飛機是一個大型復雜系統(tǒng)，它的研制是一個系統(tǒng)工程，涉及材料、機械、電子、自動控制等多學科領域，并且涉及大量的人員和各種資源，他們之間存在著復雜的交互關系。隨著計算機集成制造、并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、批量定制和虛擬企業(yè)等先進技術和理念的出現(xiàn)，以及新材料、新工藝和新技術的應用和革新，飛機研制模式一直處于動態(tài)變革之中。

數(shù)字化研制背景

數(shù)字化技術和基于業(yè)務過程的并行協(xié)同技術構成了現(xiàn)代飛機研制的主體。數(shù)字化并行協(xié)同研制的核心就是要運用數(shù)字技術改造傳統(tǒng)的生產(chǎn)研制模式，實現(xiàn)飛機研制技術、信息和資源等在協(xié)同環(huán)境下的無縫集成，它的應用使得傳統(tǒng)飛機研制過程發(fā)生了根本性變革。一方面使得分布于不同空間位置的多個航空研制單位聯(lián)合起來實現(xiàn)信息資源共享和協(xié)同工作，共同完成整個飛機研制的過程；另一方面，未來增強靈活性，企業(yè)自身的組織結構也發(fā)生著深刻的變化，過去的金字塔式多層階梯結構正向著網(wǎng)絡式扁平化結構的方向發(fā)展，研制方式也由以功能為中心的串行模式向以過程為中心的并行協(xié)同的研制模式轉變，企業(yè)、研制團隊之間以及研制人員間存在著大量的協(xié)同工作。

國內(nèi)數(shù)字化研制的現(xiàn)狀

我國飛機制造業(yè)正從數(shù)字化三維設計制造向以過程為中心的集成研制模式過渡，各種單向的數(shù)字化技術、網(wǎng)絡技術、先進制造技術和先進的理念正逐步應用到飛機研制過程中，并在數(shù)字化定義（數(shù)字化樣機）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、信息集成、并行工程等方面取得了重大進步，為縮短研制周期、有效控制成本、提高質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。面對市場與研制的全球一體化趨勢，我國的飛機制造業(yè)也從原來一廠一所的獨立研制模式向多廠所聯(lián)合研制甚至國際合作研制的模式轉變。

數(shù)字化協(xié)同平臺應用

1.設計制造并行工程支持

數(shù)字化協(xié)同平臺對設計制造并行工程的支持主要通過對設計數(shù)據(jù)基于成熟度預發(fā)放過程管理實現(xiàn)。成熟度數(shù)據(jù)預發(fā)放的主要目的是在上游單位（例如主設計單位）的設計數(shù)據(jù)正式發(fā)放之前，將達到一定成熟度的設計數(shù)據(jù)發(fā)布給下游制造單位相關業(yè)務部門，下游制造單位相關業(yè)務部門如工藝、工裝、采購和制造等能夠并行地開展相關工作，同時對設計開展相應的審查工作而及早發(fā)現(xiàn)存在的問題，從而實現(xiàn)設計制造的并行工程，以加快飛機研制的進度。基于數(shù)字化協(xié)同平臺的設計制造并行工程支持能力主要包括如下內(nèi)容：

（1）在上游單位（例如主設計單位）進行成熟度數(shù)據(jù)的預發(fā)放以后，下游制造單位數(shù)據(jù)接收人員確認接收數(shù)據(jù)后啟動數(shù)據(jù)的二次分發(fā)工作，使得相關業(yè)務部門人員及時查看、瀏覽到成熟度數(shù)據(jù)。

（2）成熟度數(shù)據(jù)在下游制造單位的數(shù)字化協(xié)同平臺展開成BOM結構進行統(tǒng)一管理 ，并通過數(shù)據(jù)庫方式記錄其成熟度狀態(tài)，以便查看和追溯（不同于正式數(shù)據(jù)的展開）。

（3）利用數(shù)字化協(xié)同平臺的數(shù)據(jù)二次分發(fā)功能，將設計數(shù)據(jù)分發(fā)到相關業(yè)務部門，以便開展工藝、工裝和生產(chǎn)工作。

2.數(shù)據(jù)二次分發(fā)管理

數(shù)據(jù)二次發(fā)放是指下游制造單位數(shù)據(jù)接收人員接收到外部的工程數(shù)據(jù)以后，工程數(shù)據(jù)在下游制造單位內(nèi)部各部門進行二次發(fā)放的業(yè)務流程。協(xié)同平臺將確保各部門相關責任人能夠及時獲取工程數(shù)據(jù)，避免人為耽擱導致工作延期。

協(xié)同平臺數(shù)據(jù)二次發(fā)放將提供數(shù)據(jù)接收單位以及相關責任人設定，同時根據(jù)業(yè)務要求設定多級傳閱。數(shù)據(jù)二次發(fā)放流程將自動通知數(shù)據(jù)接收單位的相關責任人，查看工程數(shù)據(jù)并開展各自工作。協(xié)同平臺將記錄整個數(shù)據(jù)二次發(fā)放流程執(zhí)行情況，對于錯發(fā)或者漏發(fā)情況，允許數(shù)據(jù)接收人員及時進行調(diào)整并重新發(fā)放。圖1是數(shù)據(jù)二次發(fā)放實例說明。

圖1 數(shù)據(jù)二次發(fā)放業(yè)務流程

3.設計更改貫徹管理

為了確保在民機研制過程中，設計單位發(fā)生的設計更改在下游制造單位相應業(yè)務部門得到貫徹和落實，例如設計更改導致的工藝、工裝、質(zhì)保等方面的更改，在數(shù)字化協(xié)同平臺中，將實現(xiàn)工程更改管理在下游制造單位的閉環(huán)過程的管理。根據(jù)下游制造單位的業(yè)務要求，將通過對設計發(fā)出的更改指令的貫徹管理，落實設計更改引起的工藝、工裝等環(huán)節(jié)的工程更改閉環(huán)管理。通過數(shù)字化協(xié)同平臺的實施將主要提供如圖2所示的能力。

圖2 EO貫徹業(yè)務流程

（1）建立閉環(huán)更改控制流程，確保發(fā)生設計更改時，相關的工藝、工裝等更改都得到了落實，實現(xiàn)更改歸零管理。

（2）將更改過程與工藝工裝等數(shù)據(jù)的版本和有效性管理結合起來，實現(xiàn)通過更改過程驅(qū)動數(shù)據(jù)版本和有效性信息的變化。

（3）按照上游單位（例如主設計單位）的要求，將設計更改的落實結果通過數(shù)字化協(xié)同平臺統(tǒng)計和整理反饋到給設計單位。

4.現(xiàn)場管理協(xié)同

在民機的制造過程中，生產(chǎn)現(xiàn)場會對設計數(shù)據(jù)提出疑問和問題。在數(shù)字化協(xié)同平臺中將對跟生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)的問題進行管理，并記錄、追蹤、控制相關問題處理情況。涉及到設計需要更改的，則跟生產(chǎn)人員需要及時完成后續(xù)的工作，將有關內(nèi)容修改、修訂并上載至內(nèi)部管理系統(tǒng)，審簽通過后通過數(shù)字化協(xié)同平臺正式發(fā)放到制造環(huán)節(jié)后才作為正式制造的依據(jù)，以此完成現(xiàn)場跟生產(chǎn)的閉環(huán)流程控制。

數(shù)字化協(xié)同平臺在現(xiàn)場跟生產(chǎn)管理協(xié)同方面的支持主要包括以下4個方面：

（1）在數(shù)字化協(xié)同平臺中設置的現(xiàn)場跟生產(chǎn)管控中心，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場相關數(shù)據(jù)及工作流程的電子化，對這些數(shù)據(jù)的提交、處理、控制、追蹤等過程進行管理。包括對詢問單、試制問題處理記錄、工廠綜合問題等數(shù)據(jù)及相關處理流程的管理，各類單據(jù)的總體業(yè)務流程如圖3所示。

（2）對各種現(xiàn)場問題的處理過程進行記錄，以便于以后的追溯，同時提供各種統(tǒng)計匯總的能力。如果現(xiàn)場問題處理涉及到該架次飛機構型信息變化，需要記錄并標識這些變化，保證在進行單架次構型信息過濾時，能夠追溯到這些信息。

（3）涉及到設計需要更改的，則按照生產(chǎn)人員需要及時完成后續(xù)的工作，數(shù)字化協(xié)同平臺將對各種現(xiàn)場問題的歸零和在工程更改中的合并過程和處理狀態(tài)進行管理，確?，F(xiàn)場跟生產(chǎn)流程的閉環(huán)控制。

（4）對于下游制造單位生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)的，需要工藝、工裝、項目管理等部門人員處理的問題，將在數(shù)字化協(xié)同平臺中通過建立現(xiàn)場問題處理區(qū)進行管理。生產(chǎn)現(xiàn)場人員可以通過該處理區(qū)提交問題、指定答復或處理人員、填寫問題描述等信息。指定的答復或處理人員將在數(shù)字化協(xié)同平臺收到消息通知，可進入現(xiàn)場問題處理區(qū)中對問題進行處理或答復。

結束語

數(shù)字化協(xié)同平臺針對民機工程研制協(xié)同的數(shù)字化技術及業(yè)務支撐主要為上述幾點，實現(xiàn)了設計和制造單位數(shù)據(jù)的發(fā)放與接收、設計與制造的異地并行協(xié)同、數(shù)據(jù)在制造單位的分發(fā)和傳閱、設計更改貫徹和現(xiàn)場管理協(xié)同。實現(xiàn)跨地域、不同數(shù)據(jù)庫支持下協(xié)同研制平臺之間的數(shù)據(jù)交互，從而形成順暢的型號工程研制業(yè)務集成數(shù)字化環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和關鍵流程的鏈接。構建了一個高效、安全的協(xié)同平臺，可縮短民機的研制周期、提高研制效率，可提供數(shù)據(jù)的流程追溯，為我國民機的數(shù)字化研制模式發(fā)展起到了積極的影響。