构建国产大型客机轻量化数模管理模式——C919客服案例

◆ 高 飞 王红艳 王玉伟 王志强 / 文

构建国产大型客机轻量化数模管理模式
——C919客服案例

◆ 高 飞 王红艳 王玉伟 王志强 / 文

编者按

上海飞机客户服务有限公司工程数据QC小组成立于2013年6月，小组人员7名，课题类型为创新型。该小组从2013年6月至2014年3月，开展活动次数达40余次，取得了成果，并荣获2014年上海市优秀质量管理小组称号。

1.课题背景

三维数模轻量化技术是指在保证原始数模文件基本信息和必要精度的基础上，将文件大小压缩至1/10甚至更小的简化格式过程。轻量化数模技术赋予了原始设计数模“平民化”的操作流畅性和跨平台便利性。通过轻量化数模，技术人员可以获得更加丰富的产品三维信息，加快产品的研制进度；上下游技术人员间的信息交流更加便捷；企业各环节之间的沟通变得更加直观，促进跨部门、跨平台、跨企业的协同作业。

图1 轻量化数模在现有民机客服工程中的应用场景

随着国产大型客机客户服务工程的开展，轻量化数模已经成为民机客户服务产品研制过程中的重要源数据之一。各核心业务（如图1所示）均需要轻量化数模提供可视化或虚拟三维体验方面的数据支撑。

2.课题选择

现有客服工程涉及数模的业务流程主要面临着如下问题：（1）由技术人员自行在PDM（Product Data Management，产品数据管理）平台上进行数模的下载和保存，难以保证数模的准确性；（2）臃肿的原始数模文件占用了大量的电脑资源，不利于企业降低生产成本；（3）现有的数模管理方式直接影响了工作进度。

通过对面向民机客服产品的轻量化数模管理模式展开研究，发现可以从三个方面改善现状：（1）提高效率。可减轻技术人员的工作负担；同时可节约人工成本，降低能耗。（2）保证构型符合性。保证客服产品与飞机产品的构型符合性。（3）降低成本。即节约宝贵的计算机资源，降低企业的运行成本。

综上所述，工程数据QC小组将课题选定为“研究C919大型客机轻量化数模管理模式”。

3.设定目标

根据现状，小组将课题目标定为：向各业务部门发放的部段级轻量化数模准确率＞98%。

注：数模准确率=（发放数模总数-质量员检查出问题数-下游客户报告有问题数）/发放数模总数

4.可行性分析

小组成员从技术基础、管理基础和物质基础等方面对课题进行可行性分析。

（1）C919是基于模块化的MBD（Module Based Definition）全三维设计，便于数模的管理和装配；

（2）目前轻量化数模技术在机械制造领域已经获得了较广泛的应用，且国内外IT厂商均有相应的产品支持；

（3）现已建立了较完整的构型管理技术体系；

（4）目前在客服产品研制过程中已经建立了统一的PDM平台，并针对客服产品的研制专门建立了SBOM（Service BOM）；

（5）已经配备了一定数量的高性能图形工作站。

综上所述，小组成员一致认为现有条件满足课题的开展。

5.提出方案并确定最佳方案

图 2 系统图细化技术方案

小组成员使用头脑风暴法，提出三种总体技术路线，即开发全套的管理系统；开发集中下载接口+流程管理规划；纯人工管理；从准确性、成本、开发时间、电子化水平四个方面比较以上三种技术路线，最终通过打分选定第二种方案，即“开发批量下载接口+流程管理规划”。

（1）利用系统图细化技术方案

在前述基础上，利用系统图从软件开发架构、组装工具、本地数模库架构、数模发放流程、更改流程、流程改进等方面将技术方案进行细化，如图2所示。

小组利用因果矩阵图确定了开发基于平台的批量数模下载接口；利用亲和图总结出对数模组装工具的需求。

（2）数模组装工具选择

组员通过查阅资料和开展调研，选择了目前市面上较常见的4种三维数模组装查看工具：3DVIA COMPOSER、JT2GO、CORTONA、CATIA。根据上述4种数模组装工具，小组利用Minitab设计了一组混合正交实验，选取的实验因子分别为：使用的工具种类、操作者熟练程度、计算机配置。实验的参数结果和各因子的主效应图如图3所示。实验表明，使用3dviaComposer最省时；且可以看出，通过使用轻量化数模，计算机配置对使用数模的时间影响已经不显著了。所以最终采用3dvia Composer作为数模组装工具。

图3 实验参数安排及分析结果

（3）最终形成方案

由于技术协调单在PDM平台上流转，且每份文件都有明确的编号，并且可以指定人员签署和挂接附件，所以最终选定以技术协调单的形式发放数模文件。结合公司的数据管理和构型管理相关规定，小组制定了整个数模发放和数模的更新流程。

综上所述，课题组得到了最终的实施方案（如图4所示）。

6.按对策实施

（1）开发集中下载接口

首先对各部门的轻量化数模业务需求展开调研，最终明确了以3DXML为主的轻量化数模格式；对将要开发的下载接口功能进行描述，对软件开发人员进行技术交底。

（2）开发并测试验收

首先组织人员进行下载接口各个功能模块的编码，在完成编码的基础上形成了完整的测试报告。

（3）安装软件并建立本地轻量化数模库

在此基础上课题组安装了选定的软件，并以SVCI为节点建立产品结构，利用sync功能同步更新数模库，并且输出产品列表。

（4）强化人员技能培训

针对部门新员工较多的现状，组织相关软件工具的专题培训，并编制操作说明，强化专业操作技能。

图4 课题最终实施方案

7.效果检查

（1）有形效果

课题组对活动中的数模发放准确率分两个阶段进行验证。在前两个月中，发现部分月份准确率在目标值附近波动，如图5所示。

图5 前期效果检查

图6 影响数模发放准确率原因

针对所发现的主要原因（如图6所示），我们分别提出了改进措施：在人员方面，增强操作人员技能培训、编写标准操作流程文件、设立AB角色；在软件开发方面，对部分代码进行调整；在构型管理方面，加强与构型管理人员的沟通、加强SBOM节点的维护。

通过落实上述改正措施，达到了预期目标（如图7所示），并保持稳定。

（2）无形效果

本课题的成功，提高了轻量化数模处理的准确率，可以为民用飞机客户服务工程下游业务提供准确可靠的源数据输入；完善的数模轻量化处理流程，提高了客服工程的研制效率，节约了计算机资源，降低了企业的运营成本；在活动中组员正确使用PDCA循环并取得了较好的效果，增强了组员发现问题、分析问题和解决问题的能力；此次QC小组活动充分调动了每个成员的积极性和主动性，增强了专业技能和团队协作精神。

对于取得的成果，公司形成了相应的系列标准。

（作者单位：上海飞机客户服务有限公司）

图7 改进后数模发放准确率