飞机产品生命周期管理.doc

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1、飞机产品生命周期管理  摘要 分析了飞机产品生命周期所包含的阶段及各阶段的任务和内容，对飞机产品生命周期中信息流动和交互情况进行了研究，给出了一个飞机产品生命周期管理系统的体系框架，对其中的关键技术和功能进行了说明。最后对目前航空领域流行的三个PLM平台（Windchill、Teamcenter、ENOVIA）进行了功能和技术分析。 关键词  飞机    产品生命周期    产品生命周期管理1、引言 产品生命周期管理（Product Lifecycle Management，简称PLM）是由产品数据管理(PDM)演化而来。与早期PDM系统相

2、比，PLM系统添加了许多新的功能，如对产品生命周期内各种形式的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、对信息的发布和工程变更的控制，以及基于群件的零件分类管理等，同时PLM系统的集成能力和开放程度也有较大的提高，一些优秀的PLM产品可以实现企业级的信息与流程集成。 2002年，国际著名的咨询公司CIMDATA给PLM下了一个较为完整的定义：PLM是一种战略性的商业方法，它应用一组一致的业务解决方案来支持在扩展企业内创建、管理、分发和使用覆盖产品从概念到消亡整个生命周期的定义信息，它集成了人、过程和信息[1]。  PLM一方面提升了企业产

3、品协同研制和创新的能力，同时也为企业信息化建设带来前所未有的严峻挑战和发展机遇。 在航空领域，飞机设计制造一直都是一项非常复杂的工程，它是由多团队、多领域、多厂所共同参与开发，涉及大量的信息系统，并且需要在严格的流程管理控制下实现这些信息系统之间交互和协作，以支持并行、协同的飞机设计与制造。波音DCAC/MRM项目1994年调查表明，波音在其飞机研制过程中，共涉及到800多个子系统、14种BOM表和30多种变更管理。如此众多的系统、流程以及异构的数据实现集成需要一个统一的管理平台和集成环境。而PLM的出现在一定程度上解决了复杂飞机研制过程中

4、信息与流程的集成与管理，支持协同、并行的飞机产品研制过程。 为了设计与构建这样一个PLM系统，我们必须对飞机产品生命周期进行详细分析，明确飞机产品生命周期所包含的阶段和内容，以及不同阶段中所涉及到的信息分布与使用情况。同时，我们也必须对飞机整个生命周期中信息的交互情况有清晰的了解和认识，只有这样，才能真正构建出一个满足飞机生命周期管理实际需求的PLM系统。 本文将详细分析飞机生命不同阶段的特点及所涉及的信息系统和信息内容，明确飞机生命周期中信息交互的情况。以此为基础提出一个满足飞机产品生命周期管理的PLM系统框架。2、 飞机产品生命周期分析

5、 飞机研制过程分为许多阶段，每一阶段都有不同的任务和结果，需要不同的信息环境和工具支持。清晰了解飞机研制过程不同阶段的特点和信息分布情况是我们总结和分析航空飞机生命周期的基础。  方案论证阶段：方案论证阶段的主要任务是明确飞机的功能需求和设计要求，根据飞机的设计要求进行全面的构思，形成粗略的飞机设计方案的基本概念。具体内容包括：初步选定飞机形式、进行气动外形布局、初步确定飞机主要基本参数、选定发动机和主要机载、进行工业设计、初步绘制飞机草图和效果图、考虑总体布局方案等。论证将形成初步飞机设计方案，并组织专家和同行进行评审和论证，选定最合理的

6、方案，经主管部门批准后，进行下一阶段的设计工作。方案论证阶段的工作主要集中在纸面上，不用做很多实验。通常是在以往经验的积累下所取得的结果。可以采用计算机辅助知识工程进行设计，如CASE工具、概念设计工具、工业设计工具等，来选定参数、估算性能、绘制草图和绘制外形布局。该阶段虽然耗时和花钱不多，但许多具有全局性影响的重大决策都是在该阶段做出的，因此该阶段必须保证方案的先进性和可行性。 设计定型阶段：设计定型阶段包括初步设计和详细设计以及试飞验证等内容。初步设计阶段的任务是对前面草拟的飞机设计方案进行修改和补充，使其进一步明确和具体化，最终给出飞

7、机总体设计方案。该阶段主要工作包括：完善飞机外形设计、全面布置安排各种机载设备、系统和载荷、初步布置飞机的承力系统和主要承力构件、进行较精确的气动性、操纵性和稳定性计算、给出飞机总体布置图。该阶段可能会对飞机及其各系统进行一系列实验研究、有时会制造全尺寸样机进行风洞实验和协调系统内部布置。该阶段需要各有关专业部门的参加和配合，协调解决设计中的问题，需经过多次反复，最终给出完整的总体方案；详细设计阶段是飞机研制过程中工作量最大的部分，其主要工作是进行飞机零部件设计、结构设计、工艺方案设计和工装设计。设计完成后要给出各零部件和各系统的零件图、装

8、配图、总图以及详细的重量计算、强度计算报告和工艺规范。同时，该阶段还要进行许多实验，包括动静强度实验、寿命实验，需要众多的各类专业技术人员参加，几乎覆盖了飞机研制的所有领域知识。