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基于PDM的航天发射支持系统MRO技术研究与实践(一)

2018/1/16    来源:互联网    作者:张燕  李木  严勇      
关键字:航天发射支持系统  MRO  PDM  SBOM  
针对航天发射支持系统MRO信息平台需求的迫切性和复杂性,通过比对现阶段各类信息系统的功能特点,分析PDM系统的核心技术,提出了基于PDM的航天发射支持系统MRO中性SBOM模型,并在Teamcenter完成了MRO信息平台的建模与初步实践。该研究的内容与技术成果,对航天复杂产品的MRO信息平台及其它与产品全生命周期数据管理相关的工程信息化平台建设,具有指导和借鉴意义。

0 引言

    长期以来航天发射支持系统在产品售后使用维护过程中积累了大量的数据。首先,每个型号的设计产品种类多至成百上千种,包括各种自制件、通用件、借用件、外购件、外协件、标准件等;其次,型号中每种设计产品的实做产品数量又随着批产交付,在不断地成倍增加,数据量增大至上万个;之后,型号中每个批产实做产品又随着飞行试验的使用次数,数据量增大至数十万个;最后,一个企业内有几十个型号。因此企业内的产品售后使用维护数据量应能达到千万个量级。

    如此海量的产品售后维护大数据,蕴含着关于产品使用特征、产品固有性能、售后维护规律、企业发展趋势等相关的宝贵信息,是企业的巨大财富。但长期以来,产品售后维护数据一直零散在各处及各主管设计手中。对产品售后维护信息进行有效地数据管理,具有重要意义,并且需求十分迫切。

1 信息平台需求特点

1.1 使用人员

    通常制造企业的产品“维护、维修和大修”(Maintenance,Repair&Overhaul,MRO)工作,由专门的维修部门人员进行,但由于航天发射支持系统的复杂性、发射试验的高风险、对发射保成功的高标准要求,仅依靠维修部门人员达不到航天发射支持系统的高质量要求。航天发射支持系统实行的是设计负责制,对交付用户售后的产品实物状态也是由设计师系统技术负责。

    因此,航天发射支持系统MRO信息平台的使用人员是设计师系统。

1.2 平台的复杂性

    对航天发射支持系统MRO信息平台管理的信息内涵,也不仅是如通常制造企业的从售后阶段开始的台份、实做产品的运行、维护信息,而是至少要从实做产品对应研制阶段的出厂验收关键信息、大型地面试验信息、历次发射试验信息开始,直至产品交付用户售后阶段的各项MRO综合管理信息,甚至航天发射支持系统MRO信息管理的起点要从实做产品对应研制阶段的设计模型和设计文件、技术状态变化的三单信息开始,才能最终做到综合保障售后实做产品的有效维护、设备完好率,确保发射成功。

    因此,航天发射支持系统MRO信息平台需要的是一个具有数字化、信息化、集成化的产品全生命周期数据管理特性的售后产品信息系统。

2 选择基于PDM系统建设

2.1 现阶段各类信息系统的功能特点

    现阶段信息系统分类和具有的主要功能,如表1所示。

    表1 现有信息系统的主要功能比对

    1

    因此,根据上述航天发射支持系统MRO信息平台的需求,需基于数字化、信息化、集成化的PDM系统进行建设。

2.2 PDM系统的现状

    产品数据管理(Product Data Management,PDM)是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。

    目前,PDM技术在国内外得到了广泛应用,成为企业提高设计与管理效率的有效工具,并给企业带来了非凡的成就。当前,世界上主流的商用PDM系统有德国西门子公司的Teamcenter系统、PTC公司的Winchill系统和法国达索公司的VPDM系统,这3个PDM系统是比较成熟的,几乎可以成功应用于任何企业,需注意的是其各自集成的CAD软件类型。

2.3 PDM系统的核心技术

    产品结构(Product Structure),是对产品物理和逻辑组成及层次的描述。物料清单(Billof Material,BOM)是产品结构的技术性描述文件,它表明了产品组件、部件、零件直到原材料之间的物理结构和数量关系,以及型号中系统及其组成的各分系统、子系统之间的逻辑结构和层次关系。BOM又是一种树型结构,称为产品结构树。

    PDM系统是以BOM为主线组织的产品信息,贯穿于企业的整个活动。企业产品BOM信息首先产生于产品设计阶段,同时贯穿于整个产品生命周期,从产品研制一直到售后服务、报废终止为止。

    a)设计工程BOM(Engineering-BOM,EBOM)。反映产品属性和零件间设计关系的物料清单,包含按设计要求划分而成的结构和各零组件的组成关系。

    b)工艺BOM(Processplanning-BOM,PBOM)。反映生产交付顺序的物料清单,包含EBOM的部分属性信息,工艺组件和零组件工艺分工和工艺路线等工艺信息。

责任编辑:张纯子
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