面向航空發(fā)動機制造企業(yè)的技術(shù)狀態(tài)管理解決方案

楊勇昌 趙學(xué)軍

摘要：技術(shù)狀態(tài)管理是質(zhì)量管理的重要內(nèi)容，是保證產(chǎn)品特性與技術(shù)狀態(tài)的關(guān)鍵。航空發(fā)動機制造企業(yè)的技術(shù)狀態(tài)管理面臨廠所分離、生產(chǎn)過程復(fù)雜、多型號混線生產(chǎn)等挑戰(zhàn)。本文針對這類企業(yè)的技術(shù)狀態(tài)管理，提出有針對性的解決方案。

關(guān)鍵詞：技術(shù)狀態(tài);航空發(fā)動機;解決方案

1、引言

航空發(fā)動機的研制是一項涉及到設(shè)計、制造和試驗等多學(xué)科領(lǐng)域和多廠所合作的復(fù)雜系統(tǒng)工程。航空發(fā)動機制造企業(yè)的生產(chǎn)組織具有零部件多，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，研制型號多、制造加工專業(yè)多、具有研制周期長，不確定因素多等特點。在航空發(fā)動機的生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)常多個型號混線生產(chǎn)，加工難度高，同時各種技術(shù)通知、工藝更改等各類技術(shù)文件需要進(jìn)行落實。因此企業(yè)急需梳理制造過程中技術(shù)狀態(tài)管理要素，建立技術(shù)狀態(tài)控制網(wǎng)絡(luò)，在整個型號研制過程中對產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理和動態(tài)控制，保障技術(shù)狀態(tài)管理工作有效地開展。

2、技術(shù)狀態(tài)管理需求分析

在航空發(fā)動機的生產(chǎn)現(xiàn)場，對技術(shù)狀態(tài)的管理和控制是保證航空發(fā)動機產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要控制因素和手段，但是技術(shù)狀態(tài)管理與控制的現(xiàn)狀并不令人滿意。需要借助信息平臺，實現(xiàn)制造過程中貫徹管理技術(shù)狀態(tài)控制，保障制造過程中技術(shù)文件貫徹不漏項，實現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)信息顯現(xiàn)化、集成共享化，解決信息零散、互通的問題，同時通過制造過程中的技術(shù)狀態(tài)控制重點解決制造過程中如何快速獲取加工過程中零件投產(chǎn)本批次適用的技術(shù)文件有哪些以及技術(shù)文件從哪個批次開始貫徹或已貫徹到哪些批次，以及相關(guān)實物加工處于哪個狀態(tài)，裝配配料需要哪些狀態(tài)的實物，下料、計劃、檢驗、質(zhì)量、裝配等各環(huán)節(jié)如何快捷獲得有效的技術(shù)文件等信息。

3、技術(shù)狀態(tài)管理解決方案

技術(shù)狀態(tài)管理作為一套管理理念，需要建立相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)體系，為能得到產(chǎn)品正確完整的狀態(tài)的記錄，就需要綜合運用計算機技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此必須加強技術(shù)狀態(tài)管理信息系統(tǒng)的建設(shè)，促進(jìn)技術(shù)狀態(tài)管理體系的落地，并利用PDM系統(tǒng)做基礎(chǔ)，提高技術(shù)狀態(tài)管理的效率和正確性。此外信息系統(tǒng)的實施還要考慮外部制造、客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)對技術(shù)狀態(tài)管理方面的需要。

制造企業(yè)技術(shù)狀態(tài)管理通過建立以BOM為核心的構(gòu)型模型、技術(shù)文件更改控制模型、技術(shù)文件的分發(fā)模型來實現(xiàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)管理活動，包括技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識、技術(shù)狀態(tài)控制、技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實、技術(shù)狀態(tài)審核/審計、超差控制。

3.1 建立以BOM為核心的構(gòu)型模型

結(jié)合理想構(gòu)型識別模型的需求分析，在航空發(fā)動機廠必須建立以BOM為核心的構(gòu)型模型。

3.2 建立技術(shù)文件更改控制模型

結(jié)合理想技術(shù)狀態(tài)控制模型的需求分析，在航空發(fā)動機廠必須建立技術(shù)文件更改控制模型。主要工作是盡可能完整地使用更改控制對象，體現(xiàn)三個必要的管理環(huán)節(jié)（范圍、授權(quán)、審計），在一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)使用復(fù)雜工作流（支持并行、分解）。

3.3 建立技術(shù)文件的分發(fā)模型

在技術(shù)狀態(tài)管理中，技術(shù)資料的分發(fā)也非常關(guān)鍵，因此需要建立技術(shù)文件的分發(fā)模型，保證電子資料和生產(chǎn)加工、檢驗現(xiàn)場使用的紙質(zhì)資料的一致性，線下的分發(fā)、傳閱受控。主要工作是在工程協(xié)作環(huán)境上擴展，以構(gòu)型為核心，建立起面向生產(chǎn)、檢驗等用戶的數(shù)據(jù)發(fā)布倉庫;在數(shù)據(jù)發(fā)布倉庫上建立必要的拷貝授權(quán)、審計機制，確保現(xiàn)場紙介質(zhì)拷貝與分發(fā)受控、線上留痕;在工作現(xiàn)場建立起基準(zhǔn)（統(tǒng)一發(fā)圖）+更改（包括正式和臨時）的紙介質(zhì)登記清冊，保持與數(shù)據(jù)發(fā)布倉庫的一致。

4、技術(shù)狀態(tài)管理解決方案總體框架，如下圖所示：

上圖展示，技術(shù)狀態(tài)管理系統(tǒng)主要的服務(wù)對象是工程技術(shù)人員、各級（車間）的資料管理人員、車間的執(zhí)行人員、生產(chǎn)管理者、生產(chǎn)執(zhí)行者以及專門的技術(shù)狀態(tài)管理機構(gòu)的人員。

解決方案的核心仍然以PLM系統(tǒng)（Teamcenter）為核心，通過擴展該系統(tǒng)，實現(xiàn)對構(gòu)型BOM、技術(shù)文件、工藝、更改指令（ECN）的管理，并且追蹤這些對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系;此外，為符合技術(shù)狀態(tài)管理的要求，在系統(tǒng)中引入技術(shù)狀態(tài)項以標(biāo)識系統(tǒng)中具有技術(shù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)與之相匹配的有效性登記項。絕大多數(shù)工程技術(shù)人員仍然會通過傳統(tǒng)的PDM客戶端訪問這些數(shù)據(jù)及相關(guān)操作。

為有效地追溯現(xiàn)場使用的各種紙介質(zhì)文件，解決方案中包括一個技術(shù)文件的編碼與授權(quán)管理服務(wù)，這一服務(wù)為所有的紙介質(zhì)文件生成唯一的編碼，并打印相應(yīng)的條碼標(biāo)識，這個條碼標(biāo)識可以用來對紙介質(zhì)文件實行電子化登記和跟蹤。

為支撐技術(shù)狀態(tài)管理者、工程技術(shù)人員、資料員、各層級執(zhí)行人員處理與技術(shù)狀態(tài)管理要求相關(guān)的任務(wù)，技術(shù)狀態(tài)解決方案提供了文件編碼管理、構(gòu)型（BOM）管理、技術(shù)狀態(tài)項（CI）管理、技術(shù)文件管理、技術(shù)狀態(tài)控制（更改管理）、技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實（技術(shù)文件發(fā)放）、以及技術(shù)狀態(tài)審計等核心功能，下圖即未來解決方案的功能架構(gòu)：

（1）文件編碼管理

主要提供技術(shù)文件編碼和流水的生成，允許將生成的編碼轉(zhuǎn)換為條碼打印輸出以便于粘貼在紙質(zhì)文件上，對于一些固定模板的文件，系統(tǒng)可以在打印紙質(zhì)文件的同時輸出條碼。紙質(zhì)技術(shù)文件的條碼化為全面跟蹤技術(shù)資料在型號中的貫徹情況奠定了最重要的基礎(chǔ)。

（2）構(gòu)型（BOM）管理

主要提供：上游BOM的導(dǎo)入能力;手工的BOM編輯與維護，方便在上游未下發(fā)圖紙模型、以及上游以紙介質(zhì)方式下發(fā)圖紙模型時手工建立BOM結(jié)構(gòu);BOM的比較與比對，主要用于上下游BOM不同步時的處理;構(gòu)型清單的輸出，即結(jié)合技術(shù)狀態(tài)項（CI）管理，允許使用者識別任意時刻BOM Item的版本構(gòu)成，并且輸出該時刻準(zhǔn)確的構(gòu)型文件;批次清單輸出，即根據(jù)具體的批次或單件臺號，識別組成該批次或臺份的BOM Item的版本構(gòu)成，并且輸出該批次或臺份的準(zhǔn)確的構(gòu)型文件;零件文件檢索，即允許用戶以構(gòu)型清單或批次清單未索引，獲取具體版本（技術(shù)狀態(tài)）的零部件的技術(shù)文件版本構(gòu)成;零件更改檢索，即允許用戶以構(gòu)型清單或批次清單未索引，獲取具體版本（技術(shù)狀態(tài)）的零部件上所有的設(shè)計更改、工藝更改憑據(jù)。

（3）技術(shù)狀態(tài)項（CI）管理

具體功能包括：允許技術(shù)狀態(tài)管理人員創(chuàng)建技術(shù)狀態(tài)管理項（CI即Configuration Item）;用技術(shù)狀態(tài)項標(biāo)識所有應(yīng)納入技術(shù)狀態(tài)管理的BOM Item，并且允許與更改流程集合，將該BOM Item所有的后續(xù)版本都以CI項標(biāo)識出來;提供有效性登記項，當(dāng)技術(shù)狀態(tài)管理者用CI標(biāo)識擁有技術(shù)狀態(tài)的BOM Item時，同時指明該技術(shù)狀態(tài)的有效時限;技術(shù)狀態(tài)項內(nèi)容審批，即提供一個審批流程，用于對某個時限內(nèi)通過CI認(rèn)定的型號構(gòu)型（具體BOM Item的版本構(gòu)成）進(jìn)行確認(rèn)，經(jīng)過確認(rèn)后具有時限限定的CI內(nèi)容被正式認(rèn)可，并通過清單報表等方式發(fā)布給技術(shù)資料的使用單位。

（4）技術(shù)文件管理

包括傳統(tǒng)的PDM中的技術(shù)文件（圖紙、模型等）的管理;傳統(tǒng)的PDM中成套工藝的管理;對車間臨時工藝的管理。

（5）技術(shù)狀態(tài)控制（更改管理）

包括：更改對象管理，即管理所有更改控制對象（例如問題報告、更改申請、更改策略、更改影響、更改指令、更改計劃等）、以及更改控制對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，為之建立起相關(guān)的審批流程;更改決策流程，這是技術(shù)狀態(tài)管理中的一項重點，即將原先簡單的更改單會簽擴展為更完整的、帶有更改策略和更改影響書面文本產(chǎn)出的決策流程;更改執(zhí)行監(jiān)控，包括在PDM系統(tǒng)內(nèi)的電子數(shù)據(jù)更改活動監(jiān)控，以及線下紙介質(zhì)的技術(shù)文件更改的監(jiān)控;更改對象監(jiān)控，即提供一個方便的統(tǒng)一UI，用于查看任意時刻、任意型號（或零部件）上已經(jīng)發(fā)起的更改流程中的更改控制對象，對更改對象的狀態(tài)（處理中、已關(guān)閉等）進(jìn)行監(jiān)控;更改閉環(huán)審計，即針對更改源頭（如問題報告、更改申請），檢查其狀態(tài)（處理中、已關(guān)閉等）進(jìn)行審計，以確認(rèn)一個更改閉環(huán)是否具備關(guān)閉的條件;更改審計報告，即提供一段時期以內(nèi)某一型號上所有的更改控制對象的狀態(tài)統(tǒng)計，以確認(rèn)該時段內(nèi)該型號上所有的更改是否都已貫徹處理;偏差管理，即將一些偏離技術(shù)狀態(tài)的糾正處理所憑據(jù)的控制單據(jù)及其處理流程納入更改管理的范疇，使之成為更改閉環(huán)上的重要追溯依據(jù)。

（6）技術(shù)狀態(tài)紀(jì)實（技術(shù)文件發(fā)放）

包括紙質(zhì)文件的登記、紙質(zhì)文件的掃瞄和打印等。其中技術(shù)狀態(tài)審計主要提供兩項功能：文件技術(shù)狀態(tài)報表，即提供任意時刻、相對于給定的基準(zhǔn)的任意型號的構(gòu)型（包括定義該構(gòu)型的全套技術(shù)文件、工藝文件、更改依據(jù)）清單;實物狀態(tài)報表，即提供任意批次或臺份的構(gòu)型（包括定義該構(gòu)型的全套技術(shù)文件、工藝文件、更改依據(jù)、偏離單、以及相關(guān)的質(zhì)量依據(jù)、隨機單等）清單。

5、結(jié)論

基于信息系統(tǒng)提供的功能，可以幫助航空制造企業(yè)有效管理技術(shù)狀態(tài)文件產(chǎn)生、審批、發(fā)放和變更控制，支持企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)管理，保證產(chǎn)品研制有序開展，確保產(chǎn)品質(zhì)量，保證項目研制的完整性和質(zhì)量的可追溯性。

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