基于可配置字样机的飞机协同研制技术应用的研究 V2.1

1、高级职称申请答辩 申请人: 部门：信息化中心2个人基本情况申请职称：小高工u 2009年1月毕业于北京航空航天大学工业与制造系统工程系，获工学硕士学位u 2009年1月6月在北航第三届大型飞机高级人才培训班学习u 2009年6月进入上海飞机设计研究所信息系统研究室工作u 2011年12月任工程师u 2013年4月进入上海航空工业（集团）公司信息化中心工作u 2013年担任信息化中心需求架构室需求管理组班组长任职内主要工作经历、业绩u 2011年2013年主要负责大客ideal平台和新支线cpc2.0平台的实施工作，主要参与了供应商协同研制项目、ideal平台三期项目、cpc平台升级、中国商飞公

2、司ideal平台整合、构型管理三期项目的实施工作；u 2012年参与完成c919飞机数字样机管理ipt团队、c919飞机ewis设计输入清理ipt团队以及c919飞机aps系统构型管理演练ipt团队相关工作；u 2013年至今负责应用系统需求管理工作，负责上飞院信息系统需求归口管理工作。2014年编制完成公司级需求管理制度，参与完成需求管理系统的实施；u 2013年至2014年参与完成宽体客机数字化平台技术研究相关工作；u 2014年参与完成总装制造中心信息化实施方案编制，参与完成设计研发中心信息化实施方案编制并顺利通过专家评审。任职内科研项目u 2012年参与完成上海市科委课题“基于可配置三

3、维数字样机的民用飞机集成产品设计协同系统的研发与应用”的相关工作；u 2013年参与完成863计划重点项目“大型客机协同研制生产与客户服务数字化集成应用示范工程”的相关工作。发表论文u 独著大型客机构型管理研究 ， 民用飞机设计与研究杂志；u 合著“主制造商-供应商”模式下基于单一dmu的协同设计应用研究，cad/cam与制造业信息化杂志。相关荣誉u 2013年被评为上航公司先进个人；u 2013年参与并担任组长的“争分夺秒qc小组”被评为上海市和中国商飞公司优秀qc小组；u 2012年被评为上海飞机设计研究院优秀员工；u 2012年被评为上海飞机设计研究院优秀共产党员；u 软件著作权：n 大

4、客管理协调备忘录系统；n 大客数模成熟度管理系统。u 科技成果：n 大型客机产品数据管理与协同研制技术及应用，2013年获中国商飞公司和上海飞机设计研究院科技成果二等奖。职称论文基于可配置数字样机的基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究飞机协同研制技术应用研究基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究提纲1、民机研制特点和面临的问题2、数字样机技术优势和应用现状3、基于可配置数字样机的协同研制框架4、总结和展望u 民机研制特点n 独特的复杂性，表现在技术、管理、过程、经营和市场等多方面；n 研制周期长、投资大、风险大、成本不可控、竞争激烈；n 真正的全球多企业协同研制；n 需缩短研制周

5、期、提高产品质量、降低研制成本。基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究u 面临的问题n 研制延迟，交付延后，巨额赔偿；n 物理样机、试验件研制投入巨大；n 协同研制效率低、规范性差、过程不清晰；n 更改频繁、少量部件装不上去、拆不下来。1、民机研制特点和面临的问题u 民机研制特点n 独特的复杂性，表现在技术、管理、过程、经营和市场等多方面；n 研制周期长、投资大、风险大、成本不可控、竞争激烈；n 真正的全球多企业协同研制；n 需缩短研制周期、提高产品质量、降低研制成本。基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究u 面临的问题n 研制延迟，交付延后，巨额赔偿；n 物理样机、试验件研制投入

6、巨大；n 协同研制效率低、规范性差、过程不清晰；n 更改频繁、少量部件装不上去、拆不下来。1、民机研制特点和面临的问题u 数字样机技术优势n 数字样机从视觉、功能、性能和行为上模拟真实产品, 集先进建模技术、多领域协同仿真技术、信息集成与管理技术、工程设计分析技术和虚拟现实技术于一体；n 通过数字样机自上而下, 在型号研制各个阶段分析和控制型号整体性能、总体约束以及质量成本等因素, 有助于从产品全生命周期优化目标性能。基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究u 数字样机应用现状n 停留在工具级点状功能应用，应用不系统、不深入；n 数字化研制标准不全，没有形成体系；n 数字样机分析和评估流程

7、没有打通，作用不明显；n 数字样机管理水平不高，协同研制效率有待提高。2、数字样机技术优势和应用现状基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3、基于可配置数字样机的协同研制框架基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.1、数字化设计标准规范体系基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.1、数字化设计标准规范体系u数字样机设计环境系列规范n 设计工具、软件环境配置、设计模板和基础资源库的定义和建立；u数字样机设计过程系列规范n 设计过程分解、设计流程设置、子过程的输入输出、设计协调方法；u数字样机定义系列规范n 几何建模和装配建模定义；n 各阶段、各类数字样机的用途、功能以及对其

8、设计、分析、验证和管理等方面的要求，信息内容及其表达方法。u数字样机数据交换系列规范n 各阶段数字样机交换方式、频率、数据格式等；u数字样机分析和评估系列规范n 干涉检查、可装配性检查、可维修性检查、机构运动仿真和工程校核与分析等的内容、实施方法及评价方法；u数字样机管理系列规范n 数字样机构型和成熟度管理方法，数字样机评审的内容、依据、方法、组织形式和工作程序。u飞机机体结构和系统数字化建模u基于模块化的飞机产品装配建模u数字样机数据交换u单一可配置数字样机u数据模型轻量化基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.2、可配置数字样机构建系统3.2.1 数字样机数据交换 “主制造商供应商

9、”研制模式下，主制造商与各级供应商之间的数字样机交换必不可少，且存在多种方式。u 统一的数据交换管理规范包括标准件交换管理规范。u 数字样机数据以哪家单位的数据为源头，数字样机定义系统之间数据同步。n 对于数据交换量大且交换频繁的一级供应商在定义相关数据交换协议的基础上采用自动交换方式；n 对于数据交换量小的一级供应商采用供应商直接将数据手工传递到主制造商数字样机定义系统的方式；n 对于二级供应商，主制造商不负责管理，由一级供应商负责管理。基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.2、可配置数字样机构建系统3.2.1 数字样机数据交换基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.2、可

10、配置数字样机构建系统3.2.2 单一可配置数字样机u 范围可配置n 基于产品结构、ata章节段、邻近空间、坐标空间、架次、方案、工作包等；u 信息可配置n 设计过程信息、材料信息、制造工艺信息、成熟度等；u 数据格式可配置n 模型设计原始格式、几何体格式、cgr、3dxml、jt等。基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.2、可配置数字样机构建系统3.2.2 单一可配置数字样机u 范围可配置、信息可配置、数据格式可配置基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.2、可配置数字样机构建系统 以构建的单一可配置数字样机提供的可视化设计环境为基础，采用数字样机分析和评估等技术手段来指导、

11、验证和优化数字样机的设计。u基于可配置数字样机分析与评估主要内容u基于可配置数字样机分析与评估过程管理基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.3、可配置数字样机分析与评估系统基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.3、可配置数字样机分析与评估系统3.3.1 基于可配置数字样机分析与评估内容基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.3、可配置数字样机分析与评估系统3.3.2 基于可配置数字样机分析与评估过程管理 基于可配置数字样机的分析与评估过程管理，主要是结合飞机研制特点明确在什么时间、对什么数据、由哪些人员、按怎样的步骤、如何分析与评估以及将什么问题和决策信息反馈给设计

12、人员，以便设计员完善和优化设计。基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.3、可配置数字样机分析与评估系统3.3.2 基于可配置数字样机分析与评估过程活动概述3.3.2 基于可配置数字样机的专业间协调业务过程基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.3、可配置数字样机分析与评估系统 以构建的单一可配置数字样机提供的可视化设计环境为基础, 采用数字样机管理与控制等技术手段来加速设计更改过程、明确协同研制各方工作界面、确保协同研制数据安全。u关联设计管理u成熟度管理与控制u权限管理基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.4、可配置数字样机管理与控制系统3.4.1 基于骨架模型的

13、关联设计管理 数字样机设计环境中提供的关联设计管理不仅可以使多专业并行开展协同研制, 实现产品实时共享, 而且可以使设计人员在更早期捕捉产品知识，把那些以往只能在后期才能发现的错误减到最少, 能够明显提高设计效率和设计质量。基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.4、可配置数字样机管理与控制系统3.4.2 成熟度管理与控制 并行协同研制在工程设计中引入成熟度概念, 为产品后续阶段工作提供提前共享数字样机模型的具体标准，为设计各专业、设计与制造利用数字样机并行研制界定具体的界面。 成熟度是基于可配置数字样机的数字化设计的核心,它把可配置数字样机定义、可配置数字样机分析与评估和数字样机管理

14、有机地结合在一起。数字样机成熟度管理与控制的内涵是，数字样机成熟度具体量化到零部件，综合分析影响成熟度的因素, 建立成熟度提升或降低规则。通过数字样机分析、模拟和仿真评估数字样机成熟度。基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.4、可配置数字样机管理与控制系统基于可配置数字样机的飞机协同研制技术应用研究3.4、可配置数字样机管理与控制系统3.4.2 成熟度管理与控制mg1mg2mg3mg4mg5mg6制造获得数据制造获得数据提前进入工艺、提前进入工艺、工装准备工装准备制造参与制造参与iws流程流程不通过，反馈意见不通过，反馈意见通过通过数据审签发放数据审签发放设计设计mg0设设 计计制制 造造传统设计流程3.4.3 权限管理 为实现跨地域的、安全的、高效的基于可配置数字样机的协同研制，需要统一管理人员、角色、成员涉及的组织、成员共享数据模型的权限, 以便多专业多学科的产品协同研制人员并行协同开展工作。为保证数据安全和权限控制严格，一般在系统架构层面，采用应用分离的办法；在平台应用层面