歐陽平，曾相戈，伍劍剛

（1.中航工業(yè)洪都，江西 南昌330024；2.中國航空綜合技術(shù)研究所，北京100028）

0 引 言

某型飛機是面向二十一世紀，面向國際、國內(nèi)兩個市場，按照“一機多型”的系列化發(fā)展思路，開展研制和生產(chǎn)的的。

首先，從國家經(jīng)濟發(fā)展和資源投入方面來看。需要開拓裝備對外出口，拉動國內(nèi)經(jīng)濟增長；形成飛機的系列化發(fā)展，減少重復(fù)性建設(shè)。

其次，從裝備建設(shè)和用戶訂貨使用方面來看。需要形成裝備的系列化發(fā)展，提高使用保障工作的成效，優(yōu)化研制生產(chǎn)費用的結(jié)構(gòu)。

再從企業(yè)生存和發(fā)展方面來看。需要發(fā)展國內(nèi)用戶和國外用戶，降低生產(chǎn)成本，提高工作績效。

為發(fā)展該型飛機，開展了以數(shù)字化設(shè)計制造和并行工程為重點的飛機協(xié)同設(shè)計、試驗、工藝設(shè)計和生產(chǎn)制造的 “數(shù)字化工程”，廣泛采用全數(shù)字化設(shè)計及數(shù)字化協(xié)調(diào)及數(shù)字化加工技術(shù)，從而提高了飛機整體質(zhì)量。

但是在轉(zhuǎn)變過程中亦暴露出需要研究解決新條件下的技術(shù)狀態(tài)管理問題，例如解決數(shù)字化設(shè)計、工藝、工裝、檢驗各個環(huán)節(jié)的技術(shù)狀態(tài)協(xié)同、共線生產(chǎn)時的技術(shù)狀態(tài)掌控等問題，本文主要以該型飛機系列化發(fā)展和數(shù)字化研制生產(chǎn)為背景，以國內(nèi)某技術(shù)標準3206A《技術(shù)狀態(tài)管理》中的有關(guān)規(guī)定為主線主題，研究分析數(shù)字化條件下多狀態(tài)飛機共線生產(chǎn)的技術(shù)狀態(tài)管控問題，并提出相應(yīng)解決辦法，可為實踐產(chǎn)品系列化發(fā)展、多狀態(tài)共線生產(chǎn)及其質(zhì)量監(jiān)管提供參考。

1 技術(shù)狀態(tài)管理的基本涵義和作用

加強技術(shù)狀態(tài)管理研究的背景，是企業(yè)研制生產(chǎn)模式快速發(fā)展到了一定階段，系列化和數(shù)字化逐漸成為研制生產(chǎn)的主要模式。

根據(jù)國內(nèi)某技術(shù)標準3206A《技術(shù)狀態(tài)管理》可知，“技術(shù)狀態(tài)管理”是“指在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)，為確立和維護產(chǎn)品的功能特性、物理特性與產(chǎn)品需求、技術(shù)狀態(tài)文件規(guī)定保持一致的管理活動。其主要內(nèi)容包括技術(shù)狀態(tài)標識、技術(shù)狀態(tài)控制、技術(shù)狀態(tài)記實和技術(shù)狀態(tài)審核”。技術(shù)狀態(tài)管理是產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)工程管理的一部分，是根據(jù)產(chǎn)品研制特點專門提出的特殊管理要求。

開展技術(shù)狀態(tài)管理是對裝備研制生產(chǎn)單位的必然要求。我國頒布的《武器裝備質(zhì)量管理條例》第二十三條規(guī)定：“武器裝備研制、生產(chǎn)單位應(yīng)當對武器裝備研制、生產(chǎn)過程嚴格實施技術(shù)狀態(tài)管理。更改技術(shù)狀態(tài)應(yīng)當按照規(guī)定履行審批手續(xù)；對可能影響武器裝備性能和合同要求的技術(shù)狀態(tài)的更改，應(yīng)當充分論證和驗證，并經(jīng)原審批部門批準”。從法律角度明確了裝備研制生產(chǎn)單位需嚴格實施技術(shù)狀態(tài)管理。

開展技術(shù)狀態(tài)管理是實現(xiàn)產(chǎn)品系列化發(fā)展的必然管理手段。技術(shù)狀態(tài)管理主要目的就是實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期內(nèi)產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)得到控制和保持，確保產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的唯一性、可控性、有效性和追溯性。實施技術(shù)狀態(tài)管理，用戶能夠獲得需要的產(chǎn)品，掌握每一批產(chǎn)品的狀態(tài)，并清楚狀態(tài)變化會帶來什么影響。實施技術(shù)狀態(tài)管理，企業(yè)能夠確保產(chǎn)品、文件、保障的一致性，清晰有效地組織產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)；實現(xiàn)產(chǎn)品的通用化、系列化、模塊化（或組合化），以最低的投入提供多樣性的產(chǎn)品，獲得更大的經(jīng)濟效益。

開展技術(shù)狀態(tài)管理在數(shù)字化研制生產(chǎn)條件下具有重要的現(xiàn)實意義。隨著數(shù)字化建設(shè)的深入，工作模式和思維方式開始了巨大的轉(zhuǎn)變。例如產(chǎn)品圖樣以產(chǎn)品的三維數(shù)模代替，隨之帶來的是三維數(shù)模實行版次管理，同時二維圖樣時代的“臨時更改單”被取消，從而容易出現(xiàn)設(shè)計數(shù)模升版頻繁，設(shè)計、工藝、工裝、檢驗各個環(huán)節(jié)的技術(shù)狀態(tài)不協(xié)同的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象表明，數(shù)字化研制生產(chǎn)流程尚需打通，技術(shù)狀態(tài)的傳遞需要進一步嚴格控制。

2 共線生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)管控的關(guān)鍵問題研究

2.1 產(chǎn)品型譜和編碼規(guī)則

產(chǎn)品系列化的目的是適應(yīng)不同客戶的需求，主要方法是通過一個平臺上的不同技術(shù)狀態(tài)變化，形成多種規(guī)格的產(chǎn)品。為確保產(chǎn)品的有序發(fā)展，需要預(yù)先策劃產(chǎn)品的發(fā)展變化并規(guī)定統(tǒng)一的產(chǎn)品編碼規(guī)則。

該型飛機的發(fā)展思路是“一機多型”、系列化發(fā)展，面向國際、國內(nèi)兩個市場。因此非常有必要建立該型飛機系列的型譜和對應(yīng)的編碼規(guī)則。

在型譜和編碼規(guī)則建立中，“某飛機系列”是指在該型飛機基本型的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)狀態(tài)的變化（含構(gòu)型變化、特性變化），所形成的滿足國內(nèi)外不同用戶需求的飛機集合?！盃顟B(tài)型號”是指該型飛機系列中特定技術(shù)狀態(tài)的，并賦予型號命名的飛機，例如該型飛機基本型、飛機A型、飛機B型?！盎拘汀笔侵冈缙谘邪l(fā)并作為飛機系列發(fā)展起點的狀態(tài)型號。

在編碼規(guī)則方面，設(shè)立該型飛機系列的代號，例如“L”，因此，該型飛機系列亦稱L系列。 “L”是該型飛機系列內(nèi)狀態(tài)型號的統(tǒng)一標識，是產(chǎn)品三維數(shù)模編號、更改單編號、工藝指令編號中的關(guān)鍵信息標記。另外，統(tǒng)一該型飛機系列狀態(tài)型號的內(nèi)部代號，用于飛機型號批架次有效性的標記信息，以及文件圖紙“型號”欄的簡化填寫。其優(yōu)點是：保密且不受型號命名未定的困擾；在有效性填寫時，既保持區(qū)別又簡化填寫；方便自動統(tǒng)計該型飛機系列的數(shù)量。

2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹

產(chǎn)品系列化是根據(jù)同一類產(chǎn)品的發(fā)展規(guī)律和使用需求，將其主要參數(shù)按一定數(shù)列作合理安排或規(guī)劃，并對其類型和結(jié)構(gòu)進行規(guī)定或統(tǒng)一，從而有目的地指導(dǎo)同類產(chǎn)品發(fā)展的一種標準化方法或形式。系列化包含了二層意義：一是制定基本參數(shù)系列；二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)系列設(shè)計。本文主要關(guān)注成品選型配置和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)系列設(shè)計。

數(shù)字化條件下，該型飛機系列采用單一數(shù)據(jù)源的理念組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)（主要系指三維模型數(shù)據(jù)、二維圖樣數(shù)據(jù)，下同）。系列飛機中各狀態(tài)型號的產(chǎn)品數(shù)據(jù)均納入同一數(shù)據(jù)集，形成“超級產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹”（結(jié)構(gòu)如圖1所示）。

圖1 某型系列飛機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹范式

為便于用戶選擇以及設(shè)計人員根據(jù)用戶選擇和配置飛機的構(gòu)型狀態(tài)，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中將飛機的系統(tǒng)、分系統(tǒng)/大部件視作產(chǎn)品概念模型，其具體內(nèi)容（即產(chǎn)品數(shù)據(jù)）由用戶的選擇結(jié)果體現(xiàn)。選擇結(jié)果稱為“選項”?！斑x項”是由模塊組成，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中不作為節(jié)點出現(xiàn)。“選項”儲存于“該型飛機系列構(gòu)型庫”中（飛機構(gòu)型狀態(tài)配置示意如圖2所示）。

最終的配置結(jié)果可形成飛機型號的構(gòu)型配置規(guī)則，并以該飛機型號命名進行保存。依據(jù)飛機型號，經(jīng)過對“超級產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹”的篩選，可輸出該型號飛機的構(gòu)型狀態(tài)，包括構(gòu)成該飛機型號的選項、模塊和零組部件。其中，產(chǎn)品數(shù)據(jù)采用最新版本。此時的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹等同為“設(shè)計物料清單（DBOM）”。

根據(jù)國內(nèi)某技術(shù)標準3206A的規(guī)定，應(yīng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中的設(shè)定技術(shù)狀態(tài)項（CI）。在飛機型號構(gòu)型狀態(tài)報表或DBOM中，應(yīng)明確產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中的節(jié)點是否屬于CI。CI的設(shè)定原則為：對于國內(nèi)客戶，CI可設(shè)定在選項級（系統(tǒng)、分系統(tǒng)/大部件）、模塊級，且CI允許嵌套設(shè)定；同時，飛機整機默認為一個CI。對于國外客戶，CI一般只設(shè)定在模塊級。

圖2 某型飛機構(gòu)型狀態(tài)配置

2.3 版本管理

技術(shù)狀態(tài)的變化控制涉及版本管理或修訂控制。開展版本管理的基本要求是：一方面從技術(shù)上，體現(xiàn)的是產(chǎn)品設(shè)計的迭代優(yōu)化同時又確保新舊產(chǎn)品實物的互換性，或者體現(xiàn)的是產(chǎn)品實現(xiàn)過程的技術(shù)方法的迭代完善；另一方面從管理上，需要明確標識出技術(shù)內(nèi)容的繼承性。

在國外，與版本對應(yīng)的有“revision”和“version”?！皉evision”通常是用于區(qū)分產(chǎn)品的迭代設(shè)計，反映了對文檔內(nèi)容的改變，或?qū)Ξa(chǎn)品的修改，同時保持了產(chǎn)品特性的繼承性，以及新舊產(chǎn)品的互換性。“revision”的常見表達方式是“A”、“B”等大寫字母?！皏ersion”多用于軟件產(chǎn)品。其表示方式常如“1.2.403”。“version”常?？梢圆话凑枕樞蛸x值。例如可以從“1.2.403”直接跳到 “1.3.0”。美軍標MIL-HDBK-61A，用“revision”表明在工程更改建議/申請(ECP)批準之后對技術(shù)狀態(tài)文件的修改。ISO10007、美國國家標準ANSI/ EIA-649-，用“revision”來表明產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)。

在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng)（PDM系統(tǒng)）中，文檔（或產(chǎn)品數(shù)據(jù)）存儲在中央數(shù)據(jù)庫里。根據(jù)其設(shè)計原理，當計劃修改一個已經(jīng)批準發(fā)布的文檔，PDM系統(tǒng)則生成一個“revision”，依次賦予“A，B，C，….”。當計劃修改一個未批準發(fā)布的文檔，該文檔被 “揀出（check out）”時，PDM系統(tǒng)自動生成一個“version”，自“1”起編。即使實際上沒有做出修改，但每“揀出”一次，PDM系統(tǒng)自動生成一個 “version”。對一個“revision”，可以有多個“version”，例如“A.1，A.2，A.3，…”。因此，PDM系統(tǒng)里的“A.1，A.2，…”與產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)無直接關(guān)系。

在飛機數(shù)字化研制生產(chǎn)中，主要依賴PDM系統(tǒng)實施版本管理。開展版本管理的范圍主要是：圖樣（含三維數(shù)模），如產(chǎn)品圖樣、設(shè)計圖樣、輔助圖樣，以及滿足版本管理基本要求的技術(shù)文件 （包括設(shè)計文件、工藝文件、試驗文件、檢測文件）。對于實物；更改單、臨時更改單、技術(shù)單等“一事一辦”、無需體現(xiàn)技術(shù)內(nèi)容繼承性的技術(shù)文件等，無需開展版本管理。

實物的狀態(tài)由兩方面構(gòu)成：一是實物的設(shè)計狀態(tài)，二是實物的生產(chǎn)狀態(tài)（或修理狀態(tài)）。前一狀態(tài)是理論狀態(tài)，后一狀態(tài)是實際狀態(tài)。實物的理論狀態(tài)由產(chǎn)品圖樣決定，實物的實際狀態(tài)由生產(chǎn)工作及或修理工作確定。

實物可以通過產(chǎn)品圖樣及生產(chǎn)工作及或修理工作標記兩方面內(nèi)容結(jié)合進行狀態(tài)標識和可追溯管理。因此，對于飛機的零部組件，可增加“生產(chǎn)流水號”對生產(chǎn)工作進行標記；對于工裝工具、模線樣板，可增加修理工作的標記。

產(chǎn)品圖樣版本升級的原則是：產(chǎn)品的完善性設(shè)計，不改變產(chǎn)品的功能、外形和配合，不影響產(chǎn)品實物的互換性（如果改變或影響，則應(yīng)換號）；三維數(shù)模屬性或二維圖樣標注內(nèi)容的修改，對產(chǎn)品實物質(zhì)量有影響（如果無影響，則不升版）。

在實際工作中難免會頻繁出現(xiàn)設(shè)計修改。為了避免引起產(chǎn)品圖樣版本頻繁升級而造成工藝、制造、檢驗等設(shè)計下游環(huán)節(jié)的波動，應(yīng)保留和發(fā)展數(shù)字化條件下的臨時更改。例如，可以在產(chǎn)品圖樣編號上增加附加信息，表明不同的構(gòu)型，或者是用截圖方式另起文件作為臨時更改單。

2.4 工程更改程序

工程更改主要是設(shè)計更改，系指對納入飛機功能基線、分配基線和產(chǎn)品基線中的圖樣（含數(shù)模，不含工藝裝備圖樣）和設(shè)計文件的修改。結(jié)合企業(yè)實際情況和國內(nèi)某技術(shù)標準3206A的規(guī)定，本文提出工程更改的程序步驟是：動議——申請——審批——公布——發(fā)單——執(zhí)行——反饋。

1)動議

動議的目的是反饋和評估設(shè)計更改需求。更改動議的來源有：生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題；設(shè)計人員自主發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題；用戶代表發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題或提出設(shè)計更改；外協(xié)廠家發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題等。

由發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題的一方填寫問題反饋其相關(guān)信息至單向設(shè)計部門，提請設(shè)計更改。設(shè)計部門收到信息反饋之后進行評估。確需更改設(shè)計的，啟動更改申請程序，否則，駁回動議。

2)申請

分析信息反饋之后，確需更改設(shè)計的，由設(shè)計部門編寫更改申請，提出設(shè)計處理初步意見，必要時附論證和新設(shè)計圖樣等支撐材料。更改申請應(yīng)明確更改類別、急緩程度以及受影響的用戶。

更改申請需征求各設(shè)計專業(yè)、工藝部門、客戶服務(wù)部門、管理部門、用戶代表、主要外協(xié)廠家等的意見。更改申請部門匯總和處理各方的意見反饋，將更改申請文件報送技術(shù)狀態(tài)控制主辦機構(gòu)。

3)審批

技術(shù)狀態(tài)控制主辦機構(gòu)接收到更改申請文件后，進行形式審查。對于通過形式審查的，上報技術(shù)狀態(tài)控制委員會審批。審批通過的，啟動公布程序，否則駁回申請，重啟申請或終止申請。

4)公布

公布的目的是預(yù)告更改，提示做好落實準備工作。經(jīng)批準的更改申請，由技術(shù)狀態(tài)控制主辦機構(gòu)向有關(guān)部門、分廠（車間）公布相應(yīng)的信息。根據(jù)公布的信息，物料清單維護部門要做好物料清單中更改項的凍結(jié)或狀態(tài)顯示設(shè)置。涉及部門、分廠（車間）應(yīng)查閱待更改的文件（如物料清單），做好相應(yīng)的更改執(zhí)行準備工作。涉及的設(shè)計專業(yè)則需開展相應(yīng)詳細設(shè)計和新數(shù)模的創(chuàng)建，做好啟動數(shù)模審簽和發(fā)放程序的準備。

5)發(fā)單

發(fā)單的目的是正式發(fā)布詳細的更改內(nèi)容。完成新數(shù)模創(chuàng)建后，涉及的設(shè)計專業(yè)編寫更改單（Amend list，AL），明確更改對象、版本變化、簡要說明更改原因，以及所關(guān)聯(lián)的更改申請。原則上一份更改單只能追溯到一份更改申請；一張更改申請可以對應(yīng)多份更改單。相關(guān)部門審簽完畢后，新數(shù)模正式發(fā)放。更改單發(fā)送相關(guān)部門、分廠（車間）。

6)執(zhí)行

執(zhí)行的目的是工藝、制造、檢驗等部門貫徹落實更改內(nèi)容。收悉更改單后，各相關(guān)部門、分廠（車間）根據(jù)物料清單信息，落實相應(yīng)的更改工作，包括：更改生產(chǎn)計劃；更改工藝文件；更改工藝裝備；更改數(shù)控程序等。

7)反饋

反饋的目的是將貫徹落實和督查信息反映到監(jiān)管部門，從而閉環(huán)管理或歸零管理。各相關(guān)部門、分廠（車間）填寫更改落實反饋單，定期報技術(shù)狀態(tài)控制主辦機構(gòu)或輸入相關(guān)信息，由信息系統(tǒng)匯總。更改執(zhí)行結(jié)果要以整機為單元統(tǒng)計、核實，確保所有設(shè)計更改內(nèi)容在產(chǎn)品上得以正確執(zhí)行。

2.5 生產(chǎn)現(xiàn)場管理

生產(chǎn)現(xiàn)場是技術(shù)狀態(tài)落實的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，生產(chǎn)現(xiàn)場狀態(tài)管理是否有成效，直接關(guān)系到技術(shù)狀態(tài)管理是否到位，是否有效果。因此，需要提高生產(chǎn)現(xiàn)場的技術(shù)狀態(tài)管理水平。生產(chǎn)現(xiàn)場涉及到不同工藝路線的分廠（車間），實際問題復(fù)雜繁瑣，本文僅簡要說明生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)狀態(tài)管理的原則。

1)分清管理重點

與用戶代表協(xié)商企業(yè)需向用戶代表提交檢查的項目，包括需用戶代表檢驗的入庫材料（含需入廠復(fù)驗的材料及外協(xié)零件），各制造單位需用戶代表檢驗的零部組件（含有圖號的標準件），需用戶代表檢驗的成件（或成品）、型架、部裝總裝的工序（或完工品）檢查、隨機備件和地面設(shè)備，以及飛機整機的檢查項目等。檢查項目每年進行定期更新并聯(lián)合發(fā)文。

2)加強實物標識管理

以零組件實物進行編碼分段，從而區(qū)分不同用戶產(chǎn)品的零部組件。通過噴碼、刻印、掛標簽、貼標簽等方式對實物進行區(qū)分管控（具體見圖3），包括生產(chǎn)周轉(zhuǎn)過程中的實物區(qū)分。

圖3 零部件實物標識

3)不同用戶產(chǎn)品的分流管理

分流的依據(jù)主要是實物標識。實物標識在完工后、分流前根據(jù)制造指令（或生產(chǎn)單）給予標記。

之前無用戶代表檢驗的，投料前不區(qū)分用戶差異，生產(chǎn)后按用戶代表檢驗需求進行分流。不需要用戶代表檢驗的，則不進行分流。

而之前有用戶代表檢驗過的，則在投料前，按用戶分開，全部完成一種狀態(tài)的批次生產(chǎn)之后，才允許轉(zhuǎn)入另一種狀態(tài)的批次生產(chǎn)。生產(chǎn)后按用戶進行分流。除非在生產(chǎn)過程中能明顯區(qū)分，才允許同批投產(chǎn)。

4)加強廠內(nèi)物流管理

對于分流產(chǎn)品，在廠內(nèi)物流方面，加以明顯標志，例如分筐、分庫的管理。

5)加強工藝指令和工藝裝備的區(qū)分管理

針對零部組件加工，不分架次，根據(jù)圖號和圖樣版本號進行識別生產(chǎn)。部裝亦不分架次，按圖號和圖樣版本號進行識別裝配?？傃b分架次。建立工藝裝備清冊，明確適用范圍。

3 結(jié) 語

在某型飛機系列化發(fā)展和數(shù)字化研制生產(chǎn)時，根據(jù)國內(nèi)某技術(shù)標準3206A《技術(shù)狀態(tài)管理》中的有關(guān)規(guī)定，針對多用戶不同狀態(tài)飛機的共線生產(chǎn)及質(zhì)量監(jiān)督需求，對技術(shù)狀態(tài)管控的關(guān)鍵問題進行了分析，給出了解決思路和措施。目前有的已經(jīng)在工程實踐中得以落實，還有的正在研究并爭取相應(yīng)資源投入的支持?？偟膩砜?，通過研究和落實技術(shù)狀態(tài)管控的新方法新工具，可以實現(xiàn)數(shù)字化條件多種狀態(tài)飛機共線生產(chǎn)的狀態(tài)清晰、管控有序的要求。

[1]歐陽平.數(shù)字化條件下飛機系列化發(fā)展的技術(shù)狀態(tài)管理研究[M].南京航空航天大學(xué)，2014.

[2]李春田.第二章 模塊化 標準化的高級形式 標準化形式的與時俱進 [J].中國標準化,2007,3: 64-70.

[3]金烈元,曾凡雄.組合化──它的基本概念、實現(xiàn)途徑和方法[J].航空標準化與質(zhì)量,1996,6:3-6.