǎn)情況和試驗?zāi)芰M行調(diào)整。因此為了保障試驗信息的可追溯性，設(shè)計了計劃調(diào)整審批子模塊。針對不同原因?qū)е碌脑囼炗媱澴兏鞒逃|發(fā)主體部門不同。

（3）試驗項目配套管理。由試驗件管理員對試驗項目組套，將相應(yīng)的試驗考核件和配套件入庫信息集中可視化展示管理，方便試驗項目組套信息查閱，并及時觸發(fā)相關(guān)試驗項目的開展。交件時間和組套時間自動鏈接到試驗綜合計劃信息報表。若考核件和配套件實際交付節(jié)點均顯示在計劃交付節(jié)點之后交付，則會在試驗綜合計劃信息報表提示報警。

（4）試驗項目綜合信息報表。該報表展示了各型機所有例行疲勞試驗項目的詳細信息。分為3級展示，從型號、試驗項目到下級件信息，是試驗基礎(chǔ)信息的展示報表?？梢园礃?gòu)型、組批構(gòu)型、主項目圖號、試驗配套圖號等條件篩選信息。

（5）試驗綜合計劃信息報表。主要功能是實現(xiàn)試驗過程的跟蹤管控。以試驗指令為載體，參照生產(chǎn)車間零組件生產(chǎn)模式，在組套后試驗件管理員依據(jù)試驗項目“選指令”，關(guān)聯(lián)考核件入庫條碼，模擬下令生成執(zhí)行工序，從組套開始執(zhí)行工序，在試驗項目綜合信息報表中實時顯示各試驗工序進展，并暴露問題。該報表分為條件篩選及預(yù)警、項目信息、工序流程三塊內(nèi)容。篩選條件包括：試驗項目圖號、試驗項目主管、試驗是否配齊、試驗狀態(tài)、零件交付提前預(yù)警、試驗完成提前預(yù)警、零件交付超期預(yù)警、試驗完成超已配套項目觸發(fā)工序后，可在該報表的最下面看到實際工序流程，相關(guān)狀態(tài)也會同時在中間的項目信息試驗狀態(tài)列顯示。因試驗配套件較多，為方便管理者查詢交付情況，在每個項目的下級顯示中加入了黑色的小燈已提示該零件沒有交付。

3.3 系統(tǒng)中長期開發(fā)目標

在完成上述各子系統(tǒng)開發(fā)后，本系統(tǒng)已經(jīng)能很好地滿足現(xiàn)階段疲勞試驗項目管控工作信息化的需求。為了進一步滿足公司疲勞試驗業(yè)務(wù)中長期發(fā)展需求，本文概念性的設(shè)計了試驗?zāi)芰ζ胶夂蛶旆總浼芾碜酉到y(tǒng)，并在升機例行疲勞試驗項目管控信息系統(tǒng)開發(fā)時為待開發(fā)子系統(tǒng)預(yù)留接口。

其中試驗?zāi)芰ζ胶庾酉到y(tǒng)的主要功能是結(jié)合年度試驗計劃，根據(jù)試驗設(shè)備、人員能力制定最優(yōu)化試驗項目排序。庫房備件管理子系統(tǒng)主要功能是對試驗備件出入庫可視化管理，實現(xiàn)備件與試驗項目的可追溯性，并動態(tài)監(jiān)測備件庫存變化情況，及時對相關(guān)試驗項目報警，提前開展備件訂貨保障試驗順利進行，以減小備件資源對試驗進度的影響。

4 系統(tǒng)應(yīng)用與驗證

直升機例行疲勞試驗項目管控信息系統(tǒng)已完成總體設(shè)計及初期目標的開發(fā)，并已初步應(yīng)用于昌河飛機工業(yè)集團有限責(zé)任公司的信息化管理平臺中，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，效果良好，給公司例行疲勞試驗工作管控帶來了一定的幫助。提升了公司例行疲勞試驗管控工作水平，使得整個業(yè)務(wù)流程更加清晰可見，提高了管理效率。

5 結(jié)束語

將數(shù)字化信息技術(shù)應(yīng)用到例行疲勞試驗項目管控中，提高了整個工作實施的效率，同時保證了管控工作的實時性和準確性，對公司疲勞試驗項目質(zhì)量提升更具有積極意義。但本文開發(fā)的疲勞試驗項目管控系統(tǒng)還存在一些待開發(fā)模塊和不足之處，還需繼續(xù)開展更為深入的研究和改善，以更好地為直升機例行疲勞試驗任務(wù)管控工作服務(wù)。

參考文獻

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