◎文/蔣曉弟 李 ?。▏?guó)營(yíng)蕪湖機(jī)械廠技術(shù)中心）

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)航空裝備設(shè)計(jì)所、制造廠、使用部隊(duì)與保障企業(yè)間各自獨(dú)立，自成體系，產(chǎn)品全生命周期信息未實(shí)現(xiàn)在統(tǒng)一的信息化平臺(tái)上建立與維護(hù)，加之不少現(xiàn)役航空裝備設(shè)計(jì)時(shí)未充分考慮維修性，導(dǎo)致作為產(chǎn)業(yè)鏈下游的航空裝備修理企業(yè)對(duì)航空裝備的設(shè)計(jì)、制造和使用信息掌握不全，修理保障時(shí)缺乏單機(jī)技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)信息支撐，尤其在裝備跨代、換代時(shí)期，產(chǎn)品更新快、構(gòu)型復(fù)雜、異構(gòu)數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)修理保障模式已不能滿足當(dāng)前武器裝備的保障發(fā)展趨勢(shì)。

一、航空裝備綜合保障的現(xiàn)狀分析

1.航空裝備綜合保障未來發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)

由于航空工程的復(fù)雜性，小批量、多批次、整機(jī)和部件的混合維修等因素，給組織和管理帶來了較大的難度。一方面，飛機(jī)技術(shù)水平的提高，工藝復(fù)雜性的增加，使得在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接收、組織策劃和修理保障實(shí)施上不能順暢過渡，導(dǎo)致了產(chǎn)品修理周期延長(zhǎng)；另一方面，整機(jī)和部件的混合維修，由于缺乏必要的維修工程管理的技術(shù)手段支持，導(dǎo)致維修組織的困難，而飛機(jī)的交付時(shí)間要求緊迫，目前的條件不能很好地適應(yīng)當(dāng)前任務(wù)的需要。

2.現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理方法不適應(yīng)產(chǎn)品維修管理的需要

產(chǎn)品維修過程中產(chǎn)生并傳遞大量的信息和數(shù)據(jù)，需要交流和共享，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)管理手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代維修的需要，越來越捉襟見肘。具體來說，目前維修保障單位基本采用Office軟件、CATIA及各種輔助工具參與飛機(jī)的維修設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)，產(chǎn)生大量的電子數(shù)據(jù)，同時(shí)還要接收大量的設(shè)計(jì)、制造和使用數(shù)據(jù)用于維修準(zhǔn)備，盡管部分單位各自建立了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和信息化平臺(tái)，但保密要求限制和平臺(tái)種類各異[1]、互不連通等因素造成信息載體落后、相關(guān)的信息沒有關(guān)聯(lián)、缺乏單一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，信息孤島效應(yīng)明顯，已不能很好地滿足航空裝備綜合保障進(jìn)一步發(fā)展的需求。

3.傳統(tǒng)的管理手段不適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)維修的需要

傳統(tǒng)的維修過程的管理基本上還是以“碰頭會(huì)”、電話或者紙質(zhì)記錄為主，缺乏一種數(shù)字化、可視化的手段動(dòng)態(tài)監(jiān)控維修項(xiàng)目全過程。

4.缺乏一體化的技術(shù)狀態(tài)管理系統(tǒng)

部分航空裝備修理單位雖然利用信息系統(tǒng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)了部分技術(shù)狀態(tài)管理功能模塊，但因缺乏面向技術(shù)狀態(tài)管理業(yè)務(wù)整體的設(shè)計(jì)，難以作為統(tǒng)一平臺(tái)支持該項(xiàng)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)開展。目前的技術(shù)狀態(tài)管理的核心對(duì)象是各類圖文檔，而沒有以物料清單為核心對(duì)象，沒有建立起以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為核心組織各種產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理機(jī)制，也沒有建立涵蓋設(shè)計(jì)、修理等的一體化更改控制流程。

二、總體方案

通過分析飛機(jī)MRO業(yè)務(wù)架構(gòu)，研究提出面向飛機(jī)MRO業(yè)務(wù)領(lǐng)域的產(chǎn)品全生命周期管理平臺(tái)業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)模型。以系統(tǒng)工程[2]為指導(dǎo)、技術(shù)狀態(tài)管理活動(dòng)為主線，充分借鑒了ATA標(biāo)準(zhǔn)和S1000D系列標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)國(guó)際先進(jìn)規(guī)范，基于基地級(jí)修理主流程開展航空裝備綜合保障技術(shù)過程和技術(shù)管理過程的研究，按圖1設(shè)計(jì)總體方案，提出面向飛機(jī)MRO領(lǐng)域的產(chǎn)品全生命周期管理信息化系統(tǒng)的構(gòu)建[3]。

圖1 面向飛機(jī)MRO領(lǐng)域的產(chǎn)品全生命周期管理信息化系統(tǒng)示意圖

三、主要技術(shù)分析

根據(jù)總體方案重點(diǎn)開展業(yè)務(wù)文件數(shù)據(jù)的組織與管理、型號(hào)產(chǎn)品數(shù)據(jù)與實(shí)例產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管控、企業(yè)公共協(xié)同工作平臺(tái)搭建、MRO業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化、信息平臺(tái)集成、專業(yè)成果與配套標(biāo)準(zhǔn)固化等相關(guān)技術(shù)的研究與準(zhǔn)備。

集中存儲(chǔ)、管理、組織和控制產(chǎn)品型號(hào)數(shù)據(jù)調(diào)撥、試修技術(shù)準(zhǔn)備、試修實(shí)施、生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持等業(yè)務(wù)過程中產(chǎn)生的飛機(jī)維修保障工程相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)文件、工藝文件、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)問題處理單據(jù)等圖文檔。支持按文檔屬性包括編號(hào)、密級(jí)、型號(hào)、專業(yè)等進(jìn)行多維度組合查詢，實(shí)現(xiàn)文檔版本管理，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保數(shù)據(jù)的一致性、有效性、完整性、安全性和可追溯性。

建立基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化管理的數(shù)據(jù)管理機(jī)制，在設(shè)計(jì)產(chǎn)生的EBOM（工程BOM）基礎(chǔ)上，重構(gòu)出維修所需的BOM，實(shí)現(xiàn)按架次或修理次數(shù)有效性的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。引入技術(shù)狀態(tài)管理理念，實(shí)現(xiàn)型號(hào)設(shè)計(jì)、維修數(shù)據(jù)構(gòu)型的一體化管理，確保設(shè)計(jì)更改結(jié)果和生效架次等信息能夠自動(dòng)傳遞至維修等環(huán)節(jié)，通過智能影響性分析提示其進(jìn)行相應(yīng)更改，并在系統(tǒng)中記錄整個(gè)更改的處理過程。

構(gòu)建企業(yè)級(jí)（理論上可以跨企業(yè)）的公共協(xié)同工作環(huán)境，將型號(hào)維修過程中涉及到的設(shè)計(jì)、制造、維修、客戶等角色人員緊密連接在一起，為各類角色提供統(tǒng)一安全的數(shù)據(jù)共享、交換和協(xié)作的區(qū)間，消除跨地域、跨業(yè)務(wù)造成的隔閡。

通過工作流程驅(qū)動(dòng)飛機(jī)維修業(yè)務(wù)流程的規(guī)范自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、生產(chǎn)、質(zhì)量、資源保障等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中工作流程的有效銜接和信息的順暢流轉(zhuǎn)，有序協(xié)調(diào)整個(gè)飛機(jī)生命周期過程中的各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)。

有效整合并利用各部門的各種知識(shí)和信息資源，集成飛機(jī)維修過程中使用到的數(shù)字化設(shè)計(jì)、維修等應(yīng)用工具和信息系統(tǒng)，并為其他系統(tǒng)提供必要的集成接口。

四、模型構(gòu)建

MRO總體業(yè)務(wù)過程一般按技術(shù)準(zhǔn)備、修理研發(fā)、修理生產(chǎn)和外場(chǎng)服務(wù)等開展（修理技術(shù)路線見圖2），基于該業(yè)務(wù)過程構(gòu)建以下主要信息系統(tǒng)模型 （信息系統(tǒng)架構(gòu)見圖 3）。

1.建立產(chǎn)品物料及其結(jié)構(gòu)管理模型

根據(jù)產(chǎn)品圖樣及相關(guān)文件構(gòu)建維修BOM，明確分解范圍及交件路線，編制修理技術(shù)條件、工藝文件，完成審批并發(fā)布。

圖2 修理技術(shù)路線

圖3 信息系統(tǒng)架構(gòu)

構(gòu)建維修BOM：創(chuàng)建一對(duì)設(shè)計(jì)物料對(duì)象和維修物料對(duì)象，分別從設(shè)計(jì)角度和維修角度對(duì)產(chǎn)品物料進(jìn)行屬性定義和結(jié)構(gòu)定義[4]；利用與外調(diào)資料項(xiàng)版本的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確保在外調(diào)資料項(xiàng)版本的審查結(jié)論發(fā)生更改時(shí)，設(shè)計(jì)物料項(xiàng)版本也會(huì)相應(yīng)更改；利用設(shè)計(jì)物料與維修物料的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確保在設(shè)計(jì)物料項(xiàng)版本換版時(shí)，維修物料項(xiàng)版本會(huì)相應(yīng)更改；設(shè)置專門的作廢更改流程，確保設(shè)計(jì)物料和維修物料各自唯一的已發(fā)放項(xiàng)版本可同時(shí)被作廢。

建立物料管理的單一數(shù)據(jù)源系統(tǒng)：采用中間數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)（PLM系統(tǒng)）與其他信息化系統(tǒng)的集成；設(shè)計(jì)物料對(duì)象一旦在PLM系統(tǒng)中發(fā)放，企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP系統(tǒng)）通過中間數(shù)據(jù)庫(kù)同步獲得數(shù)據(jù)，相應(yīng)地生成新的產(chǎn)品物料記錄；將與工程技術(shù)定義無關(guān)的物料的其他屬性歸集到維修物料對(duì)象參考屬性表單中，在維修物料對(duì)象發(fā)放時(shí)同步給ERP系統(tǒng)作為初始值，屬性值的修改在ERP系統(tǒng)中進(jìn)行；設(shè)計(jì)物料對(duì)象與維修物料對(duì)象中任意一個(gè)在PLM系統(tǒng)中完成換版更改，ERP系統(tǒng)可通過中間數(shù)據(jù)庫(kù)同步獲得數(shù)據(jù)，相應(yīng)更新產(chǎn)品物料記錄。

2.建立工藝及其結(jié)構(gòu)管理模型

根據(jù)工藝規(guī)劃，分析需修理的對(duì)象和修理流程，建立工藝及其結(jié)構(gòu)管理模型。

引入維修服務(wù)對(duì)象：引入維修服務(wù)對(duì)象，用于表達(dá)對(duì)某種產(chǎn)品的維修要求；利用維修服務(wù)將被維修產(chǎn)品與維修方案串接起來。

主輔機(jī)維修方案分離：將輔機(jī)的維修方案從主機(jī)維修方案中剝離出來，二者的結(jié)構(gòu)均包含針對(duì)整機(jī)及其零組件的工藝任務(wù)。

引入維修方案的PBOM與BOP：將維修方案規(guī)定需要對(duì)其進(jìn)行工藝處理的被維修產(chǎn)品的零組件，組織為一個(gè)與維修方案唯一對(duì)應(yīng)的物料層級(jí)結(jié)構(gòu)（PBOM，工藝BOM），用于表達(dá)維修方案的總體規(guī)劃；將維修方案所包含的工藝任務(wù)組織為維修方案自身的工藝層級(jí)結(jié)構(gòu)（BOP），用于表達(dá)維修方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

將對(duì)工藝任務(wù)的定義限定在技術(shù)層面：僅從資質(zhì)上定義工藝任務(wù)對(duì)人力資源的需求；為工藝任務(wù)定義全面的物料需求，以及需求類型。

提供責(zé)信度檢查功能：提供責(zé)信度檢查功能，用于識(shí)別BOP對(duì)PBOM的落實(shí)程度。

3.建立單機(jī)技術(shù)狀態(tài)管理模型

實(shí)例機(jī)型進(jìn)入修理線后，根據(jù)前期掌握的實(shí)物狀態(tài)和故檢結(jié)果建立單機(jī)技術(shù)狀態(tài)模型。

引入維修項(xiàng)目，對(duì)維修方案實(shí)例化：引入維修項(xiàng)目對(duì)象，用于組織歸集與一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)廠修理有關(guān)的所有數(shù)據(jù)；對(duì)維修方案及其結(jié)構(gòu)中的所有工藝任務(wù)進(jìn)行實(shí)例化，用于生產(chǎn)準(zhǔn)備。

文實(shí)雙線并行以確認(rèn)進(jìn)廠狀態(tài)：設(shè)置履歷本對(duì)象，并在實(shí)例履歷本對(duì)象上登記輔機(jī)產(chǎn)品的件號(hào)和使用記錄；開放實(shí)例BOP中的“配套”工序的編輯權(quán)限，便于故檢員將實(shí)物清點(diǎn)結(jié)果記錄在實(shí)例工序上；提供文實(shí)比對(duì)功能，檢查履歷本登記的信息與實(shí)物清點(diǎn)結(jié)果之間的一致性；在文實(shí)比對(duì)通過之后，生成單機(jī)實(shí)例BOM，并利用基線確認(rèn)產(chǎn)品進(jìn)廠時(shí)的單機(jī)技術(shù)狀態(tài)。

4.建立更改與貫徹過程管理模型

落實(shí)上級(jí)通報(bào)或上游更改，建立更改與貫徹過程管理模型。

統(tǒng)一數(shù)據(jù)狀態(tài)與更改模型：為數(shù)據(jù)設(shè)置若干個(gè)版本；為每一個(gè)數(shù)據(jù)版本設(shè)置若干種狀態(tài)；控制不同狀態(tài)數(shù)據(jù)的權(quán)限；引入更改對(duì)象，將更改過程中涉及到的所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)組織在一起。

五、結(jié)語

本項(xiàng)目以信息化平臺(tái)為載體建立面向飛機(jī)MRO領(lǐng)域的產(chǎn)品全生命周期管理通用信息化模型，建設(shè)形成適用于航空裝備MRO業(yè)務(wù)的產(chǎn)品全生命周期管理標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)對(duì)象、業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)場(chǎng)景，并以某具體機(jī)型修理過程為試點(diǎn)開展工程化應(yīng)用，實(shí)施過程中通過不斷迭代優(yōu)化，提高模型成熟度，固化后可向其他機(jī)型推廣，為航空裝備修理系統(tǒng)各單位開展數(shù)字化修理建設(shè)提供借鑒。同時(shí)，本項(xiàng)目實(shí)施過程中開發(fā)的部分功能模塊為推進(jìn)視情維修模式改革奠定了基礎(chǔ)，也為其他相關(guān)業(yè)務(wù)流程創(chuàng)造了價(jià)值，對(duì)壓縮裝備在廠修理周期，提高我軍航空裝備修理質(zhì)量和裝備完好率具有重要意義。