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簡(jiǎn)談基于局域網(wǎng)環(huán)境的飛機工程更改管理研究及應用論文
隨著(zhù)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的迅速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為當今社會(huì )主要的傳媒工具。所有行業(yè)采用局域網(wǎng)進(jìn)行辦公已經(jīng)成為必然的趨勢。局域網(wǎng)不僅可以為企業(yè)管理帶來(lái)便利，也為企業(yè)增加了經(jīng)濟產(chǎn)值。
局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)，指有限區域(如辦公室或樓層)內的多臺計算機通過(guò)共享的傳輸介質(zhì)互連所組成的封閉網(wǎng)絡(luò )。一般是方圓幾千米以?xún)�，局域網(wǎng)可以實(shí)現文件管理、應用軟件共享、打印機共享等功能。
目前，大多數航空企業(yè)都或多或少都使用了產(chǎn)品數據管理系統(ProductDataManagement，PDM)、計算機輔助工藝過(guò)程設計系統(ComputerAidedProcessPlanning，CAPP)和企業(yè)資源計劃系統(EnterpriseResourcePlanning，ERP)，但基于局域網(wǎng)環(huán)境下的各個(gè)系統只是夠單獨實(shí)現系統的功能，如何將各個(gè)系統中的數據與其他系統實(shí)現共享，甚至是為其他系統所用。到目前為止，還沒(méi)有一個(gè)采用數字化技術(shù)的完善的信息化解決方案。
基于局域網(wǎng)環(huán)境的飛機工程更改管理系統，可以保證工程更改目錄的準確性、完整性;可以實(shí)現工藝系統轉化設計文件的全面性、正確性，實(shí)現信息傳遞的及時(shí)性;保證質(zhì)量系統對每項工程更改的有效監控和關(guān)閉。與企業(yè)內部其他系統(ERP系統、CAPP系統、PDM等)的信息共享和集成實(shí)現或預留了接口，保證了系統的靈活性和擴展性。
本文從實(shí)際應用的角度出發(fā)，探討了在局域網(wǎng)環(huán)境下采用PDM、CAPP、ERP等飛機項目中的飛機工程更改管理研究和系統應用。
1基于局域網(wǎng)環(huán)境下的飛機工程更改
飛機工程更改(AircraftEngineeringChange，AEC)是飛機制造行業(yè)使用較為普遍的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的作用是產(chǎn)生必要的信息，改正設計錯誤，提高產(chǎn)品的性能[1]。飛機結構復雜，組成零部件眾多，有龐大的功能系統，研制周期長(cháng)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造流程復雜。由于客戶(hù)要求以及市場(chǎng)的變化或是需要完善設計、采用新材料等原因，在飛機研制過(guò)程中不可避免的會(huì )發(fā)生工程更改活動(dòng)，是飛機研制過(guò)程中一項重要且繁瑣的工作。飛機工程更改必須在要求的批架次飛機上得到有效實(shí)施，一旦出現更改未實(shí)施的現象，將會(huì )造成實(shí)際狀態(tài)與設計狀態(tài)不符，甚至對飛機結構系統的功能造成安全隱患。因此，飛機工程更改管理與控制是用戶(hù)驗收飛機的重要質(zhì)量指標之一，也是飛機研制生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量管理的重要環(huán)節。飛機工程更改過(guò)程涉及設計、工藝、制造、工裝、工具、采購和售后服務(wù)等部門(mén)，在飛機制造和交付用戶(hù)使用過(guò)程中，更改活動(dòng)面臨以下主要問(wèn)題：
(1)更改流程復雜，耗時(shí)長(cháng)
據統計，一架中型飛機在研制過(guò)程中的更改數量為4萬(wàn)~6萬(wàn)項，飛機工程更改過(guò)程占整體時(shí)間的1/3~1/2;最初，飛機生產(chǎn)過(guò)程使用紙質(zhì)的“工程更改貫徹執行單”進(jìn)行控制，信息傳遞周期長(cháng)，信息共享范圍小，不能及時(shí)發(fā)現未實(shí)施的更改。
(2)更改涉及面廣，跟蹤難度大
飛機的零部件數量巨大，更改幾乎涉及到產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，尤其是現在飛機制造大多采用廠(chǎng)際協(xié)作生產(chǎn)模式;同時(shí)，飛機的零部件及成品件的供應商眾多，更改涉及面廣，關(guān)系錯綜復雜，難以跟蹤控制，與制造部門(mén)間的相互協(xié)調困難。
(3)飛機亟待交付，周期緊張
在飛機交付前，需要統計出所有飛機工程更改的實(shí)施和關(guān)閉情況。飛機亟待交付，周期緊張，如果工程更改活動(dòng)是紙質(zhì)版本，需人工統計，工作量巨大，飛機工程更改貫徹信息整理、匯總周期長(cháng)，可能會(huì )延長(cháng)飛機的交付周期。
飛機工程更改控制系統的目的是通過(guò)局域網(wǎng)內計算機跟蹤更改過(guò)程，對更改進(jìn)行統計，審計/評估工程更改的效果，這將提高工程更改貫徹信息整理、匯總的質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低更改成本，并將廣大設計、工藝和質(zhì)量人員從繁瑣、重復的核對工作中解放出來(lái)提供一條切實(shí)可行的途徑。
2飛機工程更改的主要活動(dòng)及研究現狀
2.1主要活動(dòng)
飛機工程更改是一種流程，主要包括問(wèn)題提出、更改申請、更改實(shí)現和更改通知4個(gè)階段。在飛機工程更改請求的不同階段包含許多不同的活動(dòng)，飛機工程更改請求中有以下活動(dòng)：(1)建立一個(gè)清晰的工程更改流程;(2)提出工程更改請求;(3)對工程更改分類(lèi)并設定優(yōu)先級;(4)詳細分析評審工程更改的可行性;(5)審批工程更改請求，決定生效日期或生效方式;(6)根據要求更新相關(guān)文檔;(7)記錄、更新、跟蹤更改過(guò)程;(9)審計、評估工程更改的效果，形成更改知識庫。
由于飛機工程更改涉及部門(mén)眾多，影響范圍廣，因此，需詳細評審工程更改請求的可行性(如更改時(shí)間、更改成本、影響范圍等)，這是飛機工程更改請求中的一項重要內容，相關(guān)部門(mén)應提供完整的評審意見(jiàn)及可行性論證結果。
傳統基于紙張的手工更改管理，由于耗時(shí)長(cháng)，無(wú)法實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)工程更改數據，不能事先獲得更改影響范圍等，已不能滿(mǎn)足現代市場(chǎng)激烈競爭、企業(yè)快速響應市場(chǎng)的需要，將逐漸被淘汰。目前，已有部分飛機制造企業(yè)開(kāi)始使用計算機輔助系統進(jìn)行工程更改的控制和統計。
2.2國內研究現狀
目前，國內針對飛機工程更改系統的研究較多，重點(diǎn)分析更改流程以及更改中的主要問(wèn)題和任務(wù)，如何保證更改數據的一致性、完整性和協(xié)同性等，并開(kāi)發(fā)了相應的原型系統，但缺少對企業(yè)實(shí)際應用情況的調查研究。在軟件的實(shí)現策略方面可分為3類(lèi)：一類(lèi)是基于PDM系統，將PDM作為工程更改的主體軟件和集成平臺，補充更改信息控制模塊;另一類(lèi)結合PLM系統的功能，采用工程更改請求、更改評估、更改分析、更改單、更改活動(dòng)5個(gè)對象建立一個(gè)閉環(huán)的工程更改流程，實(shí)現了產(chǎn)品數據間關(guān)聯(lián)關(guān)系的配套更改檢查和更改對象的同步機制。還有一類(lèi)是企業(yè)獨立開(kāi)發(fā)的工程更改管理系統。
目前，WINDCHILL是全球功能最強大的產(chǎn)品生命周期管理軟件，涉及圖書(shū)文檔管理、產(chǎn)品結構管理、生命周期管理、工作流程管理、零部件分類(lèi)及重用管理、項目管理、制造過(guò)程(工藝)管理、供應商管理、用戶(hù)需求管理等全部產(chǎn)品生命周期領(lǐng)域。但是每個(gè)模塊價(jià)位較高，也不一定適合本企業(yè)使用，現在航空企業(yè)多數用的是本企業(yè)獨立開(kāi)發(fā)的工程更改管理系統。
3飛機工程更改管理系統的實(shí)際應用
3.1目標
飛機工程更改管理系統的目標有：(1)保證工程更改目錄的準確性、完整性，并實(shí)現目錄傳遞的及時(shí)性和正確性;(2)保證工藝系統轉化設計文件的全面性、正確性，實(shí)現信息傳遞的及時(shí)性;(3)保證質(zhì)量系統對每項工程更改的有效監控和關(guān)閉;(4)設計、工藝、調度、檢驗各部門(mén)間能夠通過(guò)工程更改系統做到對每一項工程更改信息填寫(xiě)的逐級制約;(5)能夠以生產(chǎn)單位、機型、架次、更改內容、更改類(lèi)別、發(fā)放日期等為索引，對工程更改信息進(jìn)行跟蹤和實(shí)時(shí)監控;(6)更改信息的超時(shí)報警;(7)自動(dòng)統計、匯總貫徹情況，實(shí)現相關(guān)人員對更改信息的匿名查詢(xún);(8)與企業(yè)內部其他系統(ERP、CAPP、PDM、檔案館文件分發(fā)系統等)的信息共享和集成實(shí)現或預留了接口，保證了系統的靈活性和擴展性。
3.2設計思想及基本結構
(1)設計思想
基于公司現有的局域網(wǎng)等資源，利用信息化技術(shù)手段，按照優(yōu)化后的工程更改貫徹控制的流程，對不同部門(mén)的人員授予相應的角色、權限，從工程更改文件的內容及適用范圍、相關(guān)性的判斷、工藝文件的維護、生產(chǎn)過(guò)程的更改貫徹信息、驗收信息等進(jìn)行集成信息化管理，對工程更改的貫徹情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，能夠完成如架次查詢(xún)等預設的功能。
(2)基本結構
基于局域網(wǎng)環(huán)境的工程更改管理系統主要分為3個(gè)部分：即基礎信息維護層、業(yè)務(wù)功能層和數據接口層。
3.3詳細設計
3.3.1基礎信息詳細設計
主要維護飛機工程更改系統正常運行所必須的各類(lèi)信息，實(shí)現基礎信息的管理與控制，主要有：(1)部門(mén)用戶(hù)角色信息錄入、維護與查詢(xún)：對于設計、工藝、調度等用戶(hù)角色的基本信息，如姓名、崗位、人員代碼等信息錄入系統，建立用戶(hù)資料庫;(2)部門(mén)角色的權限管理與查詢(xún)：對于在工程更改貫徹過(guò)程的設計、工藝、調度、檢驗等人員根據職責的不同，在系統中進(jìn)行權限分配及管理等;(3)圖紙基礎信息維護與查詢(xún)：可查詢(xún)工程更改文件所依據的工程圖紙等信息;(4)圖紙相關(guān)單位的查詢(xún)：可查詢(xún)工程更改貫徹涉及的生產(chǎn)制造計劃等信息;(5)生產(chǎn)制造計劃信息維護與查詢(xún)：可查詢(xún)工程更改貫徹涉及的生產(chǎn)制造指令(FOAO)、生產(chǎn)記錄等信息;(6)數據維護與查詢(xún)：可查詢(xún)在制品處理意見(jiàn)等信息;(7)架次信息維護：按照設計架次、生產(chǎn)架次的對照情況，一一錄入系統，保證設計架次與生產(chǎn)架次相對應。
3.3.2業(yè)務(wù)功能詳細設計
(1)飛機工程更改工作流程
用于建立工程更改管理系統，實(shí)現對工程更改信息流的傳遞、處理過(guò)程的管理與控制。
(2)詳細功能設計
飛機工程更改系統的詳細功能設計主要有：工程更改目錄維護及審批(設計);工程更改目錄工藝路線(xiàn)制定(路線(xiàn)分發(fā)系統自動(dòng)生成);生產(chǎn)單位更改相關(guān)判斷(工藝室主任);當前在制架次維護(計劃員);生產(chǎn)制造指令(AO/FO)維護(工藝員);生產(chǎn)制造指令(AO/FO)審批(工藝室主任);生產(chǎn)制造指令調度信息維護及提交檢驗(調度員);檢驗員檢查并關(guān)閉流程(檢驗員);更改超時(shí)報警、超時(shí)原因維護、超時(shí)處理審批等(系統管理員);工程更改單跟蹤(各相關(guān)人員);工程更改單查詢(xún)及報表生成(各相關(guān)人員)等。
3.4運行環(huán)境及數據接口層詳細設計
飛機工程更改管理系統的運行環(huán)境：
(1)硬件環(huán)境
數據庫服務(wù)器：支持數據庫的服務(wù)器，內存3G、硬盤(pán)可用空間大于80G;應用服務(wù)器：雙CPU、P4處理器2.4G以上，內存2.5G以上，硬盤(pán)30G以上;客戶(hù)端：1G及以上PC機，硬盤(pán)4G、內存256M及以上;網(wǎng)絡(luò )帶寬：10M及以上;其他：光驅、網(wǎng)卡、軟驅等。
(2)軟件環(huán)境
服務(wù)器操作系統：WINDOWS2003Server或WINDOWS2007Server;數據庫系統：ORACLE10g企業(yè)版;客戶(hù)機操作系統：WINDOWS98以上;瀏覽器：IE6.0spl;客戶(hù)端數據庫：無(wú)限制。
(3)數據接口層詳細設計規劃
部門(mén)基礎信息接口：從ERP系統中獲得相應部門(mén)基礎信息;人員基礎信息接口：從ERP系統中獲得相應企業(yè)人員基礎信息;生產(chǎn)制造指令管理接口：從CAPP系統中獲得生產(chǎn)制造指令信息。
3.5實(shí)際應用及效果
通過(guò)研究飛機工程更改的起因、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)管理等方面的關(guān)系，理順工程更改與客戶(hù)需求，飛機工程更改系統經(jīng)過(guò)系統開(kāi)發(fā)和前期的綜合測試后在公司正式運行實(shí)施。自飛機工程更改系統運行以來(lái)，各型飛機工程更改的管理工作水平有了很大提升，更改貫徹過(guò)程得到了實(shí)時(shí)監控，更改目錄及貫徹信息清楚、準確，基本實(shí)現了既定目標，優(yōu)點(diǎn)有：
(1)保證飛機工程更改目錄信息的準確，在飛機交付時(shí)，可以及時(shí)準確地提供給適航或接機代表的檢查。
(2)有效的監控，保證工程更改任務(wù)清楚，迅速全面的掌握各機型的工程更改的貫徹進(jìn)程，有效防止遺漏，貫徹工程更改。
(3)查詢(xún)方便快捷，可以通過(guò)架次、生產(chǎn)單位、機型、文件號、更改類(lèi)別、更改內容、發(fā)出日期等多方面信息檢索。
(4)通過(guò)建立嚴格的更改業(yè)務(wù)流程，在手工或計算機工具支持下，使更改活動(dòng)始終處于嚴格的可控狀態(tài)，記錄更改涉及的所有對象的變化，保證相關(guān)信息的一致性和完整性。
(5)通過(guò)有效地管理和控制工程更改進(jìn)而達到減少更改次數、縮小更改影響范圍和降低更改成本的目的。
管理飛機工程更改的能力有效地反映了一個(gè)企業(yè)的敏捷性，大多數產(chǎn)品都是通過(guò)發(fā)展的設計過(guò)程逐步得到改進(jìn)和完善的，同時(shí)產(chǎn)品的設計需求也不斷得到滿(mǎn)足和提升，這樣就延長(cháng)了產(chǎn)品的生命周期。因此，應改變過(guò)去錯誤的做法，被動(dòng)地解決工程更改的問(wèn)題，而要把工程更改看作一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程，通過(guò)它不斷地提高產(chǎn)品性能。由此可見(jiàn)，工程更改不僅是一般意義上的對產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中錯誤的修正，還是產(chǎn)品更新?lián)Q代的源動(dòng)力。
當然，現在該系統還存在一些不完善的地方，如界面不便于操作、無(wú)法實(shí)現從設計源頭到實(shí)際實(shí)施檢驗封閉的全過(guò)程控制、無(wú)法與供應商解決聯(lián)網(wǎng)等問(wèn)題。在今后的開(kāi)發(fā)中，還需要解決這些問(wèn)題，使系統不斷改進(jìn)和完善，從而更好的為集團公司飛機研制生產(chǎn)服務(wù)。
4結束語(yǔ)
在飛機項目中，隨著(zhù)飛機制造生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和當今市場(chǎng)對多品種、小批量生產(chǎn)以及飛機制造廠(chǎng)際協(xié)作生產(chǎn)的要求，特別是制造控制系統向集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化、可視化方向發(fā)展的需求，原有的一些標準和規范不再適用，一些標準化的工作亟待進(jìn)行。本文針對這種情況從應用的角度對飛機項目中的工程更改系統進(jìn)行了探討和研究，并針對它的定義、模型框架、關(guān)鍵技術(shù)和控制等進(jìn)行了詳細的論述，對我國航空企業(yè)實(shí)施數字化技術(shù)起到一定的借鑒作用。
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