飛機是一個大型復雜系統，它的研制是一個系統工程，涉及材料、機械、電子、自動控制等多學科領域，并且涉及大量的人員和各種資源，他們之間存在著復雜的交互關系。隨著計算機集成制造、并行工程、精益生產、敏捷制造、批量定制和虛擬企業等先進技術和理念的出現，以及新材料、新工藝和新技術的應用和革新，飛機研制模式一直處于動態變革之中。

數字化研制背景

數字化技術和基于業務過程的并行協同技術構成了現代飛機研制的主體。數字化并行協同研制的核心就是要運用數字技術改造傳統的生產研制模式，實現飛機研制技術、信息和資源等在協同環境下的無縫集成，它的應用使得傳統飛機研制過程發生了根本性變革。一方面使得分布于不同空間位置的多個航空研制單位聯合起來實現信息資源共享和協同工作，共同完成整個飛機研制的過程；另一方面，未來增強靈活性，企業自身的組織結構也發生著深刻的變化，過去的金字塔式多層階梯結構正向著網絡式扁平化結構的方向發展，研制方式也由以功能為中心的串行模式向以過程為中心的并行協同的研制模式轉變，企業、研制團隊之間以及研制人員間存在著大量的協同工作。

國內數字化研制的現狀

我國飛機制造業正從數字化三維設計制造向以過程為中心的集成研制模式過渡，各種單向的數字化技術、網絡技術、先進制造技術和先進的理念正逐步應用到飛機研制過程中，并在數字化定義（數字化樣機）、產品數據管理、信息集成、并行工程等方面取得了重大進步，為縮短研制周期、有效控制成本、提高質量發揮了重要作用。面對市場與研制的全球一體化趨勢，我國的飛機制造業也從原來一廠一所的獨立研制模式向多廠所聯合研制甚至國際合作研制的模式轉變。

數字化協同平臺應用

1.設計制造并行工程支持

數字化協同平臺對設計制造并行工程的支持主要通過對設計數據基于成熟度預發放過程管理實現。成熟度數據預發放的主要目的是在上游單位（例如主設計單位）的設計數據正式發放之前，將達到一定成熟度的設計數據發布給下游制造單位相關業務部門，下游制造單位相關業務部門如工藝、工裝、采購和制造等能夠并行地開展相關工作，同時對設計開展相應的審查工作而及早發現存在的問題，從而實現設計制造的并行工程，以加快飛機研制的進度。基于數字化協同平臺的設計制造并行工程支持能力主要包括如下內容：

（1）在上游單位（例如主設計單位）進行成熟度數據的預發放以后，下游制造單位數據接收人員確認接收數據后啟動數據的二次分發工作，使得相關業務部門人員及時查看、瀏覽到成熟度數據。

（2）成熟度數據在下游制造單位的數字化協同平臺展開成BOM結構進行統一管理 ，并通過數據庫方式記錄其成熟度狀態，以便查看和追溯（不同于正式數據的展開）。

（3）利用數字化協同平臺的數據二次分發功能，將設計數據分發到相關業務部門，以便開展工藝、工裝和生產工作。

2.數據二次分發管理

數據二次發放是指下游制造單位數據接收人員接收到外部的工程數據以后，工程數據在下游制造單位內部各部門進行二次發放的業務流程。協同平臺將確保各部門相關責任人能夠及時獲取工程數據，避免人為耽擱導致工作延期。

協同平臺數據二次發放將提供數據接收單位以及相關責任人設定，同時根據業務要求設定多級傳閱。數據二次發放流程將自動通知數據接收單位的相關責任人，查看工程數據并開展各自工作。協同平臺將記錄整個數據二次發放流程執行情況，對于錯發或者漏發情況，允許數據接收人員及時進行調整并重新發放。圖1是數據二次發放實例說明。

圖1 數據二次發放業務流程

3.設計更改貫徹管理

為了確保在民機研制過程中，設計單位發生的設計更改在下游制造單位相應業務部門得到貫徹和落實，例如設計更改導致的工藝、工裝、質保等方面的更改，在數字化協同平臺中，將實現工程更改管理在下游制造單位的閉環過程的管理。根據下游制造單位的業務要求，將通過對設計發出的更改指令的貫徹管理，落實設計更改引起的工藝、工裝等環節的工程更改閉環管理。通過數字化協同平臺的實施將主要提供如圖2所示的能力。

圖2 EO貫徹業務流程

（1）建立閉環更改控制流程，確保發生設計更改時，相關的工藝、工裝等更改都得到了落實，實現更改歸零管理。

（2）將更改過程與工藝工裝等數據的版本和有效性管理結合起來，實現通過更改過程驅動數據版本和有效性信息的變化。

（3）按照上游單位（例如主設計單位）的要求，將設計更改的落實結果通過數字化協同平臺統計和整理反饋到給設計單位。

4.現場管理協同

在民機的制造過程中，生產現場會對設計數據提出疑問和問題。在數字化協同平臺中將對跟生產現場出現的問題進行管理，并記錄、追蹤、控制相關問題處理情況。涉及到設計需要更改的，則跟生產人員需要及時完成后續的工作，將有關內容修改、修訂并上載至內部管理系統，審簽通過后通過數字化協同平臺正式發放到制造環節后才作為正式制造的依據，以此完成現場跟生產的閉環流程控制。

數字化協同平臺在現場跟生產管理協同方面的支持主要包括以下4個方面：

（1）在數字化協同平臺中設置的現場跟生產管控中心，實現生產現場相關數據及工作流程的電子化，對這些數據的提交、處理、控制、追蹤等過程進行管理。包括對詢問單、試制問題處理記錄、工廠綜合問題等數據及相關處理流程的管理，各類單據的總體業務流程如圖3所示。

（2）對各種現場問題的處理過程進行記錄，以便于以后的追溯，同時提供各種統計匯總的能力。如果現場問題處理涉及到該架次飛機構型信息變化，需要記錄并標識這些變化，保證在進行單架次構型信息過濾時，能夠追溯到這些信息。

（3）涉及到設計需要更改的，則按照生產人員需要及時完成后續的工作，數字化協同平臺將對各種現場問題的歸零和在工程更改中的合并過程和處理狀態進行管理，確保現場跟生產流程的閉環控制。

（4）對于下游制造單位生產現場出現的，需要工藝、工裝、項目管理等部門人員處理的問題，將在數字化協同平臺中通過建立現場問題處理區進行管理。生產現場人員可以通過該處理區提交問題、指定答復或處理人員、填寫問題描述等信息。指定的答復或處理人員將在數字化協同平臺收到消息通知，可進入現場問題處理區中對問題進行處理或答復。

結束語

數字化協同平臺針對民機工程研制協同的數字化技術及業務支撐主要為上述幾點，實現了設計和制造單位數據的發放與接收、設計與制造的異地并行協同、數據在制造單位的分發和傳閱、設計更改貫徹和現場管理協同。實現跨地域、不同數據庫支持下協同研制平臺之間的數據交互，從而形成順暢的型號工程研制業務集成數字化環境，實現數據的共享和關鍵流程的鏈接。構建了一個高效、安全的協同平臺，可縮短民機的研制周期、提高研制效率，可提供數據的流程追溯，為我國民機的數字化研制模式發展起到了積極的影響。