淺談PDM系統上零件圖紙的更改

司鍵

摘 要：為了保證航空發動機協同研制過程中產品數據的一致性，使用Teamcenter軟件按照構型管理的方法，對發動機產品的更改加以管理并以某型號發動機為例，驗證了構型更改控制方法的有效性。為了滿足航空發動機發展需求，運用構型管理的思想，摸索發動機構型管理和更改控制方法，從而保證協同研制過程中產品數據的一致性，以及發動機數據更改的可控性及可追溯性。

關鍵詞：航空發動 機構型管理 更改

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

航空發動機的研制是一項多部門合作、多學科相互協同的復雜系統工程。由于航空發動機產品數據量大、研制難度大，導致發動機零部件尤其是設計初期更改頻繁，給發動機數據管理、產品管理帶來了挑戰。

1 現狀

隨著信息化手段的發展，研究所和工廠圖紙無紙化設計的廣泛應用，傳統的以紙質圖紙為核心的加工、以紙質更改單進行更改的措施已難以適用現在的實際工作情況，這迫使大家更加深入地應用構型管理技術。

國內的發動機產業，受限于技術和管理方式的落后，對發動機圖紙文件的更改管理長期處于手工或是半手工狀態，拖長了研制周期，增加了設計成本，因此，改進更改管理方法，使其自動化，成為業界迫切的要求。而數字化技術的應用及PDM（Product Data Management）系統的強力支持，為更改自動化提供了基礎。

目前國內的航空發動機廠所，廣泛采用以Teamcenter軟件為核心構建的PDM（Product Data Management）管理系統。Teamcenter軟件已在洛克希德馬丁公司的F-35項目、波音公司DCAC/MRM構型管理系統等項目中得到廣泛的應用。

2 構型管理的基本功能

構型管理是產品在壽命周期內，為確立和維持產品的功能特性、物理特性和產品需求、技術狀態文件規定保持一致的活動[1]。

美國國家標準協會將構型管理歸納為5個功能：構型驗證和審核、構型管理計劃編制及管理、構型標識、構型更改管理、構型狀態紀實，缺少其中的任何一個功能，都不能構成真正的構型管理[2]。

3 構型更改的目的

構型更改是指對產品及其構型信息的變更[2]。

在產品生命周期中，特別是在研制階段，涉及新技術的采用、消除設計缺陷或是提高生產效率等，發動機的構型更改是不可避免的。

4 構型更改的方法

傳統的構型管理采用面向圖紙的構型方法，構建的產品結構是一顆具有層次關系的圖紙樹。

如果把發動機的產品構型項（構型管理的基本單元，是指能滿足最終使用功能、并被指定作為單個實體進行構型管理的硬件、軟件或其集合體，或其中一個離散的部分[1]）視為一個個模塊，各模塊間相對獨立，模塊的接口保持互換性，發動機可以從以前的管理具體的某一個零件的圖號版次，轉變為管理發動機上的一個個模塊的圖號版次。

在PDM系統上，采用模塊化的構型管理方法，需要改變原有的發動機產品結構形式，就是將發動機產品結構扁平化，將電氣系統、空氣系統、燃油系統、滑油系統等視為構型項；同時將發動機本體上的壓氣機部件、燃燒室部件、渦輪部件等進一步細分。

原先以圖紙為基礎的更改管理，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系統上采用的模塊化構型管理方式就不一樣了，因為模塊具有獨立性，模塊內的某個零件更改，該更改只會在模塊內傳播，影響范圍只在本模塊之內。

構型更改的標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”。在發動機設計中，以構型號來代表某一模塊，一般來說，發動機的構型號保持不變。構型號體現了零件部件組件之間的關聯關系。在PDM系統中應用構型號時，需要將該構型的裝配關系全部列出，并從頂層開始排列每一層的構型號。

5 應用實例

以某型號發動機為例。在某型號發動機研制過程中，圖紙零組件采用最新版本有效的原則，即設計過程中數據按最新工作版本有效，生產依據新數據按最新發布版本有效。

在PDM系統中對某圖號零件進行設計更改，一般的更改流程如下。

（1）第一步，設計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行影響分析，主要分析對性能的影響，對設計的影響，對成本、計劃的影響，影響范圍（在模塊化設計體系下，零件的更改一般在自己的構型號中完成更改）。

（3）第三步，提交更改申請單到構型更改控制委員會取得批準。

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

（5）完成更改。

（6）將更改單和更改后的圖紙，通過PDM系統一起發送給工廠，PDM系統按零件的屬性自動將圖紙和更改單發送到所有的相關單位。

（7）工廠完成更改后，反饋設計所，完成更改的閉環控制。

在PDM系統中，傳遞電子數據不再伴隨物理載體交接，更改數據自動分發、自動監控提醒、自動貫徹觸發、自動統計匯總，減少人工帶來的漏發和誤發風險。

6 結語

PDM系統在國內航空發動機領域尚算是一個新的事物，借助PDM系統提高更改的效率，收集更改各影響部門的信息，在實際工作中完善摸索最合適的更改控制流程。

參考文獻

[1] GJB 3206A-2010，技術狀態管理[S].

[2] 王慶林，余國華，王睿.構型管理[M].上海科學技術出版社，2010.