司鍵

摘 要：為了保證航空發(fā)動機協(xié)同研制過程中產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性，使用Teamcenter軟件按照構型管理的方法，對發(fā)動機產(chǎn)品的更改加以管理并以某型號發(fā)動機為例，驗證了構型更改控制方法的有效性。為了滿足航空發(fā)動機發(fā)展需求，運用構型管理的思想，摸索發(fā)動機構型管理和更改控制方法，從而保證協(xié)同研制過程中產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性，以及發(fā)動機數(shù)據(jù)更改的可控性及可追溯性。

關鍵詞：航空發(fā)動 機構型管理 更改

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（c）-0103-02

航空發(fā)動機的研制是一項多部門合作、多學科相互協(xié)同的復雜系統(tǒng)工程。由于航空發(fā)動機產(chǎn)品數(shù)據(jù)量大、研制難度大，導致發(fā)動機零部件尤其是設計初期更改頻繁，給發(fā)動機數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品管理帶來了挑戰(zhàn)。

1 現(xiàn)狀

隨著信息化手段的發(fā)展，研究所和工廠圖紙無紙化設計的廣泛應用，傳統(tǒng)的以紙質(zhì)圖紙為核心的加工、以紙質(zhì)更改單進行更改的措施已難以適用現(xiàn)在的實際工作情況，這迫使大家更加深入地應用構型管理技術。

國內(nèi)的發(fā)動機產(chǎn)業(yè)，受限于技術和管理方式的落后，對發(fā)動機圖紙文件的更改管理長期處于手工或是半手工狀態(tài)，拖長了研制周期，增加了設計成本，因此，改進更改管理方法，使其自動化，成為業(yè)界迫切的要求。而數(shù)字化技術的應用及PDM（Product Data Management）系統(tǒng)的強力支持，為更改自動化提供了基礎。

目前國內(nèi)的航空發(fā)動機廠所，廣泛采用以Teamcenter軟件為核心構建的PDM（Product Data Management）管理系統(tǒng)。Teamcenter軟件已在洛克希德馬丁公司的F-35項目、波音公司DCAC/MRM構型管理系統(tǒng)等項目中得到廣泛的應用。

2 構型管理的基本功能

構型管理是產(chǎn)品在壽命周期內(nèi)，為確立和維持產(chǎn)品的功能特性、物理特性和產(chǎn)品需求、技術狀態(tài)文件規(guī)定保持一致的活動[1]。

美國國家標準協(xié)會將構型管理歸納為5個功能：構型驗證和審核、構型管理計劃編制及管理、構型標識、構型更改管理、構型狀態(tài)紀實，缺少其中的任何一個功能，都不能構成真正的構型管理[2]。

3 構型更改的目的

構型更改是指對產(chǎn)品及其構型信息的變更[2]。

在產(chǎn)品生命周期中，特別是在研制階段，涉及新技術的采用、消除設計缺陷或是提高生產(chǎn)效率等，發(fā)動機的構型更改是不可避免的。

4 構型更改的方法

傳統(tǒng)的構型管理采用面向圖紙的構型方法，構建的產(chǎn)品結構是一顆具有層次關系的圖紙樹。

如果把發(fā)動機的產(chǎn)品構型項（構型管理的基本單元，是指能滿足最終使用功能、并被指定作為單個實體進行構型管理的硬件、軟件或其集合體，或其中一個離散的部分[1]）視為一個個模塊，各模塊間相對獨立，模塊的接口保持互換性，發(fā)動機可以從以前的管理具體的某一個零件的圖號版次，轉變?yōu)楣芾戆l(fā)動機上的一個個模塊的圖號版次。

在PDM系統(tǒng)上，采用模塊化的構型管理方法，需要改變原有的發(fā)動機產(chǎn)品結構形式，就是將發(fā)動機產(chǎn)品結構扁平化，將電氣系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)等視為構型項；同時將發(fā)動機本體上的壓氣機部件、燃燒室部件、渦輪部件等進一步細分。

原先以圖紙為基礎的更改管理，用“圖紙+更改單”的方式記錄更改，不能清楚分析更改的影響和更改的范圍。PDM系統(tǒng)上采用的模塊化構型管理方式就不一樣了，因為模塊具有獨立性，模塊內(nèi)的某個零件更改，該更改只會在模塊內(nèi)傳播，影響范圍只在本模塊之內(nèi)。

構型更改的標識一般采用兩種方式：更改零組件的版本號，簡稱“改版”；更改零組件的圖號，簡稱“改號”。在發(fā)動機設計中，以構型號來代表某一模塊，一般來說，發(fā)動機的構型號保持不變。構型號體現(xiàn)了零件部件組件之間的關聯(lián)關系。在PDM系統(tǒng)中應用構型號時，需要將該構型的裝配關系全部列出，并從頂層開始排列每一層的構型號。

5 應用實例

以某型號發(fā)動機為例。在某型號發(fā)動機研制過程中，圖紙零組件采用最新版本有效的原則，即設計過程中數(shù)據(jù)按最新工作版本有效，生產(chǎn)依據(jù)新數(shù)據(jù)按最新發(fā)布版本有效。

在PDM系統(tǒng)中對某圖號零件進行設計更改，一般的更改流程如下。

（1）第一步，設計人員首先要提出更改要求并編寫更改申請單。

（2）第二步，需要對零件的此次更改進行影響分析，主要分析對性能的影響，對設計的影響，對成本、計劃的影響，影響范圍（在模塊化設計體系下，零件的更改一般在自己的構型號中完成更改）。

（3）第三步，提交更改申請單到構型更改控制委員會取得批準。

（4）完成更改申請后，編寫更改單（記錄更改內(nèi)容）和修改完善圖紙，圖紙和更改單一起提交構型更改控制委員會指定人員進行批準。

（5）完成更改。

（6）將更改單和更改后的圖紙，通過PDM系統(tǒng)一起發(fā)送給工廠，PDM系統(tǒng)按零件的屬性自動將圖紙和更改單發(fā)送到所有的相關單位。

（7）工廠完成更改后，反饋設計所，完成更改的閉環(huán)控制。

在PDM系統(tǒng)中，傳遞電子數(shù)據(jù)不再伴隨物理載體交接，更改數(shù)據(jù)自動分發(fā)、自動監(jiān)控提醒、自動貫徹觸發(fā)、自動統(tǒng)計匯總，減少人工帶來的漏發(fā)和誤發(fā)風險。

6 結語

PDM系統(tǒng)在國內(nèi)航空發(fā)動機領域尚算是一個新的事物，借助PDM系統(tǒng)提高更改的效率，收集更改各影響部門的信息，在實際工作中完善摸索最合適的更改控制流程。

參考文獻

[1] GJB 3206A-2010，技術狀態(tài)管理[S].

[2] 王慶林，余國華，王睿.構型管理[M].上?？茖W技術出版社，2010.