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中國商飛某型號全生命周期構型管理項目

客戶概況

中國商飛是實施國家大型飛機重大專項中大型客機項目的主體,也是統籌干線飛機和支線飛機發展、實現我國民用飛機產業化的主要載體,主要從事民用飛機及相關產品的科研、生產、試驗試飛,從事民用飛機銷售及服務、租賃和運營等相關業務。

中國商飛于2008年5月11日成立,總部設在上海。由國務院國有資產監督管理委員會、上海國盛(集團)有限公司、中國航空工業集團有限公司、中國鋁業集團有限公司、中國寶武鋼鐵集團有限公司、中國中化股份有限公司共同出資組建,2018年底新增股東單位中國建材集團有限公司、中國電子科技集團有限公司、中國國新控股有限責任公司。

中國商飛下轄設計研發中心(上海飛機設計研究院)、總裝制造中心(上海飛機制造有限公司)、客戶服務中心(上海飛機客戶服務有限公司)、北京研究中心(北京民用飛機技術研究中心)、民用飛機試飛中心、基礎能力中心〔上海航空工業(集團)有限公司〕、營銷中心、新聞中心(上?!洞箫w機》雜志社有限公司)、商飛學苑(商飛黨校)以及四川公司、美國有限公司、民用飛機試飛中心東營基地、商飛資本有限公司、商飛集團財務有限責任公司等成員單位,在美國洛杉磯、法國巴黎分別設有美國辦事處、歐洲辦事處等辦事機構。中國商飛參股中俄國際商用飛機有限責任公司、成都航空有限公司和浦銀金融租賃股份有限公司。

項目背景

構型管理是指從產品定義、設計、生產到產品支援的全生命周期內的管理程序。它通過對產品標識、更改、審核和紀實等過程的控制,從而建立并維持產品的性能、功能特性和物理特性與產品的設計要求和使用信息之間的一致。

在構型管理的過程中,圍繞構型標識、構型控制、構型審核、構型紀實四個構型要素,梳理了若干業務要素,并與每一個構型要素進行對應,在未來解決方案定義中將對這些業務要素進行分析說明,并提供相應的解決方案。

總體目標

  1. 建立一個大客統一的構型數據庫,集中存放和組織大客相關的總體、氣動、強度、結構、系統(含供應商、機載軟件)、試驗等構型數據,并在構型庫中嚴格按照架次有效性的方式對這些數據進行管理,實現大客研制的單一數據源;

  2. 建立以產品結構為核心組織所有構型數據的管理機制,實現產品、零部件、各種構型數模和文檔之間的關聯管理,建立包括標準件、成品設備、機載軟件在內的全機完整產品結構;

  3. 引入構型基線等管理機制,對大客研制的各個階段以及各主要試驗試飛的狀態進行準確記錄,確保狀態信息的可追溯;

  4. 通過和構型基線管理相結合,實現對飛機研制轉階段過程中設計評審的有效管理,確保評審過程中發現問題的及時處理和解決;

  5. 建立大客完整工程更改控制程序,實現對工程更改問題提出,更改建議的評定、批準,更改通知的下達,更改執行結果數據的審批發放等的閉環的控制。確保更改信息和產品數據之間的一體化管理,并結合有效性的管理,實現通過工程更改管理過程驅動飛機構型的變化,準確記錄飛機各架次構型和相關數據的更改歷史,進行嚴格的構型控制;

  6. 對飛機生產制造過程中產生并由設計處理的超差、偏離進行統一控制和管理,并和各架次飛機產品結構之間建立關聯;

  7. 滿足各系統供應商產生的構型數據管理的需要,將供應商構型數據的提交、更改等過程納入到系統中進行統一管理 ;

  8. 進行客戶選項選配的管理,在系統中維護客戶選項、選項特征、選項約束等對象的信息模型。建立客戶選項和產品結構之間的關聯管理,實現基于客戶選配記錄自動驅動大客產品結構中有效性信息的設置;

  9. 建立統一的工程信息中樞和系統持續完善的框架,根據需要在系統中預留相應集成接口,作為統一的工程數據源頭為大客未來的生產制造、客戶服務等業務環節發布現行有效的工程數據。

解決方案

  • 定義視圖管理

  1. 產品結構定義視圖形成于預發展階段。產品結構定義視圖需要管理預發展期間設計產生的相關技術文件、總布置、全機外形、初步設計數模等產品設計信息,并經過多輪次的設計協調迭代演進,逐步發展為工程發展階段的產品結構設計視圖和詳細設計數模。

  2. 基于產品結構定義視圖以及各模塊的初步設計模型,還能夠形成飛機的初步設計數字樣機。

  • 設計視圖管理

  1. 產品結構設計視圖形成于工程發展期,即在詳細設計及以后的設計過程中逐步形成產品結構設計視圖?;诋a品結構設計視圖,需要管理工程發展期間設計產生的相關技術文件、模塊詳細設計模型、有效性數據、工程更改數據等產品設計信息。

  2. 基于產品結構設計視圖以及各模塊的詳細設計模型,還能夠形成飛機的數字樣機。

  • 系統視圖管理

  1. 系統視圖的作用在于滿足系統設計師在進行系統設計時對系統功能規劃和設備構型數據組織和控制的需求。系統視圖是針對飛機系列,而不是具體機型。

  2. 系統視圖是按照系統章節和設備功能進行分解的產品視圖,有些設備并不參與設計視圖的安裝。

  3. 系統視圖可以獨立建立,并可以早于設計視圖,方便系統設計師開展工作。

  • 工程更改管理

  1. 工程更改是對產品或已發放的產品構型文件所做的任何更改,包括對產品、產品信息和相關接口產品的修改。

  2. 飛機構型控制的目的是確保任何針對產品的工程更改都是經過系統的提出、評估、批準并且能夠及時地落實到工程圖樣或文件中,確保在飛機整個生命周期中構型狀態嚴格受控。

  • 構型基線管理

  1. 飛機研制生產的重要節點或里程碑處需要將前一階段研制產生的構型文件提交評審或批準,評審通過或批準后的產品數據需進行凍結并建立基線進行構型控制,并作為下一階段工作的基準。在構型管理系統中,將通過基線來記錄和管理飛機研制的某一階段結束時被“凍結”的構型數據。

  • 設備和機載軟件管理

  1. 建立統一的設備實例庫管理研制批次的需要進行狀態管理和控制的設備。S設計單位和制造廠在接收供應商提供的設備時,必須將設備入庫,記錄設備的序列號和初始狀態。

  2. 建立設備實例與其對應的設備編號之間的關聯關系,提供用戶通過系統視圖對某一架次設備實例狀態進行查詢的能力。

  3. 設備實例對象作為設備管理的主要載體,應通過設備編號和設備序列號進行唯一標識。

  4. 設備實例對象應能夠管理色標和其裝載的軟件編號和版本信息。

  5. 通過嚴格的控制流程對設備實例的狀態變化進行控制,例如:色標變化、軟件重新裝載等。

  6. 可以對設備的歷史狀態進行追溯,并提供當前狀態與某個歷史狀態之間的狀態信息比對。

  7. 提供設備狀態更改單、設備狀態紀實單等格式化表格的輸出功能,簡化用戶的操作,并確保設備實例庫與紙質表格之間的一致性。

  • 選項選配管理

  1. 近幾十年來民用航空不斷發展進步,航空公司在數量和規模上都不斷增長。不同航空公司之間的個性化需求和差異化服務內容越來越豐富,且飛機制造商在飛機設計階段更多地考慮到了不同機型的多樣化市場,相應的在銷售環節增加飛機的客戶化自定義階段,從而不同的航空公司可以根據自身需求來選擇不同的構型,來匹配本公司的發展前景和擴充需求。

  2. 以上情況要求飛機的研制單位在飛機設計初期就要充分考慮客戶的選配需求。飛機的基本型是一架可以飛行的飛機,客戶配置的飛機是在飛機的基本構型上,根據客戶選項進行“加減”而成。

  • 重量中心管理

  1. 重量數據作為飛機重量與平衡管理的一個重要方面,在整個飛機的研制過程中起著重要的作用,它不僅作為各設計階段飛機質量分布,載荷計算等的輸入來源,也是生產階段及適航取證階段作為生產制造重要的驗收依據,而且是飛機重量趨勢變化的預警器,是供總師系統相關決策的重要依據。因此重量數據統計的準確及時是項目研制的重要方面。

項目成果

全面支撐某型號構型管理過程,包括:

  • 工程更改控制流程全面落地;

  • 支撐機載軟件和設備實例管理;

  • 實現系統視圖構型管理;

  • 實現試驗視圖構型管理;

  • 實現電氣數據管理;

  • 實現構型基線管理。


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