基于PDM的航空工业大型项目研发管理研究

《基于PDM的航空工业大型项目研发管理研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PDM的航空工业大型项目研发管理研究（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、上海交通大学硕士学位论文基于PDM的航空工业大型项目研发管理研究姓名：孙刚申请学位级别：硕士专业：工商管理指导教师：曾赛星20081102上海交通大学 MBA 学位论文 基于 PDM 的航空工业大型项目研发管理研究 II基于基于 PDM 的航空工业大型项目研发管理研究的航空工业大型项目研发管理研究 摘摘 要要 随着国家对航空工业投入的不断增大，航空制造业呈现出繁荣景象，同时由于型号任务往往时间紧、技术难度大、参与部门多、人员技术储备不足，使得航空设计和制造部门则往往疲于应付多种型号任务，导致航空工业投入大，产出少。本篇论文试图通过分析目前国内飞机型号管理的现状及特点，密切结合实际，研究新型涡扇

2、支线飞机 ARJ21 项目管理的内涵，分析航空工业项目研发管理的特点，并以产品数据管理（PDM）为项目管理的工具，分析了飞机设计和制造企业对 PDM 实施的需求，对 PDM 实施中的产品数据管理实施的流程管理进行了探讨，提出了 PDM 的实施目标、实施方案、实施的方法和步骤。 关键词：关键词： PDM，飞机，研究与开发，项目管理，飞机，研究与开发，项目管理 上海交通大学 MBA 学位论文 基于 PDM 的航空工业大型项目研发管理研究 IIISTUDYING THE MANAGEMENT OF THE LARGE PROJECTS DEVOLOPMENT ? 推进新知识的有效开发; ? 支持从外

3、部获取知识; ? 确保知识、新知识在组织内的扩散; ? 确保组织内部的人知道所需的知识在何处。 以飞机结构为中心，集中有效地管理产品全生命周期（PLM）过程中产生的各种研发数据（图档、BOM、变更、电子样机等） ，从而实现产品数据在一飞院内部的合理配置和有效共享； 通过产品数据的技术状态定义和有效性控制，保证数据和数据更改的准确性、完整性和一致性；通过集成多种应用系统（Office/CATIA） ，实现产上海交通大学 MBA 学位论文 基于 PDM 的航空工业大型项目研发管理研究 28品数据在设计、工艺、制造等企业重要环节的有效流转，降低数据的冗余和数据维护的复杂性。 通过建立标准件库，逐步积

4、累型号设计过程中的标准化信息，避免设计人员重复设计标准件等通用数据信息，提高设计的规范性与设计效率。工艺规范、材料规范等通用的设计依据均由专人负责在标准件库中管理，以方便在设计、审签过程中查阅此类资料。 ? 标准件库 无图件。以文档方式管理标准件目录/手册。 有图件。以文档方式管理标准件目录/手册， ? 材料库 以文档方式管理材料目录/手册。 ? 已有设计/制造数据的管理 对于已有的数据，可导入软件数据库中管理，作为以后的设计参考。 4.3.5 电子样机的管理 4.3.5 电子样机的管理 一飞院以 CATIA V5 为平台，建立了 ARJ21 飞机的三维实体模型，即电子（数字化）样机，它是现代

5、集成制造系统虚拟生产和敏捷制造的基础，是应用三维数字化产品定义、数字化产品预装配、产品数据管理的关键技术，将产品的几何功能、性能等数据全面集成，实现对产品的虚拟设计、分析制造、使用和维护，并最终实现完整的数字化虚拟产品。 ? 完成了产品数字化标准体系的建立，包括产品建模的标准化与编码技术，这是使用 CATIA 软件的前提和关键。 ? 在维护仿真方面，应用三维人体模型和通用维修模型，实现了人体姿态分析和运动模拟，进行维修活动的可达性、干涉性和可操作性检查与模拟。在工装设计方面，打通了数字化设计与数字化制造之间的瓶颈，将设计直接用于数控加工。 ? 应用 IBM 的 VPM 虚拟产品管理软件实施贯穿

6、飞机设计周期的产品数据管理，实现分布式、异地飞机产品的数字化构型控制，数字化产品定义的审批、发放和更改流程控制。 电子样机的应用主要是针对异地产品数据管理的特点，建立产品开发过程中的产品数据、开发过程等基本模型，统一了产品的结构描述和系列化产品管理满足了产品开发过程对数据存取操作一致性、有效性的要求。实现分布式、异地飞机产品的数字化构型控制，数字化产品定义的审批、发放和对更改流程的控制。 上海交通大学 MBA 学位论文 基于 PDM 的航空工业大型项目研发管理研究 29通过数字样机的设计工作，中航第一飞机设计研究院建立了一套卓有成效的设计、管理体系。通过全机的设计协调，逐步建立起了各种设计、管

7、理规范，同时也培养了一大批在国内知名的飞机设计、管理人才。 4.44.4 PDM 的实施目标的实施目标 1. 产品对象 PDM 系统是一个面向对象的信息系统，它除了完整地描述产品对象的形态之外，还对产品的形成过程加以描述、约定和控制。在 PDM 实施中必须选择合适的、具有条件的产品对象才能保证实施的成功。第一飞机设计研究院在 PDM 实施中明确了以 ARJ21 工程项目型号为本期 PDM 实施应用的对象。 2. 实施目标 飞机项目管理实施 PDM 的目标是：利用一个集成系统来管理飞机在研制过程中生成的信息；管理飞机的构型和配置；管理飞机研制的过程以及过程信息；集成飞机研制过程中使用的各种软件工

8、具。因此，PDM 需要利用模块化的结构对产品的整个形成过程进行控制并对在该过程中形成的或需要处理的数据和文档进行管理。 （1） 设计制造信息集成管理 管理飞机研制过程中产生的产品信息是 PDM 系统实施的目标之一。必须实现飞机研制中所产生的所有信息的统一管理和控制区，实现唯一数据源，保证数据的一致性、正确性、完整性和安全性。这些信息包括产品结构、设计模型、各类设计技术文档、各类工艺文件、工装设计和制造模型以及技术文档、制造信息等。 （2） 飞机构型和配置管理 建立飞机完整一致的物料清单 （BOM） ， 完成飞机设计过程中的 BOM （E-BOM）到飞机制造过程的 BOM（M-BOM）的重构，通

9、过对 M-BOM 和 E-BOM 的对照进行装机清册的比较。根据各类需求生成和管理生产 BOM、采购 BOM 等，并建立各类 BOM 之间的相互关系。建立一套完整的有效性规则，保证在任何时候、任何人得到的都是正确的版本。 （3）飞机研制过程管理 实现对飞机研制过程动态、灵活的管理，保证将正确的信息在正确的时刻递给正确的人，以做出正确的操作。按照并行工程的思想和方法，实现产品设计成熟度定义与管理，支持飞机产品开发过程的重组；实现产品数据预发放和发放过程的定义与管理；实现工程更改过程的管理；实现工装数据的预发放和发放过程的定义与管理；实现工艺设计过程的管理。 （4）系统集成 上海交通大学 MBA

10、学位论文 基于 PDM 的航空工业大型项目研发管理研究 30实现 PDM 对 CAX、OFFICE 等各种工具软件的封装和集成。实现 PDM 系统与档案管理、工艺综合管理、工装管理、ERP 等应用系统的初步集成，接收、管理来自各应用系统的产品数据，并向各系统提供必要的工程数据。 4.54.5 PDM 在飞机项目管理的应用在飞机项目管理的应用 1. 顶层设计与实施规划的制订 实施 PDM 是一项系统工程，它的实施涉及面广，必须站在整个研究院的角度，做好实施的顶层设计，制订实施的总体规划，明确实施的目标和任务，落实各个阶段的具体目标，细化落实任务，并逐步贯彻实施。 PDM 系统管理产品整个生命周期

11、内的全部产品数据， 内容包括研究院各部门产生和使用的产品信息，及与之对应的图形、文字、表格、数据和指针等类型的数据。将所有原来孤立分散的数据变成相互关联的有机整体， 需要做大理的分析整理工作。PDM 系统的实施周期长、投入大，实施 PDM 系统对整个企业的信息管理做一次大的手术，无论是设备的投资，还是人员的培训，都远远超过一般应用系统的推广应用。因此，实施 PDM 实质上就是管理制度科学化的过程，如果没有企业级的统一规划和指挥，就不可能实现管理模式的调整，也就不可能真正实施 PDM 系统。 针对一飞院 PDM 项目实施目标，将项目实施分为初步设计阶段、详细设计阶段、试运行阶段和正式投产 4 个

12、阶段。初步设计阶段根据实施的飞机型号对象详细整理产品数据管理的范围以及相关的业务现状，明确定义业务需求，集中精力解决至关重要的技术难点或可能存在的颠覆性问题，排除项目实施的拦路虎，定义在PDM 环境下的实施方法。在初步设计阶段工作的基础上，设计 PDM 数据库环境，详细研讨 PDM 实施应用系统的技术规格（数据库结构和客户化要求等） ，并完善业务规范，明确规定数据库用户标准操作规程，最终确定推广实施的最佳方案。根据详细设计阶段确定的实施方案客户化 PDM 系统， 客户化完成的 PDM 系统必须先在试验环境优化调整，通过试运行后再在真实的飞机型号中正式运行。 2. ARJ21 数据管理 ARJ2

13、1 数据管理的目标是：利用一个集成的信息系统来产生和管理产品设计和制造过程中所需要的完整的技术资料。因此，PDM 需要利用模块化的结构对产品的整个形成过程进行控制，并对在该过程中形成的数据进行管理。 在 PDM 中，以产品结构树为主线组织管理产品数据，产品结构以树状形式描述，树中的叶节点表示零件，枝节点表示部组件，根节点表示飞机。这种图示方式表示了飞机、部件、组件和零件之间的层次关系。树中每个零部件都有属性，如零件的材料、重量、尺寸、工艺路线等。每个零部件都有相关的文档，如零部件的二上海交通大学 MBA 学位论文 基于 PDM 的航空工业大型项目研发管理研究 31维图纸、三维模型、技术说明、工

14、艺加工指令、装配指令、工装模型等。PDM 使得文档信息和相关的零部件有机地联贯在一起，实现产品数据的有效管理。 产品数据包括以零件为主线的产品设计 BOM、 产品三维和二维模型数据、 产品的图形数据、更改单、技术要求、材料热处理、设计技术文件等数据，在产品模型中包含有定义零件的基本体素，产品零、部件的几何/拓扑信息，零、部件的整体几何特征信息，几何变换信息和其它特征信息等；产品的图形信息包括零件图、部件图和装配图的数据以及产品的技术要求等。设计所形成的产品结构树只表示飞机各零组件在结构上的关系，是飞机设计完成后的结果。 设计完成的产品结构树不能直接在飞机装配中使用，制造厂要对产品结构树进行调整

15、，生成装配结构树，在这个调整过程中零件在树中的位置可以不同，但零件的个数必须一样。同时，在调整过程中产品结构树中需要加入大量的工艺、工装、制造等数据信息。 工艺数据主要指在工艺设计过程中有产生的数据，它包括指令性文件、工艺设计手册上已经标准化和规范化的工艺数据以及标准工艺规范等（一般由材料、机床、刀具、量夹具、标准工艺规程、成组分类特征以及已输入到计算机的零件信息和对应的最终工艺规程等数据信息组成） 。在工艺规划过程中产生的相关信息，由中间过程数据、零件图形、中间工艺规程、NC 代码等组成，包括加工卡片、物料清单和更改记录。 3. ARJ21 构型管理 ARJ21 构型管理以电子仓库为底层支持

16、，以产品的相关数据做为其管理对象，以物料清单（BOM）为其组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、控制和管理，高效、灵活地检索和查询最新的产品数据，实现产品数据的安全性和完整性控制。产品构型管理能够使企业的各个部门在产品的整个生命周期内共享统一的产品构型，各个职能单位根据自己所关心的内容，提取生成相应的产品结构视图，如采购视图和生产视图等，而不仅仅是版本控制和物料清单的创建。 在产品构型管理中，要建立飞机的整体模型，使各个使用人员对产品有完整的了解， 建立飞机的构型配置规划， 建立一致的完整的产品 BOM。 在生产制造过程中，企业随时需要获得最新的产品信息， 即各类 BOM， 不同部门对 BOM