航空企业MBD环境下三维数模归档应关注的问题分析

谢 琳

（哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150060）

1 问题的起源与描述

1）问题的起源。随着档案信息化的发展，电子数据不断增多，档案管理工作内容已逐渐由传统纸质档案管理向电子档案管理转变。我国新型号飞行器大多是基于MBD技术设计、制造。电子档案（尤其是三维数模）该如何管理并提供利用已是当前业内急需解决的一大课题。

2）概念描述。（1）档案。《企业档案工作规范》中，企业档案是指企业在研发、生产、经营和管理活动中形成的有保存价值的各种形式的文件。（2）BOM（Bill of Material）。BOM（Bill of Material）物料清单，在本文中是指产品所需零部件明细表及其结构。BOM管理是企业技术管理信息化的主要内容，它表明了产品、部件、组建、零件、原材料之间的结构关系。在企业中，对于产品的整个生命周期而言，根据不同部门对BOM的不同需求，主要将BOM分为以下几种：设计物料清单EBOM，计划物料清单PBOM，制造物料清单MBOM。PBOM和MBOM也是提供给计划部门(ERP)的关键管理数据之一。（3）PDM。PDM，产品数据管理系统，通过PDM系统，可以提高生产效率，有利于对产品的全生命周期进行管理，加强对于文档、图纸、数模、数据的高效利用，使工作流程规范化。（4）CAPP。CAPP：计算机辅助工艺过程设计系统。（5）MBD。MBD是波音推行的产品定义方法。它详细规定了三维实体模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法，改变了传统以工程图纸为主，而以三维实体模型为辅的制造方法。

2 三维数模长期存储的意义

1）三维数模的产生。三维数模主要应用于产品的设计开发方面。它与产品设计、工艺、生产制造紧密相关，是质量问题追溯和迅速恢复生产制造的最重要依据。如何保存归档并有效利用这些三维数模更是当今航空制造业面临的首要问题。

三维数模的产生不亚于从手工绘图到计算机绘图的革新，代表了当今CAD技术的发展方向，其效益被世界知名公司和机构证实。相比于二维图纸，MBD（三维数模）更加直观清晰，给人以更强烈的视觉刺激、其震撼度远远高于二维画面。有了物体的三维数据，可以产生任意视图，视图能保持正确的投影关系，这为后续的工艺设计和生产工程应用带来了便利。

2）三维数模归档的目的。三维数模归档可以做到对各类电子数据的长期存储，为日后飞机交付后的维护维修、质量问题追溯、飞机再制造提供设计、工艺及质量数据支撑。

3 三维数模管理现状分析

1）制度体系建设。为进一步提升企业领导及全体员工对档案价值与档案管理作用的认识，航空工业要求各厂所宣贯两办《意见》、以及《企业档案工作规范》。规范指出“电子文件逻辑归档宜定时进行，物理归档应与相应门类或内容的其他载体归档时间一致”。

《CAD电子文件光盘存储、归档与档案管理要求》《电子文件归档与管理规范》《企业电子文件归档和电子档案管理指南》《航空工业航空产品档案管理办法》中，虽然均对电子文件归档作出了详细规定，但是对于三维数模的管理和归档仍有盲区。面对新形势下的三维数模管理，一定程度上以上文件制度已经无法满足现有的管理需求，不能对三维数模的归档进行规范管理。在信息化环境下档案管理系统功能、档案相关政策、法规相关顶层文件，已经呈现出“法在事后”的趋势，行业内各单位也只能领会精神，但不能达到指导的目的。

2）国内外研究现状。在国内三维数模的归档不能简单的将二维图纸管理方式进行转化，需要以飞机产品再造为目的，对三维数模进行合理、有效、系统的归档管理。航天系统曾对三维数模归档进行了研究，鉴于现有产品数据管理系统很难维持30年以上，三维数模归档的完整性、权限继承、展现形式都很难纯粹的依托现有的档案管理系统，因此航天系统将PDM系统与档案管理系统相结合，开发了新功能以便于对三维数模进行归档。但是航天和航空在产品生产、制造、管理上还是存在差别的，不能将航天三维数模归档手段完全套用于航空系统，因此需要继续研究。

3）国内外管理现状分析。空客在开发A380的过程中，曾使用过数字保真技术对研发信息进行归档、备份。但是归档再利用时，从CATIA V4到V5版本的3D模型转换过程中出了一系列问题，并且仍然强调专有软件的依赖性。可见此技术可以实现归档，但改进空间很大。

波音公司90年代便使用PDM系统对产品实施数据管理。它把数据存储分为存放数据的仓库、存放设计过程数据的区域、用户个人的区域；不再把设计人员设计的图纸作为有效依据，它通过产品和零件号控制飞机结构及整个设计过程，同时简化了设计更改的一系列管理。在近万台工作站中运行着近千个不同应用软件，通过实现DCAC/MRM系统，建立单源产品数据库，提供唯一的产品数据存取点，提供多种正确而清晰的材料表（例如：EBOM、MBOM、PBOM、CBOM、MPS-BOM等），保持产品数据系统、一致、有效、齐套、无冗余并且可靠。最终通过PDM实现文档控制、设计评审管理、更改管理、构型管理等一系列过程。

4）三维数模归档面临哪些问题需要解决。明确三维数模归档的目的，才能有针对性的开展工作。归档首要面临的就是存储的问题，有了存储的环境，找到合适的技术手段是解决三维数模归档的重点和难点。三维数模在企业中各个部门都有可能产生，原始的航空产品档案归档范围是否仍然适用，需要进一步讨论研究。三维管理是否对原有二维管理有了颠覆性的变化，档案管理基本停留在二维空间，在档案信息化发展的今天，三维数模归档无异于是对二维图纸管理的冲击。

4 解决三维数模归档问题所采用的方法

三维数模归档是行业内比较大的一个课题。一次性说清楚、树立一套完整的归档体系基本上是不可能的。本文希望运用“5W1H”分析方法，将三维数模归档这个大课题剖析和拆分，分成几个方面逐一分析，寻找解题方法。也就是分不同阶段剖析解决零散问题，最终再将零散问题整合，逐一攻破。

首先确定“对象”，即三维数模的长周期存储。第二找到“原因”，即为什么要解决此问题。第三确定“场所”，即信息化部门还是档案部门来主要解决。第四梳理“时间和程序”，即问题需要在什么时间解决，需要哪些步骤和程序。目前某企业已针对三维数模归档及国际上现有的先进标准，拟定了民机产品长周期存储信息系统架构、民用飞机产品数据长周期存储和检索过程等标准，其主要手段是：基于STEP中性格式的系统标准研究。最后利用合理的“方式方法”发现解决问题需要的技术条件和手段。

5W1H分析法为基于MBD环境下的三维数模归档提供了科学的工作分析方法，可运用于对工作的分析与规划中，使工作有效地执行，从而提高效率。

5 建议和思考

当今企业，档案管理与信息化结合的愈加紧密，档案管理工作不再局限于二维世界之中。无论是工业化与信息化结合，还是智能化制造与智能化管理，档案管理工作应该站在更高的高度，与信息化发展紧密结合，重新思考和规划档案管理在企业中应充当何种角色，又该如何发挥好自身的作用。只有不断思考与更新，才能真正意义上做到档案信息化建设，不然只能是被信息化无形的手牵着走，不仅被动，而且可能面临被取代的危险。