航天科技集團公司作為中國的國防科技戰略重要組成部分，主要是圍繞彈、箭、星、船、站開展研制，是國有特大型高科技企業。在近年來其研制任務不斷加重，研制周期不斷縮減的情況下，航天信息化戰線的隊伍也在工程信息化領域內不斷地探索產品研制工具和管理模式，為提升航天產品研制的效率和質量提供支撐。

    航天信息化建設從上世紀八十年代以來一直在滾動地發展，從最初的基于小型機的數學計算到九十年代基于設計工具的應用，從2000年前后開始使用PDM（AVIDM）、CAPP等管理工具，航天一直在堅持自主的PLM產品研制，航天信息化建設也隨著企業信息化管理的大潮在不斷地完善自己的體系。到今天，集團公司下屬企業基本都應用了PDM、MES等工具來管理其數據，也普遍實現了企業內部和企業之間的文件級數據協同。

    在新的一輪信息化建設中，航天企業的應用主要有以下幾個特點：

    1.從管理文件數據到管理結構化數據轉變

    航天型號研制對一次性成功有非常高的要求，從而對產品研制的質量需要嚴格把關，在研制過程中要經過重重驗證，對研制流程有一整套規范、嚴謹的管理辦法。承載該管理辦法的在現階段來看，主要還是一系列的文檔要求，數據猶如放在一個黑盒里面，數據在研制各階段的相關性只能通過文檔本身來建立，需要人工方式去對應，這些文檔要求雖能夠保證產品研制的質量，但在當前研制周期極短的情況下，需要大量的人力、財力去保證。

    如何將數據離散化，變成具有脈絡的一個個可管理的更細粒度的數據單元，管理細粒度的數據是航天企業當前急需建立的管理新模式，這里面不但有信息化手段的要求，也有管理模式的轉變要求。例如：如何將一個技戰術指標需求對應到一個設計方案中設計要求，又如何通過工程設計具體參數來支持設計方案，后續的工藝設計中又如何來保證工程設計參數的有效性從而最終保證技術指標等。這不僅僅是三維數字化的問題，三維數字化主要還是解決幾何結構問題，其他包括電氣、軟件等其他非幾何結構設計的也有類似需求。這都要求在管理數據的過程中要識別出企業要管理的對象，這些對象不再是一個三維模型，也不能僅僅是一個二進制文件，需要我們識別出更小的單元，具體到模型的一個特征參數，一個電氣接線的參數要求，這些才是我們最終要管理的對象，通過企業PDM/PLM的建模能力，建立這些參數對象與三維數字模型和電原理圖文件等對象的關系。只有通過這種更細粒度的數據管理才能方便地被信息系統識別，從而在后續的分析、利用上做到快速有效。

    2.在研制管理模式上向新模式探索

    航天科技集團公司是一個多級管理體系，集團、院（總體）、院（專業）、所（廠）按照不同的分工開展工作，一般情況下，設計與制造不在一個單位內完成，通常情況下都是設計單位完成設計后交付工廠制造，完成部組件制造后再在總裝單位進行裝配、試驗，最終交付給用戶。這種情況就造成了類似軟件瀑布式的研發模式，上下游之間的工作銜接階段明顯，存在明顯的交付過程，協同工作在組織上相關困難，從而研制周期被拉長。在當前研制周期要求短的情況下，如何提高研制效率是航天集團及各院所重點探索的課題。在運載火箭技術研究院開展的基于IPD模式的探索就是打破企業組織限制，將其下屬多個所廠的設計、工藝等人員組成IPT團隊，開展型號研制工作，在團隊協同和PMI和MBD方面取得了一定的實踐經驗和效果。

    上述主要是在管理模式上和管理手段的探索，航天企業的另一個新模式探索是從信息化手段支持研制管理到支持產品研制創新。航天科技集團除國防任務以外，還有大量的對外合作的產品，包括衛星應用設備及產品、信息技術產品、新能源與新材料產品、航天特種技術應用產品、特種車輛及汽車零部件、空間生物產品等。這些產品面向航天外的用戶，有些還是面向大眾消費市場的，如何創新產品研發來滿足用戶的多樣化需求，如何在團隊規模快速擴大和新人較多的情況下，在研制隊伍中快速傳播設計經驗，是航天產品研制的一個重要問題，由此航天將在現有的PLM系統建設基礎上開展知識工程建設，通過固化、挖掘、提煉、推送的方式讓設計師隊伍快速獲取掌握設計規律，激發創新靈感。通過研制模式的不斷探索優化，解除無效勞動，縮短研制周期是下階段的建設重點之一。

    3.結構的全過程全三維統一表達

    過去航天的設計單位使用設計工具完成火箭或衛星的結構設計后，生成二維工程圖下發到制造廠，制造廠再將二維圖還原為三維模型，由此再開展工藝、加工仿真設計，這個過程中產生了兩個低效節點，一個是生成二維圖這個過程中存在數據的轉化，另一個是將二維圖還原為三維模型存在著數據的轉化。這種轉換本身來講一方面存在丟失信息的可能性，另一方面還存在重復生成模型的低效過程。

    當前航天企業意識到研制過程中設計、仿真、工藝、制造、裝配、檢驗等過程采用統一模型的重要性，采用統一的模型不但可以杜絕模型信息丟失的問題，也便于在上游發生數據更改后驅動下游快速的實現數據的調整。集團公司下屬主要院所都在開展單一數據源為基礎的全過程全三維建設，這個周期會很長，涉及到原有研制模式的轉變，特別是各單位之間的三維數據交換有效性和知識產權的界定，如何從機制上保證各方利益是該模式推行的關鍵。

    4.從企業內協同到跨單位跨地域協同

    航天企業集團、院（總體）、院（專業）、所（廠）組織的模式決定了大協作的工作模式，總體院與專業院之間，設計與制造之間都存在著協作，但協作并不等于協同，尤其是單位之間的協同難以實現。在航天總體分系統自頂向下各自開展設計工作的環境下，設計制造分離的環境下，總體與分系統、單機設計單位，不同專業之間、設計與制造之間存在大量的以設計工藝會簽、設計數據分發和共享的協同需求。過去在一個單位內的協同通過會議、電話、視頻等方式開展，單位間的數據交換通過機要通道實現跨單位的文件傳遞，單位間協作以會簽、會議評審的模式開展。

    在經過多年的信息化建設后，各航天單位各自部署PDM系統（神舟軟件公司的AVIDM）的模式下，通過PDM的工作流、內部數據共享實現單位內部的協同，這種協同主要是小組級、部門級的協同，能夠提升設計、制造、裝配各環節內的效率。近年來隨著神舟軟件公司的AVIDM在航天的應用推廣，在協同方式上逐步建立了跨系統（AVIDM）的基于流程的協同模式，在協同內容上主要是設計工藝文件為主會簽、分發、共享及匯總。下一步將逐步建立以產品結構為核心的多元數據協同。

    5.重心由設計過程向制造過程轉變

    航天的單件小批生產模式和過去任務量不大的情況下，主要解決設計能力問題，在企業工程信息化建設過程中首先在設計端開展了PDM應用—AVIDM工程建設。隨著型號研制任務的日益繁重，制造、裝配逐漸成為了瓶頸，在衛星的研制周期中，制造和總裝占據了60%以上的時間，如何縮短制造裝配周期從而提高研制效率是擺在航天單位面前的重要課題，如何通過信息化的手段減少和替代實物的制造、試驗，如何合理安排生產計劃來提升制造裝配效率，如何通過過程控制保證產品質量是當前航天工程信息化建設的重點。

展望

    航天科技集團公司在型號研制的信息化建設過程中，以PLM為牽引走出了以自主可控、對外合作的道路，從工程設計逐步向兩端延伸，覆蓋從需求、方案到后端制造維護全過程管理，并隨著工程信息化行業技術的進步和發展，不斷探索和總結符合自身的研制模式，基于其專業公司—北京神舟軟件公司自主研發PLM產品，堅持做到有特點、有效果符合實際的道路。

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本文標題：2014產品創新數字化征文：航天的PLM應用發展與展望

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