技術(shù)狀態(tài)管理信息化研究與實(shí)現(xiàn)

王昆侖，郭玲玲

（ 航空工業(yè)哈爾濱飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司，黑龍江 哈爾濱 150066）

關(guān)鍵字：技術(shù)狀態(tài)；數(shù)據(jù)交換；生效性；構(gòu)型

1 概述

技術(shù)狀態(tài)管理是一門管理科學(xué)，是系統(tǒng)工程管理的一個(gè)重要工具，主要是針對(duì)產(chǎn)品全壽命周期進(jìn)行管理，包括標(biāo)識(shí)、控制、審核和紀(jì)實(shí)四項(xiàng)活動(dòng)，通過(guò)技術(shù)狀態(tài)管理活動(dòng)的實(shí)施，保證文文一致、文實(shí)相符，使產(chǎn)品符合合同的要求。

技術(shù)狀態(tài)的基本概念和管理方法源于50年代的美國(guó)。當(dāng)時(shí)，美國(guó)面臨著蘇聯(lián)戰(zhàn)略武器系統(tǒng)發(fā)展的威脅，美國(guó)政府把研制5 000英里以上的戰(zhàn)略導(dǎo)彈作為關(guān)鍵任務(wù)。1954年美國(guó)空軍研制“宇宙神”戰(zhàn)略火箭，主承包商是通用動(dòng)力公司下屬的康維爾公司，參加研制推進(jìn)系統(tǒng)、制導(dǎo)系統(tǒng)和彈頭三個(gè)部分的公司就有200多家。在這樣的大型工程中，由于縱橫關(guān)系十分復(fù)雜，曾經(jīng)出現(xiàn)文件更改不及時(shí)或彼此溝通協(xié)調(diào)不充分的問(wèn)題，造成導(dǎo)彈運(yùn)到發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法安裝的現(xiàn)象，甚至有幾次造成發(fā)射失敗。針對(duì)這種情況，美國(guó)政府集中了一些專家研究解決辦法，提出技術(shù)狀態(tài)的新概念和管理方法。因此，技術(shù)狀態(tài)管理是伴隨著復(fù)雜武器系統(tǒng)的研制而產(chǎn)生、發(fā)展起來(lái)的。1962年，美國(guó)用“宇宙神”把人送上地球軌道，后來(lái)研制的“大力神”、“民兵”導(dǎo)彈都采用了技術(shù)狀態(tài)管理方法。20世紀(jì)60年代以來(lái)，美國(guó)軍方、美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)和歐空局等在管理飛機(jī)、艦艇、飛船等復(fù)雜的制造過(guò)程中都沿用了技術(shù)狀態(tài)管理的方法，并取得了成功。

本文根據(jù)作者多年從事主機(jī)廠航空產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理及企業(yè)信息化的工作的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)主機(jī)廠遇到的技術(shù)狀態(tài)問(wèn)題提出了一種基于信息化的解決思路并進(jìn)行實(shí)踐，同時(shí)提出航空主機(jī)廠未來(lái)技術(shù)狀態(tài)管理的發(fā)展方向。

2 航空主機(jī)廠技術(shù)狀態(tài)管理現(xiàn)行方法

與航空主機(jī)廠相關(guān)的技術(shù)狀態(tài)文件通常包括兩類，一類是包括主要機(jī)載產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)文件，例如軍機(jī)、民機(jī)的合同技術(shù)狀態(tài)文件、首飛技術(shù)狀態(tài)文件和交付技術(shù)狀態(tài)文件，另一類是包括自制件、標(biāo)準(zhǔn)件的技術(shù)狀態(tài)文件，例如軍機(jī)、民機(jī)的單機(jī)構(gòu)型清單、分系統(tǒng)構(gòu)型清單和民機(jī)的取證技術(shù)狀態(tài)文件等。這些技術(shù)狀態(tài)文件表達(dá)了編制發(fā)出時(shí)，航空產(chǎn)品當(dāng)時(shí)的技術(shù)狀態(tài)，但隨著時(shí)間不斷推進(jìn)，航空產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)會(huì)不斷變化，目前主機(jī)廠采用的管理方式多為技術(shù)狀態(tài)文件更改單、升版和簽訂補(bǔ)充協(xié)議等形式對(duì)航空產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)變化進(jìn)行記錄，根據(jù)作者多年技術(shù)狀態(tài)管理工作經(jīng)驗(yàn)一般會(huì)存在如下問(wèn)題。

1）對(duì)于單機(jī)構(gòu)型清單、分系統(tǒng)構(gòu)型清單，尤其是對(duì)外單位設(shè)計(jì)，主機(jī)廠僅負(fù)責(zé)制造的項(xiàng)目，由于外單位批準(zhǔn)的三維模型數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)交換到廠內(nèi)，會(huì)造成一定的延遲，另外廠內(nèi)在接收后需編制廠內(nèi)制造技術(shù)狀態(tài)文件，又會(huì)造成一定的延遲，導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)制造時(shí)，制造技術(shù)狀態(tài)與設(shè)計(jì)技術(shù)狀態(tài)及合同技術(shù)狀態(tài)都存在一定的差異。

2）對(duì)于合同技術(shù)狀態(tài)文件、交付技術(shù)狀態(tài)文件，隨著合同管理越來(lái)越嚴(yán)格，當(dāng)合同技術(shù)狀態(tài)發(fā)生變更時(shí)，更改合同越來(lái)越難，同時(shí)造成了廠內(nèi)交付技術(shù)狀態(tài)文件無(wú)法更改的情況，但制造交付的實(shí)物與廠內(nèi)交付技術(shù)狀態(tài)文件及合同技術(shù)狀態(tài)的差異又無(wú)法避免，在實(shí)際工作中，作者發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)的合同技術(shù)狀態(tài)變更并不影響航空產(chǎn)品的性能指標(biāo)，僅屬于勘誤性更改，但由于無(wú)法更改合同，常常造成產(chǎn)品制造完成以后，由于管理流程問(wèn)題無(wú)法交付的情況。

上述兩個(gè)問(wèn)題成為了制約主機(jī)廠交付航空產(chǎn)品的關(guān)鍵，目前通常的解決辦法是加強(qiáng)各類技術(shù)狀態(tài)文件編發(fā)的準(zhǔn)確性，但在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，制造技術(shù)狀態(tài)與合同技術(shù)狀態(tài)出現(xiàn)偏離再所難免，因?yàn)楹娇债a(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)本身就是動(dòng)態(tài)變化的，由此引出應(yīng)用信息化系統(tǒng)解決，采用技術(shù)狀態(tài)管理信息化系統(tǒng)，進(jìn)行標(biāo)識(shí)、控制、審核和紀(jì)實(shí)四項(xiàng)工作，并將信息化系統(tǒng)與用戶聯(lián)通，共同監(jiān)控技術(shù)狀態(tài)變化，解決困擾主機(jī)廠航空產(chǎn)品交付的關(guān)鍵問(wèn)題。

3 技術(shù)狀態(tài)管理信息化系統(tǒng)構(gòu)建

航空產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理工作是貫徹航空產(chǎn)品全壽命周期的一項(xiàng)工作，從開(kāi)始設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)定型、小批試制到批產(chǎn)交付；其中設(shè)計(jì)定型之前稱為科研階段，在科研階段，航空產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)的變化程度較大，變化頻率較為頻繁，且由于科研機(jī)一般不交付，此階段的技術(shù)狀態(tài)管理工作不在本文進(jìn)行討論，本文僅針對(duì)批生產(chǎn)交付航空產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理進(jìn)行研究。批生產(chǎn)階段航空產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)較為穩(wěn)定，以目前哈飛生產(chǎn)的某型號(hào)的飛機(jī)為例，該飛機(jī)是在主機(jī)所進(jìn)行設(shè)計(jì)，在哈飛進(jìn)行制造，主要的技術(shù)狀態(tài)管理流程如圖1所示。

圖1 批產(chǎn)階段主機(jī)廠技術(shù)狀態(tài)管理流程

按照?qǐng)D1結(jié)合實(shí)際工作，定位問(wèn)題主要發(fā)生在流程中的第一和第二環(huán)節(jié)，第一個(gè)環(huán)節(jié)與技術(shù)狀態(tài)管理相關(guān)的是合同中的技術(shù)狀態(tài)附件，合同技術(shù)狀態(tài)內(nèi)容為主要機(jī)載設(shè)備，包含的信息包括配套產(chǎn)品型號(hào)、名稱、數(shù)量、制造廠家和備注信息等，一般主要機(jī)載設(shè)備100～300項(xiàng)，由于合同簽訂后，上述技術(shù)信息即固化，但實(shí)際工作中，這些技術(shù)信息是動(dòng)態(tài)變化的，導(dǎo)致最終交付的航空產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)與合同技術(shù)狀態(tài)不一致，但仔細(xì)分析可知，絕大多數(shù)的差異項(xiàng)都不影響航空產(chǎn)品的功能性能，即不影響航空產(chǎn)品交付，但由于無(wú)法解決實(shí)物與合同技術(shù)狀態(tài)的差異，導(dǎo)致航空產(chǎn)品制造后無(wú)法交付。

第二個(gè)環(huán)節(jié)與技術(shù)狀態(tài)管理相關(guān)的是單機(jī)構(gòu)型清單，單機(jī)構(gòu)型清單主要存在的問(wèn)題是廠內(nèi)的單機(jī)構(gòu)型清單生成依靠設(shè)計(jì)所的新數(shù)據(jù)，由于目前數(shù)據(jù)交換為全量交換，導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換本身需要的時(shí)間很長(zhǎng)，如圖2所示，一般平均1～2周哈飛才能收到新數(shù)據(jù)，同時(shí)，收到數(shù)據(jù)后，編制單機(jī)構(gòu)型清單并進(jìn)行審批，大概需要1周的時(shí)間，這樣導(dǎo)致哈飛在產(chǎn)品制造時(shí)不能實(shí)時(shí)得到最新的技術(shù)狀態(tài)，而是以2～3周之前的技術(shù)狀態(tài)在進(jìn)行生產(chǎn)，容易造成航空產(chǎn)品報(bào)廢。

圖2 目前單機(jī)構(gòu)型編審

綜合上述兩點(diǎn)，技術(shù)狀態(tài)管理信息化系統(tǒng)應(yīng)首先解決廠內(nèi)制造端技術(shù)狀態(tài)管理問(wèn)題，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮上下游，應(yīng)能向簽訂合同的用戶機(jī)關(guān)及一線使用部門進(jìn)行推廣，這樣從技術(shù)狀態(tài)產(chǎn)生至實(shí)際使用部門全線貫通，才能夠?qū)崿F(xiàn)全壽命周期的技術(shù)狀態(tài)管理。

為減少下發(fā)廠內(nèi)頂層投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)的時(shí)間，從兩個(gè)方面入手。第一，解決數(shù)據(jù)交換周期長(zhǎng)的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)交換方式，采用基于ENOVIA VPM數(shù)據(jù)庫(kù)的增量數(shù)據(jù)交換軟件，即軟件自動(dòng)判定數(shù)據(jù)變化情況，每次數(shù)據(jù)交換時(shí)僅對(duì)變化部分進(jìn)行交換，不變部分不再交換，此方式能夠降低數(shù)據(jù)打包的工作量，從而減少數(shù)據(jù)交換時(shí)間，如圖3所示，源站點(diǎn)為上游設(shè)計(jì)所，目標(biāo)站點(diǎn)為哈飛。

圖3 基于ENOVIA VPM增量數(shù)據(jù)交換模式

第二，主機(jī)廠收到數(shù)據(jù)后，在編發(fā)廠內(nèi)頂層投產(chǎn)文件審簽時(shí)，不再進(jìn)行用戶審簽，主要原因是收到的數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)單位已批準(zhǔn)發(fā)放的數(shù)據(jù)，且設(shè)計(jì)單位已進(jìn)行了用戶審簽，而主機(jī)廠在編制投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件時(shí)，也是依照合同進(jìn)行配置，而合同是經(jīng)過(guò)用戶簽字生效的，所以在下發(fā)廠內(nèi)投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件時(shí)無(wú)需再進(jìn)行用戶審簽，從而提高了審簽的效率，同時(shí)不再編發(fā)紙質(zhì)文件，而是利用ENOVIA VPM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理功能，對(duì)VCI(構(gòu)型項(xiàng))進(jìn)行相應(yīng)的有效性配置工作，通過(guò)專門的流程系統(tǒng)對(duì)配置工作進(jìn)行審簽，把結(jié)果傳遞到工程制造部門，制造部門可直接依據(jù)配置結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)制造，通過(guò)上述工作，可將下發(fā)廠內(nèi)頂層投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)的周期從2～3周降低到1周以內(nèi)，極大提高了主機(jī)廠技術(shù)狀態(tài)管理的工作效率，如圖4所示。

圖4 基于ENOVIA VPM技術(shù)狀態(tài)管理工具

第二，主機(jī)廠收到數(shù)據(jù)后，在編發(fā)廠內(nèi)頂層投產(chǎn)文件審簽時(shí)，不再進(jìn)行用戶審簽，主要原因是收到的數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)單位已批準(zhǔn)發(fā)放的數(shù)據(jù)，且設(shè)計(jì)單位已進(jìn)行了用戶審簽，而主機(jī)廠在編制投產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)文件時(shí)，也是依照合同進(jìn)行配置，而合同是經(jīng)過(guò)用戶簽字生效的。

4 技術(shù)狀態(tài)管理信息化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

哈飛公司通過(guò)應(yīng)用技術(shù)狀態(tài)管理系統(tǒng)，提高了技術(shù)狀態(tài)管理的準(zhǔn)確性，降低了零件的報(bào)廢率，從而極大提高了企業(yè)的利潤(rùn)。技術(shù)狀態(tài)管理系統(tǒng)通過(guò)信息化手段，解決了技術(shù)狀態(tài)管理人員過(guò)去依靠單據(jù)及人工的技術(shù)狀態(tài)管理方式，借用系統(tǒng)提高了工作效率，提升技術(shù)管理的準(zhǔn)確性，目前此系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于哈飛公司大部分產(chǎn)品型號(hào)的技術(shù)狀態(tài)管理中。