探究基于單一數(shù)據(jù)源飛機(jī)產(chǎn)品的全生命周期數(shù)據(jù)管理

李輝

摘 要 本文主要圍繞飛機(jī)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理的背景現(xiàn)狀進(jìn)行分析，基于單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的特點(diǎn)，探究飛機(jī)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理——PDM，包括它的應(yīng)用需求、實(shí)施的方法和步驟以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)等。

關(guān)鍵詞 飛機(jī)產(chǎn)品；單一數(shù)據(jù)源；全生命周期；PDM

中圖分類號(hào) V2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）186-0054-02

隨著國(guó)家綜合實(shí)力的不斷提升，飛機(jī)制造業(yè)逐漸深入科學(xué)技術(shù)的研發(fā)，不斷完善生產(chǎn)信息資源，并加強(qiáng)信息數(shù)據(jù)的管理，成為了航空工業(yè)的至關(guān)重要的任務(wù)。PDM是以單一信息源為基礎(chǔ)形成的全生命周期數(shù)據(jù)管理的一項(xiàng)系統(tǒng)工具，滿足了不同飛機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)的需求，在一定程度上促進(jìn)了航空工業(yè)的發(fā)展。

1 飛機(jī)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理的背景現(xiàn)狀

目前，隨著科學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的高速發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)的要求越來越嚴(yán)格，尤其是飛機(jī)產(chǎn)品的制造，可靠性和安全性顯得至關(guān)重要，不斷優(yōu)化飛機(jī)產(chǎn)品制造的技術(shù)策略，提高產(chǎn)品的質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)成為了飛機(jī)產(chǎn)品制造必走之路。

全生命周期數(shù)據(jù)管理在上述條件下應(yīng)運(yùn)而生的戰(zhàn)略性方法，根據(jù)飛機(jī)產(chǎn)品制造的不同周期，不同階段，進(jìn)行產(chǎn)品信息的共享和交流，加強(qiáng)產(chǎn)飛機(jī)產(chǎn)品的各階段角色的協(xié)同合作、管理、傳播，直至完成飛機(jī)制造品的全部過程。同時(shí)，飛機(jī)產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)管理具有信息集成與組織問題和信息的可追蹤性問題，針對(duì)這些問題，通過單一數(shù)據(jù)源來組織和管理數(shù)據(jù)，解決飛機(jī)產(chǎn)品復(fù)雜的數(shù)據(jù)管理存在的缺陷，促進(jìn)PDM為飛機(jī)產(chǎn)品制造業(yè)發(fā)揮巨大的作用。

2 單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的特點(diǎn)

2.1 冗余可控制性

在單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源中，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品工藝及產(chǎn)品工程等信息不會(huì)因?yàn)闃?gòu)型的變化，呈現(xiàn)出無限增長(zhǎng)趨勢(shì)，但是由于單一數(shù)據(jù)源的產(chǎn)品信息冗余具有可控制性，構(gòu)型的組成部分會(huì)與實(shí)例化方法組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，在飛機(jī)產(chǎn)品的制造中，根據(jù)可重用的要求組織數(shù)據(jù)進(jìn)行合理科學(xué)的配置。

2.2 可配置性

數(shù)據(jù)的可配置性是生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)發(fā)揮最大效用性，可通過產(chǎn)品信息在全生命周期的條件下，利用統(tǒng)一的過濾規(guī)則實(shí)現(xiàn)。其中，單一數(shù)據(jù)源是服務(wù)于系列化產(chǎn)品，它能夠根據(jù)不同客戶的需求，提供相對(duì)應(yīng)的功能和組成結(jié)構(gòu)，或進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，以滿足飛機(jī)生產(chǎn)制造上的要求，促進(jìn)產(chǎn)品高質(zhì)量和高效率完成。

2.3 狀態(tài)統(tǒng)一性

在產(chǎn)品的全生命周期中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)具有的邏輯特性和歷史狀態(tài)呈現(xiàn)出一致性，雖然產(chǎn)品信息所表達(dá)的組織形式和歷史狀態(tài)有所差別，但是當(dāng)單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源利用內(nèi)在的約束和邏輯聯(lián)系，在飛機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式和歷史狀態(tài)卻是唯一存在著的。

2.4 約束完整性

單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源是通過一系列的程序完善的，它在整個(gè)產(chǎn)品的生命周期中，提供著完整的數(shù)據(jù)信息，并通過充分考慮數(shù)據(jù)內(nèi)容和種類特點(diǎn)，設(shè)定出數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系，利用控制機(jī)制和等方法，從而在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的完整性，以至于單一數(shù)據(jù)源在產(chǎn)品制造的運(yùn)行中，發(fā)揮其可操作性和合理性的作用。

3 飛機(jī)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理探究——PDM

3.1 PDM的應(yīng)用需求

在飛機(jī)產(chǎn)品制造的過程中，為了不斷提高飛機(jī)制造的質(zhì)量和效率，應(yīng)該不斷解決先進(jìn)的制造技術(shù)水平同落后的全生命周期數(shù)據(jù)管理水平之間存在的差距。

目前，我國(guó)的飛機(jī)制造產(chǎn)業(yè)采用了先進(jìn)的制造產(chǎn)業(yè)，然而也存在著一定的缺陷，一方面，加強(qiáng)對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品制造過程中單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的利用程度，建立飛機(jī)產(chǎn)品的全局?jǐn)?shù)據(jù)，從而保證單一數(shù)據(jù)源的唯一性和完整性，減少飛機(jī)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和制造中存在的多數(shù)據(jù)源現(xiàn)象，避免造成數(shù)據(jù)有效性的混亂，導(dǎo)致飛機(jī)產(chǎn)品制造出次品和廢品，造成飛機(jī)生產(chǎn)資源的浪費(fèi)。另一方面，隨著飛機(jī)產(chǎn)品的制造，出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)信息，加強(qiáng)對(duì)全生命周期數(shù)據(jù)管理的需求，能夠有效協(xié)調(diào)飛機(jī)產(chǎn)品在制造設(shè)計(jì)，制造工藝方面的工作，滿足一切生產(chǎn)過程的要求，有利于對(duì)數(shù)據(jù)信息的有效利用。PDM就是在這些條件下應(yīng)運(yùn)而生的重要使用工具。

3.2 全生命周期數(shù)據(jù)管理的目標(biāo)

在飛機(jī)產(chǎn)品的制造生產(chǎn)過程中，PDM完整的描述了飛機(jī)產(chǎn)品的形態(tài)，且科學(xué)合理描述和控制生產(chǎn)過，它實(shí)施的主要目標(biāo)就是通過集成系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品制造的構(gòu)型和配置等信息進(jìn)行使用的軟件工具，具體包括以下3部分。

第一，合理管理飛機(jī)產(chǎn)品制造過程中使用的信息資源，包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)的模型以及技術(shù)文檔等，從而實(shí)現(xiàn)度全生命周期數(shù)據(jù)的管理和控制，保證信息的統(tǒng)一性和連續(xù)性。

第二，建立完整的BOM，通過對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程到制造過程的信息進(jìn)行比較，促進(jìn)各類BOM的相互聯(lián)系，相互作用，并實(shí)施有效性規(guī)則，保證飛機(jī)產(chǎn)品制造中構(gòu)型和配置的正確性和可利用性。

第三，在飛機(jī)產(chǎn)品的制造工程中，保證管理的動(dòng)態(tài)，靈活，加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，開發(fā)以及工程工藝的科學(xué)管理，增加飛機(jī)產(chǎn)品制造的思想方法的成熟度。

3.3 PDM實(shí)施的內(nèi)容

PDM的實(shí)施涉及到各個(gè)方面，它對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理范圍廣，周期長(zhǎng)，投入大，需要將飛機(jī)產(chǎn)品制造中所產(chǎn)生的各類孤立零散的數(shù)據(jù)整理成相互牽連的整體數(shù)據(jù)，以至于進(jìn)一步對(duì)全生命周期數(shù)據(jù)的科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)管理制度化。PDM作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，實(shí)施時(shí)必須加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)以及規(guī)劃的制訂，有效完成每個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)，貫徹落實(shí)飛機(jī)產(chǎn)品制造的目標(biāo)和任務(wù)。

PDM系統(tǒng)的實(shí)施，主要采用BOM控制法，其中BOM包括原材料，零部件以及半成品，它們之間相互聯(lián)系，互相作用。在飛機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程到制造過程，BOM根據(jù)飛機(jī)產(chǎn)品制造的各類設(shè)備，人員等配置，完善工藝分工信息，對(duì)零部件進(jìn)行拆分等，并且在裝配結(jié)構(gòu)上，增加新型的生產(chǎn)配件，有利于各環(huán)節(jié)之間的密切聯(lián)系，大大提高飛機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 PDM實(shí)施步驟過程

在領(lǐng)導(dǎo)小組，PDM實(shí)施項(xiàng)目組以及專家的配合下，利用全生命周期數(shù)據(jù)管理，系統(tǒng)化的組織實(shí)施PDM，其具體實(shí)施方案如下。

在飛機(jī)產(chǎn)品制造的準(zhǔn)備階段，建立完善的項(xiàng)目小組組織體系，利用PDM分析生產(chǎn)需求，進(jìn)行調(diào)研，確定目標(biāo)；經(jīng)過專業(yè)評(píng)審?fù)猓醪皆O(shè)計(jì)飛機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)的總體規(guī)劃結(jié)構(gòu)，并制訂完整詳細(xì)的方案，確定實(shí)施的技術(shù)和工作方式方法，保證飛機(jī)產(chǎn)品制造的工作進(jìn)度和經(jīng)費(fèi)預(yù)算的合理性；最后進(jìn)行飛機(jī)產(chǎn)品制造的實(shí)施過程中，利用單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，加強(qiáng)全生命周期的數(shù)據(jù)管理，保證PDM系統(tǒng)應(yīng)用狀態(tài)的專業(yè)性。

4 結(jié)論

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下，航空工業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)激烈，飛機(jī)產(chǎn)品的制造工藝，制造技術(shù)等都發(fā)生了巨大的改革，全生命周期數(shù)據(jù)管理在這種背景下，從單一數(shù)據(jù)源出發(fā)，對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到制造過程發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而PDM系統(tǒng)作為整個(gè)飛機(jī)產(chǎn)品制造過程中的支撐平臺(tái)，很大程度上適應(yīng)了產(chǎn)品整個(gè)生命周期的協(xié)同合作，加強(qiáng)飛機(jī)產(chǎn)品的制造和管理水平。

參考文獻(xiàn)

[1]李洲洋，賈曉亮，等.基于單一企業(yè)物料清單的飛機(jī)制造過程管理體系[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2008，14（7）：1356-1362.

[2]楊璽.基于單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的飛機(jī)制造信息管理研究[D].北京：北京航空航天大學(xué)，1999.