數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為航空工業(yè)注入了新的動(dòng)力，設(shè)計(jì)人員已掌握數(shù)字化設(shè)計(jì)的基本方法。然而，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造裝配分離的串行工作方法使產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造之間的數(shù)據(jù)缺乏聯(lián)系，在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有充分考慮到產(chǎn)品制造裝配的特性，常常存在著制造廠(chǎng)需要對(duì)設(shè)計(jì)部門(mén)所傳遞過(guò)來(lái)的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)進(jìn)行二次裝配的問(wèn)題，人為的造成數(shù)據(jù)鏈中斷的現(xiàn)象。因此在現(xiàn)代飛機(jī)研制過(guò)程中開(kāi)展并行工程以及統(tǒng)一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理的技術(shù)研究，明確在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理內(nèi)容以及定義過(guò)程就顯得尤為重要。通過(guò)對(duì)我國(guó)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)包的國(guó)外航空企業(yè)數(shù)字化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理技術(shù)的跟蹤與研究，并結(jié)合我國(guó)航空企業(yè)在數(shù)字化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，提出面向并行工程的飛機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理技術(shù)定義。
1．ENOVIA簡(jiǎn)介
ENOVIA是達(dá)素公司開(kāi)發(fā)的一款用于產(chǎn)品數(shù)據(jù)生命周期管理系統(tǒng)軟件，主要用于復(fù)雜系統(tǒng)的研發(fā)。ENOVIA系統(tǒng)為企業(yè)提供了信息共享的平臺(tái)，使得不同的人員、部門(mén)及其他相關(guān)企業(yè)能夠方便地實(shí)現(xiàn)信息共享。參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)人員可使用ENOVIA系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，創(chuàng)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)，并在后續(xù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)放，其他部門(mén)人員也可以利用這個(gè)平臺(tái)參考使用數(shù)據(jù)。本文闡述的結(jié)構(gòu)管理解決方案就是基于ENOVIA這個(gè)平臺(tái)所采用的標(biāo)識(shí)產(chǎn)品的一系列方法。
2．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理簡(jiǎn)介
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理就是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的創(chuàng)建模式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的管理方法，管理職能和權(quán)限的劃分等方面進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及固化。好的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理方法能夠簡(jiǎn)化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理工作，提高零部件的重用性，為實(shí)現(xiàn)單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源提供方便。
3．國(guó)內(nèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理存在的問(wèn)暖
國(guó)內(nèi)的院所和企業(yè)都陸續(xù)購(gòu)買(mǎi)了相關(guān)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。但是基于這些數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理始終沒(méi)有得到重視。大多數(shù)的院所和企業(yè)還是在用系統(tǒng)自帶的功能進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的管理，導(dǎo)致：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的創(chuàng)建及后續(xù)調(diào)整無(wú)章可循，工作沒(méi)有延續(xù)性；設(shè)計(jì)過(guò)程中基線(xiàn)與備選方案無(wú)法在結(jié)構(gòu)樹(shù)中共存，方案調(diào)整就需要推倒重建，浪費(fèi)設(shè)計(jì)周期；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的創(chuàng)建僅考慮到設(shè)計(jì)分離面的劃分，與實(shí)際制造裝配脫節(jié)，造成數(shù)據(jù)鏈的斷裂；無(wú)法在系統(tǒng)中進(jìn)行有效性賦值，多構(gòu)型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中無(wú)法共存。
4．基于ENOVIA的飛機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理
ENOVIA作為達(dá)索公司的拳頭產(chǎn)品，不但能用于集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)軟件，同時(shí)還在系統(tǒng)內(nèi)預(yù)留了二次開(kāi)發(fā)的空間�，F(xiàn)在就筆者參與某公司ENOVIA系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)工作中積累的經(jīng)驗(yàn)提出如下解決方案：
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建
在ENOVIA系統(tǒng)中創(chuàng)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循：從上至下隨設(shè)計(jì)深入逐層分解；盡量按產(chǎn)品制造裝配關(guān)系分解；層級(jí)在滿(mǎn)足下文所述要求的基礎(chǔ)上盡量扁平化，見(jiàn)圖1。
圖1 某民機(jī)項(xiàng)目基于ENOVIA的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)示例
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整隨著設(shè)計(jì)的深入，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的分解逐步細(xì)化，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。常出現(xiàn)的情況有：
4．2．1設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)節(jié)點(diǎn)的刪改。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)沒(méi)有凍結(jié)前更改是頻繁而且龐雜的，導(dǎo)致頻繁的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更改。此階段對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)節(jié)點(diǎn)的刪改是直接在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)上操作的。
4．2．2設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)方案的更換。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行中常常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)設(shè)計(jì)方案無(wú)法確定的情況，此時(shí)就需要在ENOVIA系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多種方案并存。在本方案中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員可以利用中層的過(guò)程數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)多方案并存，在有需要的情況下可實(shí)現(xiàn)基線(xiàn)方案和備選方案間的互換，詳見(jiàn)圖2。
圖2 設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)方案的更換示例
4．2．3設(shè)計(jì)凍結(jié)后系統(tǒng)組件向?qū)嶋H安裝位置的轉(zhuǎn)移。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了方便設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展，需要將系統(tǒng)工作包分離出來(lái)。但是在實(shí)際裝配過(guò)程中，系統(tǒng)的安裝又是在不同的結(jié)構(gòu)工作包下完成。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本方案提出：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，系統(tǒng)件是在系統(tǒng)工作包節(jié)點(diǎn)下完成設(shè)計(jì)的，但是在確定設(shè)計(jì)分離面時(shí)需要考慮系統(tǒng)件在機(jī)身結(jié)構(gòu)中的安裝位置，而在設(shè)計(jì)方案凍結(jié)后，可將系統(tǒng)工作包下的各個(gè)部組件復(fù)制轉(zhuǎn)移至結(jié)構(gòu)工作包下預(yù)留的系統(tǒng)安裝節(jié)點(diǎn)下。詳細(xì)情況見(jiàn)圖3。
圖3 設(shè)計(jì)凍結(jié)后系統(tǒng)組件轉(zhuǎn)移示例
4．2．4設(shè)計(jì)凍結(jié)后對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)節(jié)點(diǎn)的更改。在本方案中，設(shè)計(jì)凍結(jié)后對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)中節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的更改應(yīng)由設(shè)計(jì)人員在過(guò)程數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建更改數(shù)據(jù)，后由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理員完成更改數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)中原數(shù)據(jù)的替換。詳情見(jiàn)圖4。
圖4 設(shè)計(jì)凍結(jié)后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)節(jié)點(diǎn)更改示例
5．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)權(quán)限的定義
本方案定義了四種角色參與ENOVIA系統(tǒng)中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的管理：系統(tǒng)管理員、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理員、設(shè)計(jì)組長(zhǎng)、設(shè)計(jì)員。角色職能見(jiàn)表1
這四種角色的職能劃分明確，充分實(shí)現(xiàn)了上文所述對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的各種操作。
6．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中有效性的標(biāo)注
有效性是定義數(shù)據(jù)有效范圍的一種標(biāo)識(shí)，表示特定產(chǎn)品的數(shù)據(jù)何時(shí)生效。飛機(jī)構(gòu)型管理一般使用架次標(biāo)識(shí)有效性。
有效性標(biāo)注在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)的不同層次和節(jié)點(diǎn)上，將對(duì)構(gòu)型管理方法產(chǎn)生重大影響。本方案采用了將有效性標(biāo)注在構(gòu)型項(xiàng)上的方法。通過(guò)對(duì)ENOVIA系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)將有效性信息附加在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)中的構(gòu)型項(xiàng)節(jié)點(diǎn)上。這樣，定義特定的飛機(jī)構(gòu)型僅需要搜索所有預(yù)設(shè)的構(gòu)型項(xiàng)即可。詳見(jiàn)圖5。
圖5 按有效性篩選產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示例
7．總結(jié)
本文著眼于民機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理的全過(guò)程，通過(guò)對(duì)民機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理過(guò)程的深入研究，提出了基于ENOVIA系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理方案，并結(jié)合我國(guó)民機(jī)院所和企業(yè)粗放式管理的現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次、節(jié)點(diǎn)的劃分，以產(chǎn)品實(shí)際裝配關(guān)系為主線(xiàn)，建立了支持飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造全過(guò)程的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理方法，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了有效性賦值方法，解決了客戶(hù)構(gòu)型飛機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的篩選、查找和輸出，從根本上解決了飛機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理問(wèn)題，對(duì)于完善民機(jī)數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系有重要的參考意義。
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本文標(biāo)題：基于ENOVIA的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理解決方案
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