從航空發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃到產(chǎn)品制造是一個(gè)緊密聯(lián)系的業(yè)務(wù)過程，我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)和制造分別由不同的單位來完成，并且各自有一套不同的管理方式和系統(tǒng)環(huán)境，為了保障研制過程的順暢，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的全生命周期管理，建立產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)/制造協(xié)同平臺(tái)是完全必要和必需的。

數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)背景

    航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件數(shù)量龐大、加工精度高、設(shè)計(jì)制造周期長、涉及的工藝方法繁多、生產(chǎn)線長，而且零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度低、專用件達(dá)90%以上。所以航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，涉及大量的人員、信息、技術(shù)、系統(tǒng)和資源，并需要在廠所分離的現(xiàn)狀下實(shí)現(xiàn)這些人員、技術(shù)和信息之間的交互和協(xié)作，以支持并行的、協(xié)同的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和制造業(yè)務(wù)過程。目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)在信息化建設(shè)方面的問題在于：

• 軟件環(huán)境不統(tǒng)一，多種平臺(tái)共存；
• 設(shè)計(jì)和制造分離，業(yè)務(wù)過程不連續(xù)；
• 數(shù)據(jù)量龐大，且格式各異；
• 標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度低。

    因此，構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)統(tǒng)一的數(shù)字化協(xié)同研制平臺(tái)，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)改造傳統(tǒng)的生產(chǎn)研制模式，確定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)研制技術(shù)、產(chǎn)品信息和公共資源等在統(tǒng)一協(xié)同環(huán)境下的無縫集成，統(tǒng)一協(xié)同平臺(tái)的應(yīng)用使得傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)研制模式發(fā)生了根本性的變革。一方面使得分布于不同空間位置的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)研制單位聯(lián)合起來實(shí)現(xiàn)信息資源共享和協(xié)同工作，共同完成整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)研制的過程；另一方面，統(tǒng)一協(xié)同平臺(tái)的構(gòu)建增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性，企業(yè)可以將自身的組織由過去的金字塔式多層階梯結(jié)構(gòu)向著網(wǎng)絡(luò)式扁平化結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展，研制方式也由以功能為中心的串行模式向以過程為中心的并行協(xié)同的研制模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)企業(yè)/研制團(tuán)隊(duì)之間以及研制人員間的協(xié)同工作。

圖1 協(xié)同平臺(tái)總體框架

 
數(shù)字化協(xié)同平臺(tái)建設(shè)

    1 統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

    為構(gòu)建滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司級(jí)的協(xié)同研制業(yè)務(wù)要求，支持航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司級(jí)以型號(hào)產(chǎn)品為中心的多個(gè)跨行業(yè)、跨地域、多廠所聯(lián)合研制的協(xié)同工作，協(xié)調(diào)型號(hào)全生命周期內(nèi)的設(shè)計(jì)、制造、管理和支援服務(wù)能力，從整體上提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化研制的產(chǎn)品研制和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，就必需在發(fā)動(dòng)機(jī)公司及各單位搭建統(tǒng)一的協(xié)同平臺(tái)，保證產(chǎn)品信息版本統(tǒng)一，并落實(shí)協(xié)同平臺(tái)中共性技術(shù)，保證“五個(gè)統(tǒng)一”。

    （1）數(shù)據(jù)編碼統(tǒng)一。定義整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)公司行業(yè)內(nèi)部的統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼，保證各家單位之間編碼不沖突并具有標(biāo)識(shí)性，編碼方案：發(fā)動(dòng)機(jī)公司前綴+各家單位代號(hào)+八位流水碼。

    （2）ITEM分類統(tǒng)一。統(tǒng)一發(fā)動(dòng)機(jī)公司設(shè)計(jì)單位、制造單位的七大類公共數(shù)據(jù)模型，包括零件類、技術(shù)文件類、反饋類、工程更改類等。

    （3）ITEM的屬性統(tǒng)一。統(tǒng)一發(fā)動(dòng)機(jī)公司七大類數(shù)據(jù)模型的屬性，屬性分類包括：基本屬性、設(shè)計(jì)屬性、制造屬性、配置屬性、分類與編碼屬性、任務(wù)屬性、發(fā)放屬性、備注屬性等。

    （4）數(shù)據(jù)組織模式統(tǒng)一。定義行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的文件夾、零件、技術(shù)文件、反饋對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如共享關(guān)系、內(nèi)部關(guān)系、變更關(guān)系等。

    （5）公共資源管理統(tǒng)一。定義行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的公共資源庫，包括標(biāo)準(zhǔn)件、材料類、標(biāo)準(zhǔn)類，并定義統(tǒng)一的公共資源框架、編碼及屬性。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)公司總部成立管理組，對(duì)公共資源進(jìn)行統(tǒng)一控制（包括評(píng)判、增加、更改、有效性等）。各業(yè)務(wù)單位必須只能使用公共資源，不能自己創(chuàng)建；當(dāng)各業(yè)務(wù)單位需要新資源時(shí)，可以提交申請(qǐng)，經(jīng)過管理組評(píng)定后，管理組在庫中增加新資源，方可使用；各業(yè)務(wù)單位可以提交新資源，經(jīng)過管理組評(píng)定后增加到庫中，供共享使用。
 
    在協(xié)同平臺(tái)的基礎(chǔ)功能和遵循共性技術(shù)的原則下，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)能夠支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)公司內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)與制造、制造與制造間的核心協(xié)同功能，包括數(shù)據(jù)協(xié)同、流程協(xié)同、即時(shí)協(xié)同以及數(shù)據(jù)安全管控。圖1為協(xié)同平臺(tái)的總體框架。

    2 零組件階段設(shè)計(jì)管理

圖2 設(shè)計(jì)制造協(xié)同總體思路圖

    數(shù)字化協(xié)同平臺(tái)對(duì)設(shè)計(jì)制造并行工程的支持是通過對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)基于成熟度的管理方式實(shí)現(xiàn)的。其主要目的是在設(shè)計(jì)單位與制造單位之間共同定義階段點(diǎn)及每個(gè)階段點(diǎn)所需協(xié)同的內(nèi)容。圖2為設(shè)計(jì)制造協(xié)同總體思路圖，設(shè)計(jì)發(fā)圖過程分為3個(gè)階段。第1、2階段協(xié)同數(shù)據(jù)供工藝進(jìn)行前期準(zhǔn)備使用，為設(shè)計(jì)文件預(yù)發(fā)放；第3階段協(xié)同數(shù)據(jù)為試制依據(jù)性文件，進(jìn)行正式發(fā)放。如在M1階段，制造廠相關(guān)工藝部門可并行了解設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行工藝可行性論證，對(duì)新工藝、新材料進(jìn)行有效論證，并時(shí)刻與上游設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，及早發(fā)現(xiàn)存在的問題，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造的并行工程，以加快發(fā)動(dòng)機(jī)研制進(jìn)度。
 
    基于階段設(shè)計(jì)的數(shù)字化協(xié)同的管理主要包括以下功能內(nèi)容：

    （1）在上游設(shè)計(jì)單位進(jìn)行階段設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的預(yù)發(fā)放以后，下游制造單位數(shù)據(jù)接收人員確認(rèn)接收數(shù)據(jù)后啟動(dòng)相關(guān)工作，使得相關(guān)業(yè)務(wù)部門人員及時(shí)查看瀏覽到階段設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、反饋。

    （2）在上游設(shè)計(jì)單位，可通過報(bào)表查看階段設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)、更新時(shí)間、發(fā)布時(shí)間、發(fā)往單位、反饋記錄（已反饋、未反饋）及審簽記錄。對(duì)于緊急待處理的階段設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，給予高亮顯示。

    3 數(shù)據(jù)/流程協(xié)同管理

    數(shù)字化協(xié)同平臺(tái)在數(shù)據(jù)/流程協(xié)同管理的主要功能包括以下幾個(gè)方面：

    （1）階段設(shè)計(jì)零件管理。確定階段設(shè)計(jì)零組件的階段劃分及劃分標(biāo)準(zhǔn)，定義每個(gè)階段設(shè)計(jì)與制造單位的業(yè)務(wù)內(nèi)容。對(duì)于零組件是否需要階段設(shè)計(jì)增加判斷，在型號(hào)設(shè)計(jì)過程中，判斷零組件需要階段設(shè)計(jì)，則必須遵從設(shè)計(jì)與制造階段設(shè)計(jì)管理業(yè)務(wù)規(guī)范。

    （2）數(shù)據(jù)協(xié)同區(qū)。提供設(shè)計(jì)與制造單位數(shù)據(jù)協(xié)同共享區(qū)目錄的批量創(chuàng)建，批量創(chuàng)建的目錄根據(jù)協(xié)同關(guān)系和數(shù)據(jù)類型進(jìn)行劃分，有利于數(shù)據(jù)的同步和查找，在協(xié)同共享區(qū)中可查看各種數(shù)據(jù)的狀態(tài)與反饋情況。

    （3）數(shù)據(jù)自動(dòng)放置功能。對(duì)于設(shè)計(jì)與制造單位需要共享同步的數(shù)據(jù)，根據(jù)發(fā)往單位與協(xié)同共享區(qū)目錄對(duì)應(yīng)關(guān)系，協(xié)同平臺(tái)提供了共享數(shù)據(jù)流程審批后即自動(dòng)放置到對(duì)應(yīng)共享區(qū)的對(duì)應(yīng)共享目錄下的功能，大大降低了人為操作出錯(cuò)及人工操作時(shí)間。

    （4）數(shù)據(jù)同步功能。對(duì)于設(shè)計(jì)與制造單位的數(shù)據(jù)同步，協(xié)同平臺(tái)提供了自動(dòng)定時(shí)批量同步及手動(dòng)批量同步或發(fā)布等多種方式，滿足了各業(yè)務(wù)單位之間數(shù)據(jù)同步的各種需求。

    （5）數(shù)據(jù)接收/發(fā)放清單。對(duì)于設(shè)計(jì)與制造單位之間每次發(fā)往與接收的數(shù)據(jù)，協(xié)同平臺(tái)都會(huì)在設(shè)計(jì)、制造單位共享區(qū)目錄下產(chǎn)生接收、發(fā)放數(shù)據(jù)清單，以便于系統(tǒng)管理人員可以清楚地查看到已經(jīng)接收與發(fā)放的數(shù)據(jù)及同步結(jié)果。

    （6）流程協(xié)同管理。協(xié)同平臺(tái)提供了跨系統(tǒng)的階段設(shè)計(jì)流程簽審。使制造單位的業(yè)務(wù)人員無需再到設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簽審或代簽，大大減少了項(xiàng)目成本，并提高了工作效率。

    在網(wǎng)絡(luò)連通情況下（同時(shí)兼顧考慮個(gè)別單位網(wǎng)絡(luò)不通情況），通過協(xié)同平臺(tái)的遠(yuǎn)程任務(wù)箱功能，制造單位即可登陸到設(shè)計(jì)單位系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行零組件的階段流程會(huì)簽任務(wù)，并在審批過程中給予簽審意見。審批通過后，設(shè)計(jì)單位人員登陸系統(tǒng)，可以查看到審批通過后的具有階段狀態(tài)的階段零組件對(duì)象，如M1階段，圖3為遠(yuǎn)程流程會(huì)簽示意圖。

圖3 遠(yuǎn)程流程會(huì)簽示意圖

    4 即時(shí)協(xié)同管理

    數(shù)字化協(xié)同平臺(tái)的即時(shí)協(xié)同管理部主要包括以下功能內(nèi)容：

    （1）提供了1個(gè)用于實(shí)時(shí)交換信息的框架結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議功能。

    （2）提供了與Teamcenter生命周期可視化的緊密集成，并支持JT格式，以提供一個(gè)豐富的可視協(xié)同環(huán)境用于進(jìn)行二維和三維查看。

    （3）利用會(huì)議管理功能，能夠安排和管理會(huì)議，并可以與微軟Outlook同步。

    （4）利用應(yīng)用程序和桌面共享以及即時(shí)通訊集成，團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崟r(shí)地一起工作。

    （5）與Siemens PLM Software的NX和Teamcenter可視化集成，用于實(shí)時(shí)的三維會(huì)議，如圖4所示。

圖4 協(xié)同平臺(tái)的即時(shí)管理

結(jié)束語

    航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化協(xié)同平臺(tái)的建設(shè)，主要就是支持設(shè)計(jì)和制造單位數(shù)據(jù)的發(fā)放與接收、設(shè)計(jì)與制造的異地并行協(xié)同、數(shù)據(jù)在制造單位的分發(fā)和瀏覽、在線會(huì)議和可視化協(xié)同。實(shí)現(xiàn)跨地域及不同數(shù)據(jù)庫支持下協(xié)同研制平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互，從而形成順暢的型號(hào)工程研制業(yè)務(wù)過程，并通過集成的數(shù)字化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和關(guān)鍵流程的無縫鏈接，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一、高效、安全的協(xié)同平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期、提高研制效率、降低生產(chǎn)成本、提高數(shù)據(jù)重用率，并對(duì)數(shù)據(jù)的狀態(tài)進(jìn)行有效管理，從而為我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)字化研制模式的變革及并行工程戰(zhàn)略的實(shí)施起到了重大的作用。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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