某飛機制造企業(yè)

XX飛機公司構型管理方案目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"概述1\o"CurrentDocument"虛擬企業(yè)和PDM2\o"CurrentDocument"產品數據管理3\o"CurrentDocument"目前的PDM實施一一CPC4\o"CurrentDocument"航空制造業(yè)的構型管理特征5\o"CurrentDocument"構型管理要素8\o"CurrentDocument"構型管理子流程（客戶特定的流程）10\o"CurrentDocument"建立構型管理委員會的原則11\o"CurrentDocument"實施方法12\o"CurrentDocument"更改管理流程13\o"CurrentDocument"產品數據的可視化15\o"CurrentDocument"數據存儲16\o"CurrentDocument"共享配置產品信息（跨合作伙伴和供應商）18\o"CurrentDocument"優(yōu)秀的構型管理中的關鍵角色20\o"CurrentDocument"小結/結論24概述面對具有挑戰(zhàn)性的客戶需求，XX飛機公司廣泛采用了虛擬企業(yè)的理念，使其信息架構滿足于企業(yè)內部多種類型產品數據交換的需求，并適應于公司和客戶、集成產品開發(fā)團隊（IPT）和供應商之間的供應鏈。在為復雜產品開發(fā)部署完善的信息技術時，諸如XX產品的生產過程，確認與產品數據管理所有階段相關的流程尤其重要。本文檔討論了ABC公司的產品數據管理（PDM）系統(tǒng)如何成為虛擬企業(yè)的核心，及其維護構型管理的重要性。PLM在企業(yè)范圍內的部署常常面臨重大的挑戰(zhàn)。然而，它為產生可觀的經濟效益帶來了更多的機會，使企業(yè)在XX產品市場上擁有更強的競爭力。PLM（ProductLifecycleManagement，產品生命周期管理）系統(tǒng)在的進一步實施是對其作為航空產品開發(fā)工具重要性的肯定。ABC公司對目前的實施成果的創(chuàng)造性和有效性地應用，使的實施成本最小化、使建議方案在技術和許可證利用的彈性和容量方面最大化。本建議書將集中這些目標進行描述。虛擬企業(yè)和PDM90年代，航空防御工業(yè)為了面對日漸萎縮的市場、提供競爭力，并作為一個A&D制造者繼續(xù)生存下來，提出了一個新的理念，即“虛擬企業(yè)”。一般而言，虛擬企業(yè)業(yè)務模型集中體現在：保留公司具有戰(zhàn)略意義的功能，外包公司具有戰(zhàn)術意義的功能。外包的戰(zhàn)術功能也可能包括某些工程設計、開發(fā)活動，以及產品生命周期中的制造過程。虛擬企業(yè)模型不局限于供應商，集成產品開發(fā)團隊（IPT）和政府項目管理辦公室也包括之內，共同完成協同產品的設計和開發(fā)。另一方面，PDM系統(tǒng)不再局限于工程工作組，而是覆蓋整個企業(yè)范圍。對于VirtualPrivateNetwork（VPN）主要承制商而言，他們也要控制到VPN內部的整個PDM系統(tǒng)，以確保構型管理的正常運行。虛擬企業(yè)模型需要引入協同業(yè)務過程，促進客戶和供應商之間日常事務的處理。其基本要求是提供實時、準確和有效貫穿集成產品開發(fā)團隊和供應網絡（不管處于哪個位置，包括國際間）的產品數據。此外，虛擬企業(yè)模型需要：為團隊成員之間的協同工作提供產品可視化集成團隊成員和PDM系統(tǒng)，提供對“配置產品”發(fā)放層面上（每個虛擬企業(yè)都不同）的企業(yè)構型管理通過對PDM工作流程的集成，協調所有工程更改管理貫穿企業(yè)的工作分解結構，匯總項目交付和項目費用提供共享數據的安全模式利用Internet作為主要的通信媒介這些功能共同構成了企業(yè)所謂的虛擬產品數據管理（VirtualProductDataManagement，VPDM）或企業(yè)產品數據管理（EnterpriseProductDataManagement，EPDM）系統(tǒng)，并進而成為企業(yè)所有數據交互和傳遞的中心。由此，企業(yè)能夠選擇最好的供應商來滿足他們產品的需要；供應商也只需借助網絡瀏覽器就能參與多個開發(fā)團隊。產品數據管理用戶認為，Windchill提供的信息管理功能：基于Web、簡單、易于在日常中使用。借助一個商用Web瀏覽器，Windchill以Web頁面的形式對JavaTM小應用程序、搜索引擎、URL、email集成、上載/下載服務、集成插件和幫助程序等進行訪問，以及對貫穿供應商和合作伙伴系統(tǒng)的超鏈接和導航信息進行訪問。WindchillFoundation通過以下標準的Web機制對公共信息進行管理：Web服務器、瀏覽器、Java和JavaBeans?>HTML、HTTP、XML1、Web安全模式和搜索引擎。與Web本身類似，Windchill將分散的信息解決方案連接起來，在邏輯上對各種產品信息進行融合，將完整的產品視圖通過簡單的Web瀏覽器呈現出來。通過WindchillInfo*Engine的無縫集成，保證員工、合作伙伴和客戶對相同、準確信息的權限控制。支持聯邦代理的業(yè)務對象，提供共享和協調多個系統(tǒng)（Windchill和非Windchill系統(tǒng)）之間信息的能力。例如，另一個Windchill、遺留或目前使用的PDM系統(tǒng)所管理的零件和文檔，可以連接到同一個Windchill管理的產品結構中。對于最終用戶而言都是透明的，他們可能不知道當前操作的信息是由一組不同的信息系統(tǒng)共同開發(fā)和承擔的。這樣就極大簡化了用戶的工作活動，并確保了其業(yè)務決策構建于最準確和最新的知識之上。關于構型管理，我們需要考慮以下幾點：當管理跨多個PDM系統(tǒng)的構型時，應當考慮使用“gateways"來構建一個虛擬框架。這使對數據復制的要求最小化。需要對構型管理的執(zhí)行進行仔細定義：什么時候生成整個產品的基線；什么時候可以從某個獨立的PDM系統(tǒng)中發(fā)布產品，以實現其他集成產品開發(fā)團隊和客戶的共享/查看。在很多情況下，工作分解結構起到將一個產品結構鏈接到IPT的作用。它在項目的規(guī)劃階段，詳細構建上述協同/鏈接關聯。下圖給出了一個組織結構的示例：與飛機工作任務分解結構關聯的組織結構分解示例

目前的PDM實施一一CPC下圖闡述了xx飛機研制過程中各合作伙伴之間的關系和角色。ACAJC氓匚服努器CONTRACTORJ^ocunentf&■DataDE海NACAJC氓匚服努器CONTRACTORJ^ocunentf&■DataDE海NPARFNER&DocimeiitfRrDataB)1MANUFAETtJRMPARWWW

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Doconents&OataILLUSTRATIONOFPAR7/^SANDROLESFORPRO^CT作為PDM總體解決方案的一個子部分一一CPC項目——目前正在實施——涉及項目公司、N個研究所和M個飛機制造廠。CPC平臺覆蓋了最新文檔管理系統(tǒng)（通向管理構型的第一步）的主要需求。由于每個研究所保留對其內部文檔和流程的控制一一最大程度地適應自身的工作環(huán)境一一CPC平臺提供了一個統(tǒng)一入口，實現各個合作伙伴對共享信息的訪問。由此，促進了協作的緊密程度、提高了意見和需求交流的有效性。完成了文檔和規(guī)范的分類、存儲和控制。通過工作分解包構建項目，并按正式的流程進行打包和分發(fā)。項目管理工具實現了對工作活動狀態(tài)的監(jiān)控和跟蹤。實際上，超過3000份文檔和4000份工程設計CAD模型，已經在XX飛機的開發(fā)定義階段，在CPC平臺上存儲和管理。航空制造業(yè)的構型管理特征零件、選項、偏差、模塊和技術出版物等按AirTransportAssociation（ATA）結構進行識另0,通常與ATAspec100相一致。ApprovedTypeDesign數據必須被維護并且在TypeCertificate（艦隊的工作壽命）階段可以被獲取。認證信息必須在選擇，模型和零件層次上都可用。一個典型的飛機構型庫包含了所有選項和模塊的關系和定義。該關系由以下部分組成。選項到選項選項到選項組合選項到模塊模塊到模塊這些關系控制和支配了客戶的選項選擇，以及那些選項如何與特定飛機構型合成一體。飛機構型庫只添加定義客戶選用的構型的選項。新的選項通過新的模塊或一個完全重用的現有模塊來定義。一個現有模塊的部分可以被重用，并且僅在被重新定義為新的模塊時有效。新的模塊被包含在飛機的特定構型表中。一個客戶選擇的構型通常由以下選項來定義。主要模塊（飛機型號，如737、747、A340、A380等）次要模塊（如737-300、737-400、A340-200、A340-500等。指定者提出的特殊構型差異，如客運機、小型機和運輸機，包含在次要模塊中）可用一一標準選項定制一一新的選項如果客戶的選擇影響了構型的以下方面，必須定義新的選項。功能可交換性客戶零件重量保證合格證性能保證檢查需求服務進度

每一個新的選項可能需要以下幾項內容，他們必須可以追蹤到選項。新的模塊新的零件新零件批準情況新的流程分析，測試和合格證需求一致性需求新的工具每一架飛機都通過一個唯一的制造飛機識別號（AIN），或者Windchill術語的一個制造序列號（MSN）來標識。飛機交付后的每一次改變都用AIN或MSN來識別。分析和數據，包括供應商的數據，證實遵循設計需求的零件必須可追蹤。任何改變，包括影響零件外形、裝備、功能或可交換性的供應商的更改，必須重新標識。通過非一致性記錄維修和重新標識的設備（賣方提供的，買方提供的或賣方購買的），必須反映在每個特定飛機的適當的As-Built記錄中。所有的替代件和材料應該可追蹤到每個特定飛機的構型，并且應該反映在As-Built記錄中。PROGRAMME

Range,Aisle,Executive,etcALLOCATIONTABLERODUCTIDENTIFICATIONCONFIGURATIONVIEWSAircraftManufacturing

Number

Operator

OwnerFleetAircraftManufacturing

Number

Operator

OwnerFleetAs-Proposed

As-Defined

As-Designed

As-Planned

As-Built

As-Conformed

As-Delivered

As-Supported

etcSeries

Standard/Version

EngineType

ATAChapterSection

etcChange一級產品信息分解示例從父裝配樹中非法獲取并被安裝在某架飛機上的零件的可追蹤性，應該能夠顯示裝配樹上零件的缺失以及該零件被剝奪了。一個構型管理解決方案必須能夠顯示特定時間，過去或現在裝配的構型，以及高層次的、貫穿特定裝配族和單個裝配層的任何構型更新。重要的一點，該解決方案必須有能力處理有效性規(guī)則和評估。以上圖示顯示了產品信息的一級分解，標識了不同的飛機項目，分配表對每架單獨的飛機進行了唯一標識，并與所有者、操作者、艦隊等相關聯。從分配表看，通過更多的詳細特征如引擎類型、ATA章節(jié)、部件等對飛機做進一步的標識。此后，許多飛機分解結構的構型視圖被用于業(yè)務流程的不同方面，直至到飛機開發(fā)的成熟期一一從概念設計階段、客戶交付到支持和維護。構型管理要素構型管理要素中有四個關鍵的被業(yè)界廣泛接受的國際標準，即：構型標識、構型控制、構型紀實和構型審核。構型管理中雖然在操作程序范圍方面有所差異，但是，這些構型管理要素總是都具備的。PROCESSESIdentifiers*ImplementationDocumentationAccuracyTraceabilityVerificationCONFIGURATIONSTATUSACCOUNTINGCONFIGURATIONPROCESSESIdentifiers*ImplementationDocumentationAccuracyTraceabilityVerificationCONFIGURATIONSTATUSACCOUNTINGCONFIGURATIONAUDITS為了便于進行構型管理，產品可被分解成可管理的組件，稱作構型項。這些構型項與相關業(yè)務視圖相關聯，并按結構層次組織。這就是通常被認為的產品分解結構。定義配置項的關鍵是選擇哪些性能參數和性能特征可以被單獨定義，測試和管理的零部件。產品開發(fā)過程主要里程碑中，基線參考的分配是標識的另一個重要部分。依照產品和行業(yè)的復雜程度，可以有很多不同類型的基線一一功能基線、分配基線和產品基線。構型控制是項目管理部門管理和批準構型控制項的發(fā)布和更新的過程。對于一架XX產品來說，控制更改和更新是及其重要的，必須認真地管理。這一要素包括標識更改的需求（應用在產品上的更改），評估所提議的更改會造成的影響，做出決定并批準更改相關的時間、費用和質量目標，并監(jiān)控更改的實施。構型紀實包括收集、處理、管理、檢查和驗證構型項相關的信息。狀態(tài)應該通過以上更改控制流程，來反映構型項的物理和功能的特征。構型的狀態(tài)信息包括構型文檔和標識，提議的工程更改或超差，已批準更改的實施狀態(tài)，和更改的可追蹤。構型審核驗證產品的需求已經被滿足，以及滿足這些需求的設計已經被正確地記錄，尤其在開發(fā)的每個里程碑。驗證通常采用功能審核和物理審核的形式。這樣，對產品狀態(tài)記錄的審核在整個產品生命周期中都得到了保證。通過這個過程，發(fā)現原因和職責，以使一個特定產品的狀態(tài)可以被跟蹤和標識。上圖給出了產品信息集合的示例一CM實踐的四個主要原則的相關構型信息。它的目的是為CM流程的各個方面提供角色，職責和交付的遠景。構型管理子流程（客戶特定的流程）除了以上四個通用的主要CM要素以外，還有幾個和XX產品行業(yè)相關的特定的其他子流程。這些子流程能夠用來進一步標識飛機生命周期各個階段一一設計、開發(fā)和支持階段。在構型標識和定義期間，頂層的產品結構和其構型項被改進、定義和凍結?！安蛔兊摹碑a品結構通常與適航當局（例如ATA）的定義結合在一起。飛機制造商也將為客戶提供選項一客戶可以從預定義的和經過測試的解決方案中選擇所需的方案。制造商也將建立正式的CM流程來管理客戶的選擇。通過提供預定義的和經過測試的解決方案，制造商能夠提供可供選擇的最新反映客戶需求的更改。為了適應頻繁的或最新的客戶更改，必須要有一個強大完整的更改控制流程。該更改流程要覆蓋整個生命周期。生命周期中的一個重要里程碑在設計結束制造之前的階段?；€技術被用來在提交制造之前凍結狀態(tài)（規(guī)格、圖紙、CAD模型、批準等）。構想狀態(tài)紀實是該過程中的一個重要部分。一致性審核是指獲得批準的過程。建立構型管理委員會的原則要注意到一個建立了的CM要素得到承認和理解是十分重要的，它的實施需要極大的努力，通過認真的計劃、倡議和執(zhí)行。這通常需要采用特定組織結構的形式來管理CM執(zhí)行過程中的各種流程。構型管理委員會的機構將確保業(yè)務流程的每一個相關階段中，構型管理的各種規(guī)范能夠在實踐中得以執(zhí)行，因此能夠實現整個公司的目標一一在規(guī)定的時間、成本和質量范圍內交付另客戶滿意的產品。構型管理委員會必須對業(yè)務模型有一個明確的定義。對大規(guī)模的XX產品制造來說，為管理客戶需求而改進流程是很普通的事。該流程被廣泛地分成三個主要類別的一一選擇標準構型飛機流程、選擇可選件流程的和定制客戶獨特的部件流程一一每一項都依靠于定制和遠離標準產品的程度。標準分派意味著產品/部件可以直接進行制造，這些產品/部件已經得到了相關的適航認證、已授權批準，并且建立了相應的流程。生產數量和進度取決于已確定的或期望的訂單；使用同樣的工具來驅動樣機的構型，定義的標準驅動長交貨期部件的供應和制造。定制部件和標準部件是不同的，它涉及到制造和生產中的額外工作。為充分建立構型管理的各點要素，應創(chuàng)建可選部件，并允許以后的重用。可選部件是新的設計，它將不被作為將來客戶的選項，這些可選項必須通過時間、成本和質量的評估。這樣，可以確定開發(fā)過程從定義客戶合同開始，直到飛機交付時需要哪些可選件和用戶自定義的部件。由于業(yè)務模型允許定制，必須建立更改的凍結點并標識飛機的客戶選項。基于飛機分配表來確定和計算有效性規(guī)則，它由合同定義和更改時的構型控制信息組成。該活動確定了每架飛機在定義凍結以后發(fā)生的更改，并且能夠提供每架飛機的設計方案。實施方法一個合理的構型管理實施方法必須考慮三個重要方面一一確定業(yè)務流程、產品組成和構型管理原則。通過參考這三個相互作用的方面，與實際CM實施相關的問題將被清楚地定位、研究和分析。這些問題可能與項目、流程、部件或解決方案相關聯。構型管理委員會包含了來自產品開發(fā)團體不同部門的代表，他們將領導項目的啟動。ABC公司準備集合本地的和國際的具有該行業(yè)經驗的專家，組成一個團隊來支持。飛機開發(fā)的團體通常是分布式的一一在地理、文化、實踐和技術上一一因此建立一個廣泛認可的流程是十分重要和必須的，該流程將應用一個通用的構型管理工具集。ABC公司的Windchill技術有能力來解決飛機構型管理方面的復雜需要。該技術目前正為及其合作伙伴中使用。最后，通過實施構型管理解決方案實現的ROI級別來衡量成功與否。這樣，為了確保簽署和正式通過該解決方案，也必須采取需求和利益的內部促進，這可以通過一些較高層次的管理培訓和對構型管理的程序、方法和工具的認識來實現。更改管理流程在虛擬企業(yè)的產品數據管理中，維護所有團隊成員涉及的構型控制數據是十分重要的。為了實現這個目標，必須建立一個正式的更改管理流程。在這個環(huán)境中，大多數更改從“業(yè)務調研”開始。這是根據政府機構或IPT成員的建議引起的，以對產品進行改善。在這種情況下，必須執(zhí)行更改審查，并通過投票決定它是否對項目有利。如果批準了，那么一個正式的更改流程被啟動。下圖是該流程的舉例。在該流程中，用戶與Windchill和ProductView交互操作，來獲得一些特定的數據。當然，它必須和一些工作組級的PDM系統(tǒng)進行信息交流。首選的信息交流方式是從通過工作流到工作流的方式進行，除非是一個非PDM系統(tǒng)，此時，將采用e-mail實現。我們必須改變生命周期的狀態(tài)以符合航空術語。建議按照下圖的標志來執(zhí)行。rtn-—doDesignEngrProducesTradeStudy_jc-.AuthorityTo

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Tier1E：YJTEndEPHJSKTMEirr&TTEEd-^F^frmF.A.gWimOEWOCUMEHTMASTEk凝L"崢Partner從單一的Windchill主服務器復制內容到一個或更多分布的Windchill復制服務器。如果該數據還沒有被復制，保證來自于發(fā)送數據的Windchill主服務器中的數據最新。使用加密的安全密鑰來確保數據復制的安全性?？缙髽I(yè)中多個Windchill服務器的全部產品信息共享。端到端的發(fā)布和訂閱范例這將使得在項目的進展過程中，實現多個Windchill服務器中的數據同步。優(yōu)秀的構型管理中的關鍵角色一個經過詳細管理的、與多個As-Built產品結構和后續(xù)的多個As-Maintained結構關聯的產品結構(As-Designed主產品結構)對飛機開發(fā)過程的支持至關重要，同時對下游的支援和維護需求提供了良好的支持。在產品開發(fā)過程中，有效性規(guī)則和評估與反映客戶選擇和選項的產品結構是融為一體的。最終的結果是針對每一個交付的飛機都確定唯一的配置，提供產品的明確定義，從而促進設計、制造、加工、適航和交付階段的許多業(yè)務流程。Windchill為精確定義有效性信息提供了特殊的設計模塊，將滿足流程的需要。進一步講，在飛機的整個生命周期中，得到較好構型管理的產品結構為產品支援和飛機維護提供了一個管理框架。產品支援和飛機維護下圖給出了隨產品的開發(fā)、制造、交付給客戶的過程中產品結構的演變。通過這種機制可以對特定“As-Maintained”的配置和下面“主模型”進行驗證。從制造廠到FAA當局提供包含模型的最新配置信息和任何與該航線相關維護信息的服務臺(ServeiceBulletin)，保證了工作人員在最新的版本下工作，更為重要的是所有的歷史信息都可以追溯到最初的設計和開發(fā)階段。ProductModelA

SN122

As-BuiltProduct

StructureProductModelA

SN123

As-BuiltProduct

StructureProductModelA

SN124

As-BuiltProduct

Structure在執(zhí)行日常維護的領域，我們需要獲取變更單的詳細信息，例如從最近一次維護以來飛機已經飛行的天/小時。Windchill在需要執(zhí)行檢查、修理或維護時，將提供對后續(xù)工作預見的基礎。As-Built模塊賦予我們基于本地ERP構建并存儲As-Maintained構型的能力。我們必須在Windchill中為每個零件存儲稱為MeanTimeBetweenFailure（MTBF）的屬性。這通常由工程決定，作為維護人員的指南。我們可以基于實際百分比進行簡單比較，可以創(chuàng)建滿足ERP系統(tǒng)需要的維護更改單，也可以發(fā)送最新的零件給正確的修理廠并進行及時替換。這個過程將使實施Windchill的企業(yè)在交付產品到客戶（航空公司）的過程中，花費較低的操作費用。MaintenanceInformationHoursFlownMaintenance++++RequestFlowManufacturerOverhaul&RepairsFAADirectivesMaintenanceInformationHoursFlownMaintenance++++RequestFlowManufacturerOverhaul&RepairsFAADirectivesEngineeringOnsiteCorrective&PreventiveMaintenanceSupplySupportLineMaint