内燃机数字化的技术状态管理

内燃机数字化的技术状态管理内燃机数字化的技术状态管理本文阐述了在内燃机设计过程中应用产品数据管理PDM系统进行的技术状态项目的管理、标志方法，为内燃机行业改变传统的设计理念，有效开展数字化技术状态管理提供借鉴随着数字化技术在大功率内燃机行业应用不断深入，内燃机企业在缩短产品开发周期、降低产品研制费用、提高企业市场竞争力等方面得到了飞速发展，同时产品数字化技术应用标准也得到了迅速发展,例如三维建模系列标准、产品数据管理标准、数字化装配标准、数字样机系列标准、数字化工艺标准、数字化工作流标准、数字化制造标准以及数字化基础标准伴随着内燃机产品研制的复杂化、多元化和系列化要求日益提高，数字化设计与制造技术已经应用于内燃机产品的研制中如何有效保证数字化设计与制造过程中产品数据的一致性、完整性和可追溯性，需要做好技术状态的管理和标志工作非常重要要一改过去传统的设计理念和管理模式，基于产品数据管理PDM系统开展高效率的技术状态管理1产品分层次进行管理，合理规划技术状态项目在产品数字化设计、生产过程中，针对技术状态项目和产品零部件的不同特征，采用不同的管理方式，并在PDM系统中分别定制技术状态项目规划环境和零部件设计环境，充分体现技术状态管理的层次性通过对产品分层次进行管理，将产品的技术状态项目规划活动和零部件设计活动界定清晰，使开展活动的相应人员有明确的业务协调要求和责任分工在技术状态项目规划环境中，技术状态管理人员依据系统规范和研制方案规划技术状态项目结构树，定义技术状态项目有效性和配置条件，通过配置产生相应的技术状态项目结构树反映各类技术状态基线，并将结构树的叶节点技术状态项目传递至零部件设计环境；在零部件设计环境中，设计人员在传递的技术状态项目下开展相应设计活动，组织零部件数据及相关技术文档产品数字化研制的其他科研活动，也可按照此规则进行，如构建数字样机、协调技术方案和保障性空间分析等以技术状态项目为基本单元的技术状态管理，使产品结构树发生了变化，改变了传统数据结构树的单一性，结构关系难以灵活处理，不利于技术状态更改的控制现在产品结构树分两个层次顶层是技术状态项目层，由技术状态项目项构成技术状态项目树，枝节点是不可变配置项，叶节点是可变配置项，下层（在叶节点下）是数据层，由零部件装配等数字化定义结果组成，是针对每一工作单元的产品定义集，从叶节点往下延伸出零部件装配等结构树的分支技术状态项目规划是将复杂而深层次的产品装配关系，演变为技术状态项目间的配置关系，即将传统产品结构划分为两个层次，具体为配置管理功能的技术状态项目结构，以及技术状态项目下属的零部件装配结构；并伴随着产品研制的进程不断地循环迭代，趋于完善合理；其确定和规划所要考虑的主要因素有产品结构及工作分解结构；设计/制造分离面协调；通过合同确定，能够单独交付项目；互换性要求等技术状态项目规划是技术状态标志活动中极其重要的环节，技术状态管理人员是根据型号和各级系统规范及技术方案与设计人员一起开展此项工作在型号的研制中，从方案阶段，技术状态管理人员就与设计人员一起确定和规划技术状态项目，有效保证了产品详细设计的开展2配置技术状态项目有效性，面向客户确定技术状态基线在技术状态项目管理层，技术状态项目是技术状态管理中配置有效性的对象，体现了“面向研制活动”的思想，是产品研制中科研业务的逻辑组合通过技术状态项目有效配置管理，准确高效组织产品研制各项活动中产生的数据，建立它们之间复杂的逻辑关系，如总体及各系统方案、接口控制、技术验证项目、试验项目、生产制造过程偏离超差和技术返修等数据定义技术状态项目有效性的方式一般有3种选项有效性（指根据技术状态项目所对应的某些选项的有效性，来确定在具体产品结构中是否选择该技术状态项目）、批次有效性（指根据技术状态项目在某批次中的有效范围来确定在具体产品结构中是否选择该技术状态项目）和时间有效性（指根据技术状态项目版本的有效时间来确定在具体产品结构中是否选择该技术状态项目）随着型号系列化规划和改型研制，将所规划技术状态项目树和选项目形成产品研制和技术状态管理的知识库，为新型号研制提供有效的重用资源一方面提高了研制方自身开发效率，解决了产品模块化、系列化和通用化设计问题，另一方面便捷了客户选型，解决了面向客户确定技术状态基线的问题面向客户的技术状态是通过建立和提供客户选项目录，满足了客户的多样化需求，是一个典型高效的精简技术状态管理策略通过技术状态项目与客户选项的关联，使技术状态项目成为客户选项与产品设计制造之间的联系纽带，客户化定制则作为新增技术状态项目和选项不断充实丰富知识库和客户选项目录通过这种策略，既提高客户的满意度，又符合产品系列化设计要求，降低了成本、风险，缩短了研制周期，是精益企业的开端3内燃机数字化的产品设计过程中的技术状态管理内燃机数字化的产品设计过程中的技术状态管理包括项目管理（产品数字化设计中，从项目启动到任务分发过程中，利用项目管理软件，对项目研发过程中管理）、过程管理（产品数字化设计，从任务接受到数据提交过程中，利用相关软件，对产品设计、仿真、试验等研究技术工作过程中发生的技术协调、分析计算、流程设置、更改方式、权限设定等工作事项进行的控制和记录过程控制的目的是使项目的执行过程更加合理和规范）和数据管理（产品数字化设计，从数据提交到数据入库、管理和使用过程中，利用数据管理系统，对产品设计、仿真、试验等工作结果对象的审批、归档、管理和使用等工作事项进行的控制和记录）内燃机数字化的产品设计过程中的技术状态管理范围包括技术管理范围（采用数字化技术开展的发动机产品设计，其技术管理范围为项目管理、过程管理和数据管理）、项目管理范围（项目管理一般包括团队组织管理、计划管理和任务管理）内燃机数字化的产品设计团队组织管理要求包括柴油机数字样机研制任务下达后，项目总工程师组根据研制任务确定设计团队组织结构，包含设计团队岗位类别、各级别岗位人数，各岗位人员技术级别等在项目开展过程中，总工程师组可以根据项目进展情况提出组织结构变更建议科研调度根据总工程师组提出的设计团队组织结构，与各研究室负责人，协商对项目团队进行管理和调度，包括各岗位人员名单的确定、人员变更等科研调度应按照如下要求开展团队组织管理

（1）按照协同设计实施规范Q/CNG33-2006的要求，建立数字化柴油机研制团队人员及组织体系，明确团队各级成员工作职责；

（2）数字化柴油机团队中各专业（结构、系统）设计人员对本专业的数字样机负责，同时应保证本专业数字样机可以应用于高一级结构或系统；

（3）团队中高一级成员负责对低一级成员负责样机的设计过程进行监控；标准化对数字化样机进行全过程规范化监控内燃机数字化的产品计划管理要求包括内燃机数字化样机项目策划和项目计划初稿由项目工程师组编制，内容包含项目研制周期、主要任务、任务目标、任务完成形式、任务开始时间和完成时间项目团队组建完成后，科研处组织团队主要岗位成员讨论并分解项目策划和项目计划，制定年度和季度计划在计划下发或发布后，各研究室、项目组成员应当进行计划的2级或3级分解计划的下达和分解应当在统一的软件系统下进行项目计划应主要包括以下内容1整机研制周期、主要任务、任务的责任人、任务目标、任务完成形式和任务产出物、开始时间和完成时间；⑵各系统、部件、零件设计任务的明细、开始时间、完成时间;⑶各系统、部件、零件仿真任务的明细、开始时间、完成时间;⑷各系统、部件、零件试验任务的明细、开始时间、完成时间;⑸各系统、部件、零件试制任务的明细、开始时间、完成时间;6发动机装配任务的明细、开始时间、完成时间内燃机数字化的产品任务管理要求包括内燃机数字样机任务分解在计划编制完成后进行，任务分解由科研处与主管设计人员协商完成,分解依据为项目计划任务分解时应列出需要开展仿真计算和试验验证的零件明细，在综合考虑零部件设计周期、仿真周期、试验周期和加工周期的基础上分配零件设计任务任务分配应该包含设计者、设计开始时间、设计节点等任务书编制完成后形成任务管理文件签入产品数据管理系统，完成相应的审批流程后存档内燃机数字化的产品过程管理要求包括过程管理范围数字化柴油机过程管理包括设计协调管理、仿真分析管理、试验验证管理、流程管理和更改管理等内燃机数字化的产品技术协调管理要求包括数字化柴油机技术协调管理指对数字化柴油机研制过程中总体结构协调的管理技术协调管理应遵循以下原则⑴柴油机数字化研制为自顶向下设计，应保证顶层骨架线唯一2在《数字化柴油机设计状态划分》中所规定的各个设计阶段开始时，总体应绘制总体结构方案骨架线，向相关设计人员发布3总体用电子协调卡片进行数字化柴油机结构变更协调电子协调卡片在与所有相关结构、系统设计人员协商并同意后生效内燃机数字化的产品仿真分析管理要求包括在数字化柴油机研制过程中，零部件根据任务分解需要开展仿真分析时，需要对仿真分析过程进行管理仿真分析应遵循以下原则1由设计人员编制仿真分析任务书，任务书中应规定仿真目的、仿真工况及仿真结果需求，明确设计可提供模型名称及数据类型2仿真分析人员根据仿真分析任务书开展仿真分析工作，仿真过程中与设计人员讨论并修正仿真计算模型，双方对仿真结果都认可后由分析人员编制仿真分析报告仿真分析报告通过审批流程后存档并发放3仿真分析过程数据不作为设计数据管理，但仿真分析人员需保存仿真分析数据至该设计阶段结束或产品定型内燃机数字化的产品试验验证管理要求包括在数字化柴油机研制过程中，零部件根据任务分解内容开展试验验证时，需要对试验验证过程进行管理试验验证应遵循以下原则1由设计人员编制试验任务书，任务书中应规定试验目的、试验工况及试验结果需求，明确设计可提供试验件名称及数量。