◆ 高 飛 王紅艷 王玉偉 王志強 / 文

構建國產大型客機輕量化數(shù)模管理模式
——C919客服案例

◆ 高 飛 王紅艷 王玉偉 王志強 / 文

編者按

上海飛機客戶服務有限公司工程數(shù)據(jù)QC小組成立于2013年6月，小組人員7名，課題類型為創(chuàng)新型。該小組從2013年6月至2014年3月，開展活動次數(shù)達40余次，取得了成果，并榮獲2014年上海市優(yōu)秀質量管理小組稱號。

1.課題背景

三維數(shù)模輕量化技術是指在保證原始數(shù)模文件基本信息和必要精度的基礎上，將文件大小壓縮至1/10甚至更小的簡化格式過程。輕量化數(shù)模技術賦予了原始設計數(shù)?！捌矫窕钡牟僮髁鲿承院涂缙脚_便利性。通過輕量化數(shù)模，技術人員可以獲得更加豐富的產品三維信息，加快產品的研制進度；上下游技術人員間的信息交流更加便捷；企業(yè)各環(huán)節(jié)之間的溝通變得更加直觀，促進跨部門、跨平臺、跨企業(yè)的協(xié)同作業(yè)。

圖1 輕量化數(shù)模在現(xiàn)有民機客服工程中的應用場景

隨著國產大型客機客戶服務工程的開展，輕量化數(shù)模已經成為民機客戶服務產品研制過程中的重要源數(shù)據(jù)之一。各核心業(yè)務（如圖1所示）均需要輕量化數(shù)模提供可視化或虛擬三維體驗方面的數(shù)據(jù)支撐。

2.課題選擇

現(xiàn)有客服工程涉及數(shù)模的業(yè)務流程主要面臨著如下問題：（1）由技術人員自行在PDM（Product Data Management，產品數(shù)據(jù)管理）平臺上進行數(shù)模的下載和保存，難以保證數(shù)模的準確性；（2）臃腫的原始數(shù)模文件占用了大量的電腦資源，不利于企業(yè)降低生產成本；（3）現(xiàn)有的數(shù)模管理方式直接影響了工作進度。

通過對面向民機客服產品的輕量化數(shù)模管理模式展開研究，發(fā)現(xiàn)可以從三個方面改善現(xiàn)狀：（1）提高效率?？蓽p輕技術人員的工作負擔；同時可節(jié)約人工成本，降低能耗。（2）保證構型符合性。保證客服產品與飛機產品的構型符合性。（3）降低成本。即節(jié)約寶貴的計算機資源，降低企業(yè)的運行成本。

綜上所述，工程數(shù)據(jù)QC小組將課題選定為“研究C919大型客機輕量化數(shù)模管理模式”。

3.設定目標

根據(jù)現(xiàn)狀，小組將課題目標定為：向各業(yè)務部門發(fā)放的部段級輕量化數(shù)模準確率＞98%。

注：數(shù)模準確率=（發(fā)放數(shù)?？倲?shù)-質量員檢查出問題數(shù)-下游客戶報告有問題數(shù)）/發(fā)放數(shù)?？倲?shù)

4.可行性分析

小組成員從技術基礎、管理基礎和物質基礎等方面對課題進行可行性分析。

（1）C919是基于模塊化的MBD（Module Based Definition）全三維設計，便于數(shù)模的管理和裝配；

（2）目前輕量化數(shù)模技術在機械制造領域已經獲得了較廣泛的應用，且國內外IT廠商均有相應的產品支持；

（3）現(xiàn)已建立了較完整的構型管理技術體系；

（4）目前在客服產品研制過程中已經建立了統(tǒng)一的PDM平臺，并針對客服產品的研制專門建立了SBOM（Service BOM）；

（5）已經配備了一定數(shù)量的高性能圖形工作站。

綜上所述，小組成員一致認為現(xiàn)有條件滿足課題的開展。

5.提出方案并確定最佳方案

圖 2 系統(tǒng)圖細化技術方案

小組成員使用頭腦風暴法，提出三種總體技術路線，即開發(fā)全套的管理系統(tǒng)；開發(fā)集中下載接口+流程管理規(guī)劃；純人工管理；從準確性、成本、開發(fā)時間、電子化水平四個方面比較以上三種技術路線，最終通過打分選定第二種方案，即“開發(fā)批量下載接口+流程管理規(guī)劃”。

（1）利用系統(tǒng)圖細化技術方案

在前述基礎上，利用系統(tǒng)圖從軟件開發(fā)架構、組裝工具、本地數(shù)模庫架構、數(shù)模發(fā)放流程、更改流程、流程改進等方面將技術方案進行細化，如圖2所示。

小組利用因果矩陣圖確定了開發(fā)基于平臺的批量數(shù)模下載接口；利用親和圖總結出對數(shù)模組裝工具的需求。

（2）數(shù)模組裝工具選擇

組員通過查閱資料和開展調研，選擇了目前市面上較常見的4種三維數(shù)模組裝查看工具：3DVIA COMPOSER、JT2GO、CORTONA、CATIA。根據(jù)上述4種數(shù)模組裝工具，小組利用Minitab設計了一組混合正交實驗，選取的實驗因子分別為：使用的工具種類、操作者熟練程度、計算機配置。實驗的參數(shù)結果和各因子的主效應圖如圖3所示。實驗表明，使用3dviaComposer最省時；且可以看出，通過使用輕量化數(shù)模，計算機配置對使用數(shù)模的時間影響已經不顯著了。所以最終采用3dvia Composer作為數(shù)模組裝工具。

圖3 實驗參數(shù)安排及分析結果

（3）最終形成方案

由于技術協(xié)調單在PDM平臺上流轉，且每份文件都有明確的編號，并且可以指定人員簽署和掛接附件，所以最終選定以技術協(xié)調單的形式發(fā)放數(shù)模文件。結合公司的數(shù)據(jù)管理和構型管理相關規(guī)定，小組制定了整個數(shù)模發(fā)放和數(shù)模的更新流程。

綜上所述，課題組得到了最終的實施方案（如圖4所示）。

6.按對策實施

（1）開發(fā)集中下載接口

首先對各部門的輕量化數(shù)模業(yè)務需求展開調研，最終明確了以3DXML為主的輕量化數(shù)模格式；對將要開發(fā)的下載接口功能進行描述，對軟件開發(fā)人員進行技術交底。

（2）開發(fā)并測試驗收

首先組織人員進行下載接口各個功能模塊的編碼，在完成編碼的基礎上形成了完整的測試報告。

（3）安裝軟件并建立本地輕量化數(shù)模庫

在此基礎上課題組安裝了選定的軟件，并以SVCI為節(jié)點建立產品結構，利用sync功能同步更新數(shù)模庫，并且輸出產品列表。

（4）強化人員技能培訓

針對部門新員工較多的現(xiàn)狀，組織相關軟件工具的專題培訓，并編制操作說明，強化專業(yè)操作技能。

圖4 課題最終實施方案

7.效果檢查

（1）有形效果

課題組對活動中的數(shù)模發(fā)放準確率分兩個階段進行驗證。在前兩個月中，發(fā)現(xiàn)部分月份準確率在目標值附近波動，如圖5所示。

圖5 前期效果檢查

圖6 影響數(shù)模發(fā)放準確率原因

針對所發(fā)現(xiàn)的主要原因（如圖6所示），我們分別提出了改進措施：在人員方面，增強操作人員技能培訓、編寫標準操作流程文件、設立AB角色；在軟件開發(fā)方面，對部分代碼進行調整；在構型管理方面，加強與構型管理人員的溝通、加強SBOM節(jié)點的維護。

通過落實上述改正措施，達到了預期目標（如圖7所示），并保持穩(wěn)定。

（2）無形效果

本課題的成功，提高了輕量化數(shù)模處理的準確率，可以為民用飛機客戶服務工程下游業(yè)務提供準確可靠的源數(shù)據(jù)輸入；完善的數(shù)模輕量化處理流程，提高了客服工程的研制效率，節(jié)約了計算機資源，降低了企業(yè)的運營成本；在活動中組員正確使用PDCA循環(huán)并取得了較好的效果，增強了組員發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；此次QC小組活動充分調動了每個成員的積極性和主動性，增強了專業(yè)技能和團隊協(xié)作精神。

對于取得的成果，公司形成了相應的系列標準。

（作者單位：上海飛機客戶服務有限公司）

圖7 改進后數(shù)模發(fā)放準確率