構(gòu)建國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)輕量化數(shù)模管理模式
——C919客服案例

◆ 高 飛 王紅艷 王玉偉 王志強(qiáng) / 文

構(gòu)建國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)輕量化數(shù)模管理模式
——C919客服案例

◆ 高 飛 王紅艷 王玉偉 王志強(qiáng) / 文

編者按

上海飛機(jī)客戶服務(wù)有限公司工程數(shù)據(jù)QC小組成立于2013年6月，小組人員7名，課題類型為創(chuàng)新型。該小組從2013年6月至2014年3月，開(kāi)展活動(dòng)次數(shù)達(dá)40余次，取得了成果，并榮獲2014年上海市優(yōu)秀質(zhì)量管理小組稱號(hào)。

1.課題背景

三維數(shù)模輕量化技術(shù)是指在保證原始數(shù)模文件基本信息和必要精度的基礎(chǔ)上，將文件大小壓縮至1/10甚至更小的簡(jiǎn)化格式過(guò)程。輕量化數(shù)模技術(shù)賦予了原始設(shè)計(jì)數(shù)模“平民化”的操作流暢性和跨平臺(tái)便利性。通過(guò)輕量化數(shù)模，技術(shù)人員可以獲得更加豐富的產(chǎn)品三維信息，加快產(chǎn)品的研制進(jìn)度；上下游技術(shù)人員間的信息交流更加便捷；企業(yè)各環(huán)節(jié)之間的溝通變得更加直觀，促進(jìn)跨部門、跨平臺(tái)、跨企業(yè)的協(xié)同作業(yè)。

圖1 輕量化數(shù)模在現(xiàn)有民機(jī)客服工程中的應(yīng)用場(chǎng)景

隨著國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)客戶服務(wù)工程的開(kāi)展，輕量化數(shù)模已經(jīng)成為民機(jī)客戶服務(wù)產(chǎn)品研制過(guò)程中的重要源數(shù)據(jù)之一。各核心業(yè)務(wù)（如圖1所示）均需要輕量化數(shù)模提供可視化或虛擬三維體驗(yàn)方面的數(shù)據(jù)支撐。

2.課題選擇

現(xiàn)有客服工程涉及數(shù)模的業(yè)務(wù)流程主要面臨著如下問(wèn)題：（1）由技術(shù)人員自行在PDM（Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)模的下載和保存，難以保證數(shù)模的準(zhǔn)確性；（2）臃腫的原始數(shù)模文件占用了大量的電腦資源，不利于企業(yè)降低生產(chǎn)成本；（3）現(xiàn)有的數(shù)模管理方式直接影響了工作進(jìn)度。

通過(guò)對(duì)面向民機(jī)客服產(chǎn)品的輕量化數(shù)模管理模式展開(kāi)研究，發(fā)現(xiàn)可以從三個(gè)方面改善現(xiàn)狀：（1）提高效率。可減輕技術(shù)人員的工作負(fù)擔(dān)；同時(shí)可節(jié)約人工成本，降低能耗。（2）保證構(gòu)型符合性。保證客服產(chǎn)品與飛機(jī)產(chǎn)品的構(gòu)型符合性。（3）降低成本。即節(jié)約寶貴的計(jì)算機(jī)資源，降低企業(yè)的運(yùn)行成本。

綜上所述，工程數(shù)據(jù)QC小組將課題選定為“研究C919大型客機(jī)輕量化數(shù)模管理模式”。

3.設(shè)定目標(biāo)

根據(jù)現(xiàn)狀，小組將課題目標(biāo)定為：向各業(yè)務(wù)部門發(fā)放的部段級(jí)輕量化數(shù)模準(zhǔn)確率＞98%。

注：數(shù)模準(zhǔn)確率=（發(fā)放數(shù)模總數(shù)-質(zhì)量員檢查出問(wèn)題數(shù)-下游客戶報(bào)告有問(wèn)題數(shù)）/發(fā)放數(shù)模總數(shù)

4.可行性分析

小組成員從技術(shù)基礎(chǔ)、管理基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)等方面對(duì)課題進(jìn)行可行性分析。

（1）C919是基于模塊化的MBD（Module Based Definition）全三維設(shè)計(jì)，便于數(shù)模的管理和裝配；

（2）目前輕量化數(shù)模技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域已經(jīng)獲得了較廣泛的應(yīng)用，且國(guó)內(nèi)外IT廠商均有相應(yīng)的產(chǎn)品支持；

（3）現(xiàn)已建立了較完整的構(gòu)型管理技術(shù)體系；

（4）目前在客服產(chǎn)品研制過(guò)程中已經(jīng)建立了統(tǒng)一的PDM平臺(tái)，并針對(duì)客服產(chǎn)品的研制專門建立了SBOM（Service BOM）；

（5）已經(jīng)配備了一定數(shù)量的高性能圖形工作站。

綜上所述，小組成員一致認(rèn)為現(xiàn)有條件滿足課題的開(kāi)展。

5.提出方案并確定最佳方案

圖 2 系統(tǒng)圖細(xì)化技術(shù)方案

小組成員使用頭腦風(fēng)暴法，提出三種總體技術(shù)路線，即開(kāi)發(fā)全套的管理系統(tǒng)；開(kāi)發(fā)集中下載接口+流程管理規(guī)劃；純?nèi)斯す芾恚粡臏?zhǔn)確性、成本、開(kāi)發(fā)時(shí)間、電子化水平四個(gè)方面比較以上三種技術(shù)路線，最終通過(guò)打分選定第二種方案，即“開(kāi)發(fā)批量下載接口+流程管理規(guī)劃”。

（1）利用系統(tǒng)圖細(xì)化技術(shù)方案

在前述基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)圖從軟件開(kāi)發(fā)架構(gòu)、組裝工具、本地?cái)?shù)模庫(kù)架構(gòu)、數(shù)模發(fā)放流程、更改流程、流程改進(jìn)等方面將技術(shù)方案進(jìn)行細(xì)化，如圖2所示。

小組利用因果矩陣圖確定了開(kāi)發(fā)基于平臺(tái)的批量數(shù)模下載接口；利用親和圖總結(jié)出對(duì)數(shù)模組裝工具的需求。

（2）數(shù)模組裝工具選擇

組員通過(guò)查閱資料和開(kāi)展調(diào)研，選擇了目前市面上較常見(jiàn)的4種三維數(shù)模組裝查看工具：3DVIA COMPOSER、JT2GO、CORTONA、CATIA。根據(jù)上述4種數(shù)模組裝工具，小組利用Minitab設(shè)計(jì)了一組混合正交實(shí)驗(yàn)，選取的實(shí)驗(yàn)因子分別為：使用的工具種類、操作者熟練程度、計(jì)算機(jī)配置。實(shí)驗(yàn)的參數(shù)結(jié)果和各因子的主效應(yīng)圖如圖3所示。實(shí)驗(yàn)表明，使用3dviaComposer最省時(shí)；且可以看出，通過(guò)使用輕量化數(shù)模，計(jì)算機(jī)配置對(duì)使用數(shù)模的時(shí)間影響已經(jīng)不顯著了。所以最終采用3dvia Composer作為數(shù)模組裝工具。

圖3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)安排及分析結(jié)果

（3）最終形成方案

由于技術(shù)協(xié)調(diào)單在PDM平臺(tái)上流轉(zhuǎn)，且每份文件都有明確的編號(hào)，并且可以指定人員簽署和掛接附件，所以最終選定以技術(shù)協(xié)調(diào)單的形式發(fā)放數(shù)模文件。結(jié)合公司的數(shù)據(jù)管理和構(gòu)型管理相關(guān)規(guī)定，小組制定了整個(gè)數(shù)模發(fā)放和數(shù)模的更新流程。

綜上所述，課題組得到了最終的實(shí)施方案（如圖4所示）。

6.按對(duì)策實(shí)施

（1）開(kāi)發(fā)集中下載接口

首先對(duì)各部門的輕量化數(shù)模業(yè)務(wù)需求展開(kāi)調(diào)研，最終明確了以3DXML為主的輕量化數(shù)模格式；對(duì)將要開(kāi)發(fā)的下載接口功能進(jìn)行描述，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行技術(shù)交底。

（2）開(kāi)發(fā)并測(cè)試驗(yàn)收

首先組織人員進(jìn)行下載接口各個(gè)功能模塊的編碼，在完成編碼的基礎(chǔ)上形成了完整的測(cè)試報(bào)告。

（3）安裝軟件并建立本地輕量化數(shù)模庫(kù)

在此基礎(chǔ)上課題組安裝了選定的軟件，并以SVCI為節(jié)點(diǎn)建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，利用sync功能同步更新數(shù)模庫(kù)，并且輸出產(chǎn)品列表。

（4）強(qiáng)化人員技能培訓(xùn)

針對(duì)部門新員工較多的現(xiàn)狀，組織相關(guān)軟件工具的專題培訓(xùn)，并編制操作說(shuō)明，強(qiáng)化專業(yè)操作技能。

圖4 課題最終實(shí)施方案

7.效果檢查

（1）有形效果

課題組對(duì)活動(dòng)中的數(shù)模發(fā)放準(zhǔn)確率分兩個(gè)階段進(jìn)行驗(yàn)證。在前兩個(gè)月中，發(fā)現(xiàn)部分月份準(zhǔn)確率在目標(biāo)值附近波動(dòng)，如圖5所示。

圖5 前期效果檢查

圖6 影響數(shù)模發(fā)放準(zhǔn)確率原因

針對(duì)所發(fā)現(xiàn)的主要原因（如圖6所示），我們分別提出了改進(jìn)措施：在人員方面，增強(qiáng)操作人員技能培訓(xùn)、編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)操作流程文件、設(shè)立AB角色；在軟件開(kāi)發(fā)方面，對(duì)部分代碼進(jìn)行調(diào)整；在構(gòu)型管理方面，加強(qiáng)與構(gòu)型管理人員的溝通、加強(qiáng)SBOM節(jié)點(diǎn)的維護(hù)。

通過(guò)落實(shí)上述改正措施，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)（如圖7所示），并保持穩(wěn)定。

（2）無(wú)形效果

本課題的成功，提高了輕量化數(shù)模處理的準(zhǔn)確率，可以為民用飛機(jī)客戶服務(wù)工程下游業(yè)務(wù)提供準(zhǔn)確可靠的源數(shù)據(jù)輸入；完善的數(shù)模輕量化處理流程，提高了客服工程的研制效率，節(jié)約了計(jì)算機(jī)資源，降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本；在活動(dòng)中組員正確使用PDCA循環(huán)并取得了較好的效果，增強(qiáng)了組員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；此次QC小組活動(dòng)充分調(diào)動(dòng)了每個(gè)成員的積極性和主動(dòng)性，增強(qiáng)了專業(yè)技能和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

對(duì)于取得的成果，公司形成了相應(yīng)的系列標(biāo)準(zhǔn)。

（作者單位：上海飛機(jī)客戶服務(wù)有限公司）

圖7 改進(jìn)后數(shù)模發(fā)放準(zhǔn)確率