面向航空發(fā)動機制造企業(yè)的技術狀態(tài)管理解決方案

楊勇昌 趙學軍

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

關鍵詞：技術狀態(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計、制造和試驗等多學科領域和多廠所合作的復雜系統(tǒng)工程。航空發(fā)動機制造企業(yè)的生產組織具有零部件多，產品結構復雜，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)動機的生產現(xiàn)場經常多個型號混線生產，加工難度高，同時各種技術通知、工藝更改等各類技術文件需要進行落實。因此企業(yè)急需梳理制造過程中技術狀態(tài)管理要素，建立技術狀態(tài)控制網絡，在整個型號研制過程中對產品技術狀態(tài)進行嚴格的質量管理和動態(tài)控制，保障技術狀態(tài)管理工作有效地開展。

2、技術狀態(tài)管理需求分析

在航空發(fā)動機的生產現(xiàn)場，對技術狀態(tài)的管理和控制是保證航空發(fā)動機產品質量的一個重要控制因素和手段，但是技術狀態(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狀態(tài)控制，保障制造過程中技術文件貫徹不漏項，實現(xiàn)技術狀態(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本批次適用的技術文件有哪些以及技術文件從哪個批次開始貫徹或已貫徹到哪些批次，以及相關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、質量、裝配等各環(huán)節(jié)如何快捷獲得有效的技術文件等信息。

3、技術狀態(tài)管理解決方案

技術狀態(tài)管理作為一套管理理念，需要建立相應的管理標準體系，為能得到產品正確完整的狀態(tài)的記錄，就需要綜合運用計算機技術、信息技術和網絡技術。因此必須加強技術狀態(tài)管理信息系統(tǒng)的建設，促進技術狀態(tài)管理體系的落地，并利用PDM系統(tǒng)做基礎，提高技術狀態(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、客戶服務等業(yè)務環(huán)節(jié)對技術狀態(tài)管理方面的需要。

制造企業(yè)技術狀態(tài)管理通過建立以BOM為核心的構型模型、技術文件更改控制模型、技術文件的分發(fā)模型來實現(xiàn)相關標準規(guī)定的技術狀態(tài)管理活動，包括技術狀態(tài)標識、技術狀態(tài)控制、技術狀態(tài)紀實、技術狀態(tài)審核/審計、超差控制。

3.1 建立以BOM為核心的構型模型

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

3.2 建立技術文件更改控制模型

結合理想技術狀態(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、審計），在一些關鍵環(huán)節(jié)使用復雜工作流（支持并行、分解）。

3.3 建立技術文件的分發(fā)模型

在技術狀態(tài)管理中，技術資料的分發(fā)也非常關鍵，因此需要建立技術文件的分發(fā)模型，保證電子資料和生產加工、檢驗現(xiàn)場使用的紙質資料的一致性，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，以構型為核心，建立起面向生產、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、審計機制，確?，F(xiàn)場紙介質拷貝與分發(fā)受控、線上留痕;在工作現(xiàn)場建立起基準（統(tǒng)一發(fā)圖）+更改（包括正式和臨時）的紙介質登記清冊，保持與數(shù)據(jù)發(fā)布倉庫的一致。

4、技術狀態(tài)管理解決方案總體框架，如下圖所示：

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

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)對構型BOM、技術文件、工藝、更改指令（ECN）的管理，并且追蹤這些對象之間的關聯(lián)關系;此外，為符合技術狀態(tài)管理的要求，在系統(tǒng)中引入技術狀態(tài)項以標識系統(tǒng)中具有技術狀態(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)及相關操作。

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

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

（1）文件編碼管理

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

（2）構型（BOM）管理

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

（3）技術狀態(tài)項（CI）管理

具體功能包括：允許技術狀態(tài)管理人員創(chuàng)建技術狀態(tài)管理項（CI即Configuration Item）;用技術狀態(tài)項標識所有應納入技術狀態(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項標識出來;提供有效性登記項，當技術狀態(tài)管理者用CI標識擁有技術狀態(tài)的BOM Item時，同時指明該技術狀態(tài)的有效時限;技術狀態(tài)項內容審批，即提供一個審批流程，用于對某個時限內通過CI認定的型號構型（具體BOM Item的版本構成）進行確認，經過確認后具有時限限定的CI內容被正式認可，并通過清單報表等方式發(fā)布給技術資料的使用單位。

（4）技術文件管理

包括傳統(tǒng)的PDM中的技術文件（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聯(lián)關系，為之建立起相關的審批流程;更改決策流程，這是技術狀態(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出的決策流程;更改執(zhí)行監(jiān)控，包括在PDM系統(tǒng)內的電子數(shù)據(jù)更改活動監(jiān)控，以及線下紙介質的技術文件更改的監(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、已關閉等）進行監(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、已關閉等）進行審計，以確認一個更改閉環(huán)是否具備關閉的條件;更改審計報告，即提供一段時期以內某一型號上所有的更改控制對象的狀態(tài)統(tǒng)計，以確認該時段內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）技術狀態(tài)紀實（技術文件發(fā)放）

包括紙質文件的登記、紙質文件的掃瞄和打印等。其中技術狀態(tài)審計主要提供兩項功能：文件技術狀態(tài)報表，即提供任意時刻、相對于給定的基準的任意型號的構型（包括定義該構型的全套技術文件、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型（包括定義該構型的全套技術文件、工藝文件、更改依據(jù)、偏離單、以及相關的質量依據(jù)、隨機單等）清單。

5、結論

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

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