面向航空发动机制造企业的技术状态管理解决方案

杨勇昌 赵学军

摘要：技术状态管理是质量管理的重要内容，是保证产品特性与技术状态的关键。航空发动机制造企业的技术状态管理面临厂所分离、生产过程复杂、多型号混线生产等挑战。本文针对这类企业的技术状态管理，提出有针对性的解决方案。

关键词：技术状态;航空发动机;解决方案

1、引言

航空发动机的研制是一项涉及到设计、制造和试验等多学科领域和多厂所合作的复杂系统工程。航空发动机制造企业的生产组织具有零部件多，产品结构复杂，研制型号多、制造加工专业多、具有研制周期长，不确定因素多等特点。在航空发动机的生产现场经常多个型号混线生产，加工难度高，同时各种技术通知、工艺更改等各类技术文件需要进行落实。因此企业急需梳理制造过程中技术状态管理要素，建立技术状态控制网络，在整个型号研制过程中对产品技术状态进行严格的质量管理和动态控制，保障技术状态管理工作有效地开展。

2、技术状态管理需求分析

在航空发动机的生产现场，对技术状态的管理和控制是保证航空发动机产品质量的一个重要控制因素和手段，但是技术状态管理与控制的现状并不令人满意。需要借助信息平台，实现制造过程中贯彻管理技术状态控制，保障制造过程中技术文件贯彻不漏项，实现技术状态信息显现化、集成共享化，解决信息零散、互通的问题，同时通过制造过程中的技术状态控制重点解决制造过程中如何快速获取加工过程中零件投产本批次适用的技术文件有哪些以及技术文件从哪个批次开始贯彻或已贯彻到哪些批次，以及相关实物加工处于哪个状态，装配配料需要哪些状态的实物，下料、计划、检验、质量、装配等各环节如何快捷获得有效的技术文件等信息。

3、技术状态管理解决方案

技术状态管理作为一套管理理念，需要建立相应的管理标准体系，为能得到产品正确完整的状态的记录，就需要综合运用计算机技术、信息技术和网络技术。因此必须加强技术状态管理信息系统的建设，促进技术状态管理体系的落地，并利用PDM系统做基础，提高技术状态管理的效率和正确性。此外信息系统的实施还要考虑外部制造、客户服务等业务环节对技术状态管理方面的需要。

制造企业技术状态管理通过建立以BOM为核心的构型模型、技术文件更改控制模型、技术文件的分发模型来实现相关标准规定的技术状态管理活动，包括技术状态标识、技术状态控制、技术状态纪实、技术状态审核/审计、超差控制。

3.1 建立以BOM为核心的构型模型

结合理想构型识别模型的需求分析，在航空发动机厂必须建立以BOM为核心的构型模型。

3.2 建立技术文件更改控制模型

结合理想技术状态控制模型的需求分析，在航空发动机厂必须建立技术文件更改控制模型。主要工作是尽可能完整地使用更改控制对象，体现三个必要的管理环节（范围、授权、审计），在一些关键环节使用复杂工作流（支持并行、分解）。

3.3 建立技术文件的分发模型

在技术状态管理中，技术资料的分发也非常关键，因此需要建立技术文件的分发模型，保证电子资料和生产加工、检验现场使用的纸質资料的一致性，线下的分发、传阅受控。主要工作是在工程协作环境上扩展，以构型为核心，建立起面向生产、检验等用户的数据发布仓库;在数据发布仓库上建立必要的拷贝授权、审计机制，确保现场纸介质拷贝与分发受控、线上留痕;在工作现场建立起基准（统一发图）+更改（包括正式和临时）的纸介质登记清册，保持与数据发布仓库的一致。

4、技术状态管理解决方案总体框架，如下图所示：

上图展示，技术状态管理系统主要的服务对象是工程技术人员、各级（车间）的资料管理人员、车间的执行人员、生产管理者、生产执行者以及专门的技术状态管理机构的人员。

解决方案的核心仍然以PLM系统（Teamcenter）为核心，通过扩展该系统，实现对构型BOM、技术文件、工艺、更改指令（ECN）的管理，并且追踪这些对象之间的关联关系;此外，为符合技术状态管理的要求，在系统中引入技术状态项以标识系统中具有技术状态的数据，并实现与之相匹配的有效性登记项。绝大多数工程技术人员仍然会通过传统的PDM客户端访问这些数据及相关操作。

为有效地追溯现场使用的各种纸介质文件，解决方案中包括一个技术文件的编码与授权管理服务，这一服务为所有的纸介质文件生成唯一的编码，并打印相应的条码标识，这个条码标识可以用来对纸介质文件实行电子化登记和跟踪。

为支撑技术状态管理者、工程技术人员、资料员、各层级执行人员处理与技术状态管理要求相关的任务，技术状态解决方案提供了文件编码管理、构型（BOM）管理、技术状态项（CI）管理、技术文件管理、技术状态控制（更改管理）、技术状态纪实（技术文件发放）、以及技术状态审计等核心功能，下图即未来解决方案的功能架构：

（1）文件编码管理

主要提供技术文件编码和流水的生成，允许将生成的编码转换为条码打印输出以便于粘贴在纸质文件上，对于一些固定模板的文件，系统可以在打印纸质文件的同时输出条码。纸质技术文件的条码化为全面跟踪技术资料在型号中的贯彻情况奠定了最重要的基础。

（2）构型（BOM）管理

主要提供：上游BOM的导入能力;手工的BOM编辑与维护，方便在上游未下发图纸模型、以及上游以纸介质方式下发图纸模型时手工建立BOM结构;BOM的比较与比对，主要用于上下游BOM不同步时的处理;构型清单的输出，即结合技术状态项（CI）管理，允许使用者识别任意时刻BOM Item的版本构成，并且输出该时刻准确的构型文件;批次清单输出，即根据具体的批次或单件台号，识别组成该批次或台份的BOM Item的版本构成，并且输出该批次或台份的准确的构型文件;零件文件检索，即允许用户以构型清单或批次清单未索引，获取具体版本（技术状态）的零部件的技术文件版本构成;零件更改检索，即允许用户以构型清单或批次清单未索引，获取具体版本（技术状态）的零部件上所有的设计更改、工艺更改凭据。

（3）技术状态项（CI）管理

具体功能包括：允许技术状态管理人员创建技术状态管理项（CI即Configuration Item）;用技术状态项标识所有应纳入技术状态管理的BOM Item，并且允许与更改流程集合，将该BOM Item所有的后续版本都以CI项标识出来;提供有效性登记项，当技术状态管理者用CI标识拥有技术状态的BOM Item时，同时指明该技术状态的有效时限;技术状态项内容审批，即提供一个审批流程，用于对某个时限内通过CI认定的型号构型（具体BOM Item的版本构成）进行确认，经过确认后具有时限限定的CI内容被正式认可，并通过清单报表等方式发布给技术资料的使用单位。

（4）技术文件管理

包括传统的PDM中的技术文件（图纸、模型等）的管理;传统的PDM中成套工艺的管理;对车间临时工艺的管理。

（5）技术状态控制（更改管理）

包括：更改对象管理，即管理所有更改控制对象（例如问题报告、更改申请、更改策略、更改影响、更改指令、更改计划等）、以及更改控制对象之间的关联关系，为之建立起相关的审批流程;更改决策流程，这是技术状态管理中的一项重点，即将原先简单的更改单会签扩展为更完整的、带有更改策略和更改影响书面文本产出的决策流程;更改执行监控，包括在PDM系统内的电子数据更改活动监控，以及线下纸介质的技术文件更改的监控;更改对象监控，即提供一个方便的统一UI，用于查看任意时刻、任意型号（或零部件）上已经发起的更改流程中的更改控制对象，对更改对象的状态（处理中、已关闭等）进行监控;更改闭环审计，即针对更改源头（如问题报告、更改申请），检查其状态（处理中、已关闭等）进行审计，以确认一个更改闭环是否具备关闭的条件;更改审计报告，即提供一段时期以内某一型号上所有的更改控制对象的状态统计，以确认该时段内该型号上所有的更改是否都已贯彻处理;偏差管理，即将一些偏离技术状态的纠正处理所凭据的控制单据及其处理流程纳入更改管理的范畴，使之成为更改闭环上的重要追溯依据。

（6）技术状态纪实（技术文件发放）

包括纸质文件的登记、纸质文件的扫瞄和打印等。其中技术状态审计主要提供两项功能：文件技术状态报表，即提供任意时刻、相对于给定的基准的任意型号的构型（包括定义该构型的全套技术文件、工艺文件、更改依据）清单;实物状态报表，即提供任意批次或台份的构型（包括定义该构型的全套技术文件、工艺文件、更改依据、偏离单、以及相关的质量依据、随机单等）清单。

5、结论

基于信息系统提供的功能，可以帮助航空制造企业有效管理技术状态文件产生、审批、发放和变更控制，支持企业进行系统的技术状态管理，保证产品研制有序开展，确保产品质量，保证项目研制的完整性和质量的可追溯性。

参考文献

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[2]张荣霞，基于有效性的航天器批台次技术状态管理方法.

[3]舒彪，韩晓建，邓家禔，复杂工程系统研发中的技术状态管理.

[4]張小瑞，郭宇，闫振强，基于实时信息的飞机装配技术状态管理方法研究.