航空企業(yè)MBD環(huán)境下三維數(shù)模歸檔應(yīng)關(guān)注的問題分析

謝 琳

（哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150060）

1 問題的起源與描述

1）問題的起源。隨著檔案信息化的發(fā)展，電子數(shù)據(jù)不斷增多，檔案管理工作內(nèi)容已逐漸由傳統(tǒng)紙質(zhì)檔案管理向電子檔案管理轉(zhuǎn)變。我國新型號飛行器大多是基于MBD技術(shù)設(shè)計(jì)、制造。電子檔案（尤其是三維數(shù)模）該如何管理并提供利用已是當(dāng)前業(yè)內(nèi)急需解決的一大課題。

2）概念描述。（1）檔案。《企業(yè)檔案工作規(guī)范》中，企業(yè)檔案是指企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營和管理活動中形成的有保存價值的各種形式的文件。（2）BOM（Bill of Material）。BOM（Bill of Material）物料清單，在本文中是指產(chǎn)品所需零部件明細(xì)表及其結(jié)構(gòu)。BOM管理是企業(yè)技術(shù)管理信息化的主要內(nèi)容，它表明了產(chǎn)品、部件、組建、零件、原材料之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。在企業(yè)中，對于產(chǎn)品的整個生命周期而言，根據(jù)不同部門對BOM的不同需求，主要將BOM分為以下幾種：設(shè)計(jì)物料清單EBOM，計(jì)劃物料清單PBOM，制造物料清單MBOM。PBOM和MBOM也是提供給計(jì)劃部門(ERP)的關(guān)鍵管理數(shù)據(jù)之一。（3）PDM。PDM，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過PDM系統(tǒng)，可以提高生產(chǎn)效率，有利于對產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行管理，加強(qiáng)對于文檔、圖紙、數(shù)模、數(shù)據(jù)的高效利用，使工作流程規(guī)范化。（4）CAPP。CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)系統(tǒng)。（5）MBD。MBD是波音推行的產(chǎn)品定義方法。它詳細(xì)規(guī)定了三維實(shí)體模型中產(chǎn)品尺寸、公差的標(biāo)注規(guī)則和工藝信息的表達(dá)方法，改變了傳統(tǒng)以工程圖紙為主，而以三維實(shí)體模型為輔的制造方法。

2 三維數(shù)模長期存儲的意義

1）三維數(shù)模的產(chǎn)生。三維數(shù)模主要應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)方面。它與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)制造緊密相關(guān)，是質(zhì)量問題追溯和迅速恢復(fù)生產(chǎn)制造的最重要依據(jù)。如何保存歸檔并有效利用這些三維數(shù)模更是當(dāng)今航空制造業(yè)面臨的首要問題。

三維數(shù)模的產(chǎn)生不亞于從手工繪圖到計(jì)算機(jī)繪圖的革新，代表了當(dāng)今CAD技術(shù)的發(fā)展方向，其效益被世界知名公司和機(jī)構(gòu)證實(shí)。相比于二維圖紙，MBD（三維數(shù)模）更加直觀清晰，給人以更強(qiáng)烈的視覺刺激、其震撼度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于二維畫面。有了物體的三維數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生任意視圖，視圖能保持正確的投影關(guān)系，這為后續(xù)的工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工程應(yīng)用帶來了便利。

2）三維數(shù)模歸檔的目的。三維數(shù)模歸檔可以做到對各類電子數(shù)據(jù)的長期存儲，為日后飛機(jī)交付后的維護(hù)維修、質(zhì)量問題追溯、飛機(jī)再制造提供設(shè)計(jì)、工藝及質(zhì)量數(shù)據(jù)支撐。

3 三維數(shù)模管理現(xiàn)狀分析

1）制度體系建設(shè)。為進(jìn)一步提升企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及全體員工對檔案價值與檔案管理作用的認(rèn)識，航空工業(yè)要求各廠所宣貫兩辦《意見》、以及《企業(yè)檔案工作規(guī)范》。規(guī)范指出“電子文件邏輯歸檔宜定時進(jìn)行，物理歸檔應(yīng)與相應(yīng)門類或內(nèi)容的其他載體歸檔時間一致”。

《CAD電子文件光盤存儲、歸檔與檔案管理要求》《電子文件歸檔與管理規(guī)范》《企業(yè)電子文件歸檔和電子檔案管理指南》《航空工業(yè)航空產(chǎn)品檔案管理辦法》中，雖然均對電子文件歸檔作出了詳細(xì)規(guī)定，但是對于三維數(shù)模的管理和歸檔仍有盲區(qū)。面對新形勢下的三維數(shù)模管理，一定程度上以上文件制度已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有的管理需求，不能對三維數(shù)模的歸檔進(jìn)行規(guī)范管理。在信息化環(huán)境下檔案管理系統(tǒng)功能、檔案相關(guān)政策、法規(guī)相關(guān)頂層文件，已經(jīng)呈現(xiàn)出“法在事后”的趨勢，行業(yè)內(nèi)各單位也只能領(lǐng)會精神，但不能達(dá)到指導(dǎo)的目的。

2）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。在國內(nèi)三維數(shù)模的歸檔不能簡單的將二維圖紙管理方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化，需要以飛機(jī)產(chǎn)品再造為目的，對三維數(shù)模進(jìn)行合理、有效、系統(tǒng)的歸檔管理。航天系統(tǒng)曾對三維數(shù)模歸檔進(jìn)行了研究，鑒于現(xiàn)有產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)很難維持30年以上，三維數(shù)模歸檔的完整性、權(quán)限繼承、展現(xiàn)形式都很難純粹的依托現(xiàn)有的檔案管理系統(tǒng)，因此航天系統(tǒng)將PDM系統(tǒng)與檔案管理系統(tǒng)相結(jié)合，開發(fā)了新功能以便于對三維數(shù)模進(jìn)行歸檔。但是航天和航空在產(chǎn)品生產(chǎn)、制造、管理上還是存在差別的，不能將航天三維數(shù)模歸檔手段完全套用于航空系統(tǒng)，因此需要繼續(xù)研究。

3）國內(nèi)外管理現(xiàn)狀分析。空客在開發(fā)A380的過程中，曾使用過數(shù)字保真技術(shù)對研發(fā)信息進(jìn)行歸檔、備份。但是歸檔再利用時，從CATIA V4到V5版本的3D模型轉(zhuǎn)換過程中出了一系列問題，并且仍然強(qiáng)調(diào)專有軟件的依賴性。可見此技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)歸檔，但改進(jìn)空間很大。

波音公司90年代便使用PDM系統(tǒng)對產(chǎn)品實(shí)施數(shù)據(jù)管理。它把數(shù)據(jù)存儲分為存放數(shù)據(jù)的倉庫、存放設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)的區(qū)域、用戶個人的區(qū)域；不再把設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的圖紙作為有效依據(jù)，它通過產(chǎn)品和零件號控制飛機(jī)結(jié)構(gòu)及整個設(shè)計(jì)過程，同時簡化了設(shè)計(jì)更改的一系列管理。在近萬臺工作站中運(yùn)行著近千個不同應(yīng)用軟件，通過實(shí)現(xiàn)DCAC/MRM系統(tǒng)，建立單源產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，提供唯一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)存取點(diǎn)，提供多種正確而清晰的材料表（例如：EBOM、MBOM、PBOM、CBOM、MPS-BOM等），保持產(chǎn)品數(shù)據(jù)系統(tǒng)、一致、有效、齊套、無冗余并且可靠。最終通過PDM實(shí)現(xiàn)文檔控制、設(shè)計(jì)評審管理、更改管理、構(gòu)型管理等一系列過程。

4）三維數(shù)模歸檔面臨哪些問題需要解決。明確三維數(shù)模歸檔的目的，才能有針對性的開展工作。歸檔首要面臨的就是存儲的問題，有了存儲的環(huán)境，找到合適的技術(shù)手段是解決三維數(shù)模歸檔的重點(diǎn)和難點(diǎn)。三維數(shù)模在企業(yè)中各個部門都有可能產(chǎn)生，原始的航空產(chǎn)品檔案歸檔范圍是否仍然適用，需要進(jìn)一步討論研究。三維管理是否對原有二維管理有了顛覆性的變化，檔案管理基本停留在二維空間，在檔案信息化發(fā)展的今天，三維數(shù)模歸檔無異于是對二維圖紙管理的沖擊。

4 解決三維數(shù)模歸檔問題所采用的方法

三維數(shù)模歸檔是行業(yè)內(nèi)比較大的一個課題。一次性說清楚、樹立一套完整的歸檔體系基本上是不可能的。本文希望運(yùn)用“5W1H”分析方法，將三維數(shù)模歸檔這個大課題剖析和拆分，分成幾個方面逐一分析，尋找解題方法。也就是分不同階段剖析解決零散問題，最終再將零散問題整合，逐一攻破。

首先確定“對象”，即三維數(shù)模的長周期存儲。第二找到“原因”，即為什么要解決此問題。第三確定“場所”，即信息化部門還是檔案部門來主要解決。第四梳理“時間和程序”，即問題需要在什么時間解決，需要哪些步驟和程序。目前某企業(yè)已針對三維數(shù)模歸檔及國際上現(xiàn)有的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，擬定了民機(jī)產(chǎn)品長周期存儲信息系統(tǒng)架構(gòu)、民用飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)長周期存儲和檢索過程等標(biāo)準(zhǔn)，其主要手段是：基于STEP中性格式的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)研究。最后利用合理的“方式方法”發(fā)現(xiàn)解決問題需要的技術(shù)條件和手段。

5W1H分析法為基于MBD環(huán)境下的三維數(shù)模歸檔提供了科學(xué)的工作分析方法，可運(yùn)用于對工作的分析與規(guī)劃中，使工作有效地執(zhí)行，從而提高效率。

5 建議和思考

當(dāng)今企業(yè)，檔案管理與信息化結(jié)合的愈加緊密，檔案管理工作不再局限于二維世界之中。無論是工業(yè)化與信息化結(jié)合，還是智能化制造與智能化管理，檔案管理工作應(yīng)該站在更高的高度，與信息化發(fā)展緊密結(jié)合，重新思考和規(guī)劃檔案管理在企業(yè)中應(yīng)充當(dāng)何種角色，又該如何發(fā)揮好自身的作用。只有不斷思考與更新，才能真正意義上做到檔案信息化建設(shè)，不然只能是被信息化無形的手牽著走，不僅被動，而且可能面臨被取代的危險。