数字化协同设计中的技术状态控制

胡秦赣 余永华 骆晶妍

（1.中国航空工业第六〇二研究所，江西 景德镇 333001；

2.中航工业综合技术研究所，北京 100028）

技术状态管理（或称构型管理，Configuration Management）从概念的出现到标准的形成，再到标准在产品（武器装备）工程研制中的有效实施，已有半个世纪的发展史了。技术状态管理是面向产品（武器装备）研制全生命周期的技术管理，涵盖设计、试验、制造及使用维护等方面，主要围绕着技术状态标识、控制、纪实和审核4项活动展开。

面对大型航空产品多方参与、异地设计的趋势，如何运用先进的技术状态管理方法、各类信息平台和网络手段，将技术状态控制活动紧密而有机地融入产品数字化协同设计中，是提升企业技术状态管理水平的重要标志。在产品协同设计中，技术状态控制应实现如下目标：

● 运行高效的更改程序和业务流程；

● 有效执行和管理更改；

● 确保更改所发起的需求明确、有效；

● 整个更改过程中所涉及各方面（专业和部门）得到及时沟通，并达成一致；

● 确保更改在产品研制的各环节得以实现、验证和确认。

下面简要介绍某型直升机在数字化协同设计中如何达成上述目标的。

1 缜密周详的控制机制

技术状态控制是在建立了技术状态基线之后，对技术状态更改提出建议，进行论证、评价、协调和审批，并将已批准的更改付诸实施的一系列活动。为此，在建立技术状态基线时，应充分考虑基线保持和更改控制可实施性，将总体和系统的技术要求，以及系统间的技术接口确定为技术状态项目（CI）；指定相应的数字化方式进行准确定义，形成相应的数据集，如：外形、交点、站位等总体数据集，以及接口图、接口控制文件等文档数据集；将产品结构和研制活动进行合理的技术状态项目规划和分解，形成层次化和结构化的数据项单元。此外，运用相应的数字化方法进行并行设计和协同更改也是必不可少的，如：发布预定、关联设计和贯通设计等，通过这些方法，能有效提高技术状态控制运作效率和更改贯彻质量。

在基线保持和更改控制过程中，从更改发起，到更改评估及影响分析，再到更改贯彻实施，涉及多方面（相关专业、系统和部门）技术协调、综合优化和接口调整。将技术状态控制委员会（CCB）和技术状态控制活动作为协同设计的必备要素，应用技术状态控制机制进行技术协调和接口变更，才能达成协同设计的目标和效果。

技术状态控制机制上充分体现了协同设计的要求。在CCB的委员组成上满足协同设计的要求，人员包括：型号总师、数字样机（DMU）、设计、制造、工艺、质量、综合保障、采购和合作方等多方面人员。技术状态控制活动具备协同功能，具体过程如下：

● 拟定工程更改请求（ECR）作为协同设计的发起；

● 提交ECR到CCB进行多专业多系统协调；

● CCB审查通过后，受影响的各专业各系统进行协同设计——即更改的初步设计，起草本专业本系统的工程更改建议（ECP）；

● 提交ECP到CCB进行审查，CCB对这一系列的更改方案进行评估分析确认后，发出更改指令（CO）进行详细设计并发放工程数据；

● 全面实施更改，并纪实更改贯彻情况。

在这种管理方法和协调机制下，以ECR/ECP作为协同设计的信息载体，应用相应的数字化技术（如产品数据管理系统中更改业务流）进行多方面的协同，通过CCB进行技术协调、评估分析和更改决策，较之以往使用的设计问题协调单，更为科学、严谨和高效。

2 严谨明晰的更改程序

适应产品数字协同设计的更改程序，首先，要明确对功能基线、分配基线和产品基线中技术状态文件更改时，向有关方（军方或局方）进行报批审查的程序要求，即：武器装备按GJB 3206《技术状态管理》要求进行I类和II类的更改管理，民用航空器按CCAR-21《民用航空产品和零部件合格审定规定》要求进行大改和小改的管理；其次，应体现多方面技术协调、程序上严谨高效和技术责任明晰等要求，即：针对研制不同时段、紧迫程度、所涉及的范围，以及在（或已）制品情况，采用相适应的更改流程和方式，并与报批审查程序有效衔接。以某型直升机多方合作、异地协同设计为例，说明如何根据更改涉及的范围不同，设定不同层次CCB进行评估决策，具体更改程序见图 1。

从更改程序中不难看出，更改过程要多方面充分协调，起草的ECP要经过生产制造部门、综合保障部门、采购部门和其它相关部门分析、评估；并通过CCB进行沟通协调，由型号总师最终决策，作为各方面执行的依据。对于合作各方，有明确的合作界面和承担的技术任务，为此，在更改类别上要进行区分，设定双方共同的CCB和各方内部的CCB，以提高CCB运作效率和明确技术责任。此外各方有责任将内部通过的ECP通知合作方，以保证信息共享和沟通。程序中向军方或局方报批审查环节放在更改设计完成后，以便军方或局方对更改设计的具体内容进行审查，并按军方或局方要求进行更改类别的确定和报批。

图1 更改程序

针对研制进程，选择适当的时机，启动更改程序，能有效提高产品协同效率，降低不必要的业务环节。实践证明，结合阶段技术审查启动更改控制程序，是一种很奏效办法。如：在初步设计评审（PDR）至关键设计评审（CDR）时段主要进行详细设计，各CI的图样和文件逐步进行发放，对发生的更改直接进行技术沟通，不进行影响评估和CCB决策；关键设计评审（CDR）以后，针对生产制造准备情况，启动更改程序，并随着研制进程，纳入更多的评估因素，如：在（或已）制品处理、经济性、用户意见和军方或局方审查等。

3 高效协同的CCB运作

CCB是更改程序中的关键一环，在具体运作上，通过设定型号技术状态管理小组（CMT）进行组织、策化和实施。首先，在型号管理文件——技术状态管理计划中，明确CCB及CMT的职责和组织形式，确定CCB为定期的例会形式，如周例会（图2给出了CCB周例会的进程安排），可根据情况紧急程度增加会议；其次做好CCB实施工作，会前筹备好，会中控制好，会后总结好，具体如下：

图2 CCB周例会进程

● 会前筹备：技术状态管理组负责检查所提交的ECP是否经过各方分析、评估，做出会议议程；可视情组织CCB的热身会，协调技术方案，使设计更改更加严谨；

● 会中控制：技术状态管理组有序组织各项ECP的技术讨论和协调，限定时间、控制好进度，出现争执和无法下结论的ECP，放到下一次CCB，并要求该ECP进一步完善和协调；会议通过的每项ECP都要有明确的意见；

● 会后总结：技术状态管理组就各次的CCB形成纪要，记录提交的ECP通过情况和决策意见，该纪要将作为更改实施的依据和指令下发。

此外，CCB运作一定要借助各类信息平台和多媒体手段，如在产品数据管理系统中，将更改程序作为工作流程，实现基于网络的技术协调；异地间的CCB，通过加密的视频会议进行交流、协调。

4 以数字样机为核心的多方评估过程

以数字样机（DMU）为中心的协同设计已成为趋势。在技术状态控制活动中，不仅需要应用数字样机进行分析和评估，而且将数字样机检查作为重要的控制环节。在进行更改方案设计，拟定ECP时，就构建了方案数据进行DMU检查，在ECP中通过三维视图描述更改前后的变化。

应用DMU技术进行更改评估，对于信息平台和数字化手段的依赖性特别突出。DMU的应用是建立在产品数据良好组织和管理的基础上，尤其是异地设计，强调合作方之间的数据交换的效率和质量，以保证产品数据同步，完成有效的DMU评估和分析。

总之，技术状态控制活动中，以数字样机为核心的多方评估过程，就是基于DMU对型号功能符合性、系统安全性、系统维护性和系统安装及接口进行全面的检查，是产品并行数字化协同设计的深层次工作，标志着技术状态管理业务与协同设计的相互融合。

5 结束语

技术状态控制涉及到方方面面，在产品数字化定义和并行协同设计中，如何将更改程序和工作方法应用得合理而高效，是一项开拓性工作。本文根据型号实践，从控制机制、更改程序、CCB运作和DMU更改评估等方面，提出在数字化协同设计中开展技术状态控制程序和方法，以此推进技术状态管理工作的全面开展。■