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基于Windchill的技术状态管理 |
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作者：易华军 陈刚 |
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1 引言
技术状态管理是一门管理科学，是系统工程管理的一个重要方面，它应用于产品的整个寿命周期中，准确地描述了产品的功能特性(如：速度、可靠性、维修性、安全性等)和物理特性(如：形状、尺寸、重量等)并提供了明确的技术和行政的控制方法。在我所科研设计中技术状态项目实施技术状态管理，即对舰船总体、系统在性能技术指标论证阶段所确定的功能基线、设计阶段所确定的分配基线、定型阶段所确定的产品基线实施管理。以下针对我所技术状态管理的基本要求，介绍基于Windchill系统建立技术状态管理的几个关键点。
2 技术状态管理的基本概念
2.1 技术状态
技术状态是指技术文件中规定的并且能在产品上实现的硬件、软件或其组合体的功能特性、物理特性和接口特性。
2.2 技术状态项目
技术状态项目是满足最终使用功能要求并被指定为独立进行技术状态管理的硬件、软件或集合体。
2.3 技术状态基线
在技术状态项目研制过程中的某一特定时刻，被正式确认并被作为今后研制、生产活动基准的技术状态文件。一般有三种技术状态基线：功能基线、分配基线和产品基线。功能基线是经正式确认的，用以描述装备系统或独立研制的重大技术状态项目中功能特性、接口特性和验证上述特性是否达到规定要求所需检查的文件。
分配基线是经正式确认的用以描述技术状态项目下列内容的文件：从装备系统或高一层技术状态项目分配给该技术状态项目的功能特性和接口特性；技术状态项目的接口要求；附加的设计约束条件；验证上述特性是否达到规定要求所需的检查。各技术状态项目分配基线的综合，形成满足装备系统功能基线目标的技术途径。
产品基线是经正式确认的用以描述技术状态项目下列内容的文件：技术状态项目所有必需的功能特性和物理特性；被指定进行生产验收试验的功能特性和物理特性，为保障技术状态项目合格所需的试验。
2.4 技术状态管理构架
技术状态管理主要由四大要素构成：技术状态标识、技术状态控制、技术状态审核和技术状态记实。
技术状态标识是把产品技术状态用文字、图样、标志、标识符等在技术文件和产品实物上说明和表达。
技术状态控制始于功能基线确定之时，继而贯穿技术状态项目研制、生产的全过程。在订购方确认基线之前，承制方应对每一技术状态项目的技术状态文件实施内部的技术状态控制。在订购方确认基线之后，承制方应按照相关的规定程序控制对技术状态文件的更改，记载更改造成的所有影响，并将已批准的技术状态更改纳入技术状态项目及其相关的技术状态文件。
技术状态审核是由专门的审核组织，鉴定产品的技术状态是否符合规范、图样和其它合同要求，并按规定办理手续予以确认。
技术状态记实是对影响技术状态的行为和情况给予记录和报告，使其具有追溯性的一种信息管理系统。技术状态记实能及时地向企业管理人员、用户提供有关的信息，以便对产品的技术状态进行有效的监控。
3 基于Windchill的技术状态管理
3.1 我所业务现状的分析和核心需求
舰船设计包括以下几个阶段：论证阶段、方案阶段、工程研制阶段、设计定型阶段、生产定型阶段，其中工程研制阶段包括技术设计、施工设计、配建试验。设计转入下一阶段前，要进行转阶段评审。
转阶段首先从设备开始，然后是分系统、系统，最后进行总体转阶段。转阶段评审后，根据评审意见落实产品数据更改后，固化前一阶段的设计数据，形成设计过程中的技术状态基线，包括功能基线、分配基线和产品基线。其中功能基线在论证阶段固化，分配基线在方案阶段建立，工程研制阶段固化，产品基线在生产定型后固化。转入下一阶段后图样和技术文件重新编号。
目前我所数据状态的固化采用纸质文档归档方式，没有对电子数据进行技术状态固化管理，电子数据不具备技术状态的可追溯性。因此，希望在日常技术状态管理中加强对关键技术状态控制点的管控，主要包括对以下内容的控制：
(1)样机技术状态控制点：原理样机评审、初样机评审、正样机试验大纲评审、正样机鉴定、出厂鉴定；
(2)总体、系统、设备技术状态控制点：方案审查、研制总要求审查、技术设计评审、技术规格书审签、施工设计会签、生产工艺评审或会签、联调试验大纲审查、产品试验大纲审查。
我所技术状态管理方面核心需要主要有以下内容：
(1)通过基线实现不同阶段电子数据的技术状态固化，方便对各阶段设计数据进行查询重用，实现可追溯性；
(2)实现不同阶段基线的更改过程控制；
(3)实现技术状态控制点的管理。
3.2 基于Windchlll的解决方案
3.2.1 方案概述
我所对关键技术状态控制点的管控将通过项目计划管理实现。比如将完整的型号项目作为PLM系统总的一个项目进行组织管理，相关管理部门编写项目的一级工作分解结构，在工作分解结构中明确项目关键技术状态控制点，作为里程碑进行管理，研制工作进度安排以此作为参考依据。在设计工作进入下一阶段前，由技术状态管理部门使用阶段基线对前一阶段产生的数据进行技术状态固化，来完成电子数据技术状态固化和追溯的管理。
3.2.2 基线管理
由于技术状态标识、控制、记实和审核是在基线的基础上进行的，因此建立基线是技术状态管理的核心。我所实施Windchill系统作为信息化平台来管理基线，首先需要确定阶段基线的编码规则。该编码规则为：“BL”+“_”+型号代号+“_”+阶段标识+“_”+基线类型。其中阶段标识分别为：论证阶段0，方案阶段00，初步设计01，技术设计02，施工设计03。基线类型分别为：F功能基线，A分配基线，P产品基线。
基线生命周期包括“工作中”和“冻结”两种状态，基线创建后处于“工作中”状态，可以向基线投放和移除数据．审批通过后基线状态被冻结，此时基线中的内容不能更改。
(1) 基线的创建
转阶段评审过程在外部进行，评审通过并落实更改后，由技术状态管理部门在PDM系统中创建型号产品的当前阶段的基线，将设备/分系统/总体的当前阶段的产品数据投放到基线中进行技术状态固化。如图1投基线主界面示意。产品数据可以按照产品结构，也可以通过搜索的方式间查询结果投放到阶段基线。
图1 投基线主界面示意
(2)基线的冻结
阶段基线完成技术状态固化后，通过批准流程后，阶段基线的状态更改为已冻结，所有人都无法进行基线修改。
(3)基线的更改
要对固化的阶段基线进行更改时，有技术状态管理部门将阶段基线状态修改为“正在工作”，修改后再提交领导批准后，重新进行技术状态冻结。
3.2.3 技术状态控制点管理
由于我所对关键技术状态控制点的管控是通过项目计划管理实现，因此要实现对技术状态控制点的控制需先建立项目计划模型，然后基于Windchill系统对项目创建与初始化、项目计划的制定和分解(包括科技处、研究室、专业组三级计划分解)，计划的执行与反馈，计划的执行监控等几个关键活动的控制来完成对项目关键技术状态控制点的管控。关于建立项目计划模型具体说明如下：
科技处等相关部门结合我所的型号类项目的管理和组织方式先定义型号项目的模板，具体型号项目的工作分解结构(WBS)可依据模板创建，并根据实际情况进行调整。如图2型号类项目计划模型所示，型号类项目的一级WBS包括：工程管理、总体设计、系统设计、设备研制、科研攻关、联调试验和专项试验、设备生产。其中总体设计是按照型号研制阶段进行二级分解，每个阶段中主要包括图样和技术文件设计和技术状态控制点。图样和技术文件设计按照研究室进行进一步分解。作为技术状态控制点的计划项，其名称后缀为：_TSI。
图2 型号类项目计划模型
3.3 应用情况及效果
我所引进PTC公司的产品全生命周期管理(PLM)系统windchill，完成PLM第一期建设主要目的为了实现“产品技术状态管理”和“项目计划管理与执行控制”两大核心功能。目前该项目已经完成系统开发和功能测试，正在开展用户接受性测试，准备上线。从目前用户测试的效果来看，一方面该系统能建立技术状态管理系统，使之对电子图文档规范准确的管理，实现图纸电子化审签提高工作效率，并对控制技术状态和建立设计变更和技术质量控制体系有较好的效果；另一方面该系统如何出色规范全所型号研制的管理流程和全面管理型号研制数据，尚需在PLM项目的实施使用中不断改进和完善。
4 结束语
基于PLM等信息化技术可以使技术状态管理这项型号研制过程中的复杂工作变得准确而又高效。同时又给常规的技术状态管理模式带来了管理方法和观念上的变化，例如技术状态标识中的多版本并存和基线标识、技术状态控制工程变更流程等。这些变化要求全所的研究、设计、开发、生产及管理等各方面人员不仅要掌握新的信息化技术，而且要从观念上做好适应信息化管理的准备。对于技术状态管理的信息化乃至整个研究所信息化过程，后者往往是更为关键。(end)
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(6/5/2010) |
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