探究基于单一数据源飞机产品的全生命周期数据管理

李辉

摘 要 本文主要围绕飞机产品全生命周期数据管理的背景现状进行分析，基于单一产品数据源的特点，探究飞机产品的数据管理——PDM，包括它的应用需求、实施的方法和步骤以及实现目标等。

关键词 飞机产品；单一数据源；全生命周期；PDM

中图分类号 V2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）186-0054-02

随着国家综合实力的不断提升，飞机制造业逐渐深入科学技术的研发，不断完善生产信息资源，并加强信息数据的管理，成为了航空工业的至关重要的任务。PDM是以单一信息源为基础形成的全生命周期数据管理的一项系统工具，满足了不同飞机产品生产的需求，在一定程度上促进了航空工业的发展。

1 飞机产品全生命周期数据管理的背景现状

目前，随着科学技术和网络社会的高速发展，对现代制造业的要求越来越严格，尤其是飞机产品的制造，可靠性和安全性显得至关重要，不断优化飞机产品制造的技术策略，提高产品的质量管理标准成为了飞机产品制造必走之路。

全生命周期数据管理在上述条件下应运而生的战略性方法，根据飞机产品制造的不同周期，不同阶段，进行产品信息的共享和交流，加强产飞机产品的各阶段角色的协同合作、管理、传播，直至完成飞机制造品的全部过程。同时，飞机产品生命周期的数据管理具有信息集成与组织问题和信息的可追踪性问题，针对这些问题，通过单一数据源来组织和管理数据，解决飞机产品复杂的数据管理存在的缺陷，促进PDM为飞机产品制造业发挥巨大的作用。

2 单一产品数据源的特点

2.1 冗余可控制性

在单一产品数据源中，产品的结构，产品工艺及产品工程等信息不会因为构型的变化，呈现出无限增长趋势，但是由于单一数据源的产品信息冗余具有可控制性，构型的组成部分会与实例化方法组织产品数据相对应，在飞机产品的制造中，根据可重用的要求组织数据进行合理科学的配置。

2.2 可配置性

数据的可配置性是生产产品时发挥最大效用性，可通过产品信息在全生命周期的条件下，利用统一的过滤规则实现。其中，单一数据源是服务于系列化产品，它能够根据不同客户的需求，提供相对应的功能和组成结构，或进行科学的调整，以满足飞机生产制造上的要求，促进产品高质量和高效率完成。

2.3 状态统一性

在产品的全生命周期中，产品结构具有的逻辑特性和历史状态呈现出一致性，虽然产品信息所表达的组织形式和历史状态有所差别，但是当单一产品数据源利用内在的约束和逻辑联系，在飞机产品的结构形式和历史状态却是唯一存在着的。

2.4 约束完整性

单一产品数据源是通过一系列的程序完善的，它在整个产品的生命周期中，提供着完整的数据信息，并通过充分考虑数据内容和种类特点，设定出数据间的复杂关系，利用控制机制和等方法，从而在一定程度上保证了数据的完整性，以至于单一数据源在产品制造的运行中，发挥其可操作性和合理性的作用。

3 飞机产品全生命周期数据管理探究——PDM

3.1 PDM的应用需求

在飞机产品制造的过程中，为了不断提高飞机制造的质量和效率，应该不断解决先进的制造技术水平同落后的全生命周期数据管理水平之间存在的差距。

目前，我国的飞机制造产业采用了先进的制造产业，然而也存在着一定的缺陷，一方面，加强对飞机产品制造过程中单一产品数据源的利用程度，建立飞机产品的全局数据，从而保证单一数据源的唯一性和完整性，减少飞机产品在设计和制造中存在的多数据源现象，避免造成数据有效性的混乱，导致飞机产品制造出次品和废品，造成飞机生产资源的浪费。另一方面，随着飞机产品的制造，出现大量的数据信息，加强对全生命周期数据管理的需求，能够有效协调飞机产品在制造设计，制造工艺方面的工作，满足一切生产过程的要求，有利于对数据信息的有效利用。PDM就是在这些条件下应运而生的重要使用工具。

3.2 全生命周期数据管理的目标

在飞机产品的制造生产过程中，PDM完整的描述了飞机产品的形态，且科学合理描述和控制生产过，它实施的主要目标就是通过集成系统对飞机产品制造的构型和配置等信息进行使用的软件工具，具体包括以下3部分。

第一，合理管理飞机产品制造过程中使用的信息资源，包括产品的结构，产品生产工艺，设计的模型以及技术文档等，从而实现度全生命周期数据的管理和控制，保证信息的统一性和连续性。

第二，建立完整的BOM，通过对飞机产品设计过程到制造过程的信息进行比较，促进各类BOM的相互联系，相互作用，并实施有效性规则，保证飞机产品制造中构型和配置的正确性和可利用性。

第三，在飞机产品的制造工程中，保证管理的动态，灵活，加强对产品设计，开发以及工程工艺的科学管理，增加飞机产品制造的思想方法的成熟度。

3.3 PDM实施的内容

PDM的实施涉及到各个方面，它对飞机产品全生命周期数据管理范围广，周期长，投入大，需要将飞机产品制造中所产生的各类孤立零散的数据整理成相互牵连的整体数据，以至于进一步对全生命周期數据的科学管理，实现管理制度化。PDM作为一项系统工程，实施时必须加强顶层设计以及规划的制订，有效完成每个环节的任务，贯彻落实飞机产品制造的目标和任务。

PDM系统的实施，主要采用BOM控制法，其中BOM包括原材料，零部件以及半成品，它们之间相互联系，互相作用。在飞机产品的设计过程到制造过程，BOM根据飞机产品制造的各类设备，人员等配置，完善工艺分工信息，对零部件进行拆分等，并且在装配结构上，增加新型的生产配件，有利于各环节之间的密切联系，大大提高飞机产品的生产质量标准。

3.4 PDM实施步骤过程

在领导小组，PDM实施项目组以及专家的配合下，利用全生命周期数据管理，系统化的组织实施PDM，其具体实施方案如下。

在飞机产品制造的准备阶段，建立完善的项目小组组织体系，利用PDM分析生产需求，进行调研，确定目标；经过专业评审同意，初步设计飞机产品生产的总体规划结构，并制订完整详细的方案，确定实施的技术和工作方式方法，保证飞机产品制造的工作进度和经费预算的合理性；最后进行飞机产品制造的实施过程中，利用单一产品数据源，加强全生命周期的数据管理，保证PDM系统应用状态的专业性。

4 结论

在市场经济的环境下，航空工业之间竞争激烈，飞机产品的制造工艺，制造技术等都发生了巨大的改革，全生命周期数据管理在这种背景下，从单一数据源出发，对飞机产品的设计到制造过程发挥着至关重要的作用，而PDM系统作为整个飞机产品制造过程中的支撑平台，很大程度上适应了产品整个生命周期的协同合作，加强飞机产品的制造和管理水平。

参考文献

[1]李洲洋，贾晓亮，等.基于单一企业物料清单的飞机制造过程管理体系[J].计算机集成制造系统，2008，14（7）：1356-1362.

[2]杨玺.基于单一产品数据源的飞机制造信息管理研究[D].北京：北京航空航天大学，1999.