航天產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品工藝裝備（簡稱工裝）的設(shè)計與制造占有很大的比重，每型號所涉及工藝裝備的種類和數(shù)量都很大。雖然工裝設(shè)備只是最終產(chǎn)品的輔助設(shè)備，但從其設(shè)計、加工過程來看，它與產(chǎn)品有很大相似之處。在大型的企事業(yè)單位幾乎都實(shí)施或正在實(shí)施產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM），我們可以借鑒產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有功能，實(shí)現(xiàn)對工裝研發(fā)數(shù)據(jù)的管理。中國航天科工飛航技術(shù)研究院在90年代中期就開始了和710所（神舟軟件公司前身）合作，在下屬多家研究所和工廠以課題形式開始了AVIDM系統(tǒng)的研究和實(shí)施工作，并于2005年在全院正式推廣運(yùn)行。

    工藝裝備是產(chǎn)品制造過程中不可缺少的物質(zhì)保證，從工裝的用途上看整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程離不開工裝。工藝裝備的設(shè)計和制造是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作中工作量最大、周期最長的階段。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，在中小批量生產(chǎn)中專用工裝的設(shè)計和制造工作占到工藝準(zhǔn)備工作量的50％，大批量生產(chǎn)中甚至占到80％以上，而且工藝裝備的費(fèi)用平均占產(chǎn)品成本的10～15％以上。因此，工裝的設(shè)計、制造、使用和管理對于保證產(chǎn)品質(zhì)量、縮短研制周期意義重大。

    由于工裝的重要性，制造企業(yè)都非常重視工裝設(shè)計、制造技術(shù)和工裝控制管理，工裝設(shè)計、制造的好壞對型號產(chǎn)品研制的質(zhì)量、進(jìn)度和費(fèi)用起非常大的作用。在航天制造企業(yè)中，對工裝的設(shè)計、制造、質(zhì)量控制、管理等工作幾乎涉及到了所有分廠及處室。因此，建立一套科學(xué)有效的工裝管理系統(tǒng)對降低成本、提高質(zhì)量、縮短研制和生產(chǎn)周期、寶貴經(jīng)驗(yàn)積累有著重大的意義。

    在我廠，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和AVIDM的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理等技術(shù)的應(yīng)用，為企業(yè)目前存在的工裝產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、流程審簽、設(shè)計任務(wù)計劃管理、電子信息共享和設(shè)計、制造并行問題提供了有效的解決途徑，在多年的各信息化系統(tǒng)實(shí)施過程中，我們積累了許多成功的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的技術(shù)人員。因此以企業(yè)的工藝裝備為對象，開展基于AVIDM系統(tǒng)的工裝數(shù)據(jù)管理是切實(shí)可行的。（一）技術(shù)可行：當(dāng)前的AVIDM系統(tǒng)技術(shù)成熟、功能切實(shí)可行，并且在一些航天院、所有成功實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)；（二）管理可行：由于工裝的設(shè)計、制造幾乎完全封閉于制造單位內(nèi)完成，企業(yè)對工裝管理有完全的控制權(quán)，這必將為系統(tǒng)實(shí)施過程中部門間協(xié)調(diào)，規(guī)章制度的制定、執(zhí)行提供方便；（三）環(huán)境可行：當(dāng)前航天單位的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)幾乎都已完成；（四）人員配備可行：擁有一批從事信息化和工裝管理、設(shè)計、制造的隊(duì)伍。

    建立工裝設(shè)計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能

    第一，基于AVIDM的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)工裝數(shù)據(jù)管理。以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)將文檔與之關(guān)聯(lián)，形成一個完整的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，集中對產(chǎn)品零部件及其描述文檔進(jìn)行操作和維護(hù)。這樣，既便于用戶使用操作，又有利于數(shù)據(jù)的完整表達(dá)和維護(hù)，同時方便地為各個部門提供各種BOM視圖。

    在實(shí)現(xiàn)工裝結(jié)構(gòu)化管理前首先要確定合理的數(shù)據(jù)粒度，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全性、正確性和一致性。提供客戶化配置管理的功能，能把定義最終工裝的所有工程數(shù)據(jù)和圖文檔聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的組織、管理與控制，并根據(jù)一定的規(guī)則和條件，向用戶或應(yīng)用系統(tǒng)提供相關(guān)結(jié)構(gòu)的不同視圖和描述。實(shí)現(xiàn)以下基本功能：BOM表的創(chuàng)建和修改、BOM表的版本控制、BOM表的多視圖管理、結(jié)構(gòu)層次管理、文檔的查詢、版本控制、支持“零件或子部件被哪些部件采用”和“部件采用了哪些零件或子部件”的查詢以及系列化結(jié)構(gòu)視圖管理。

    第二，三維CAD軟件與AVIDM系統(tǒng)的集成。工裝結(jié)構(gòu)樹的建立是工裝數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)工作，它的正確性與合理性也是以后所有工作開展的必要保證條件，而結(jié)構(gòu)樹的生成主要來源于產(chǎn)品零、部組件的三維模型結(jié)構(gòu)關(guān)系。所以，三維CAD軟件與AVIDM系統(tǒng)的集成工作的好壞直接影響到整個系統(tǒng)的使用效果。AVIDM軟件實(shí)現(xiàn)了與主流CAD集成，使得設(shè)計數(shù)據(jù)可以快速納入到系統(tǒng)中來。

    第三，其它功能。（一）工裝設(shè)計任務(wù)計劃管理，包括：任務(wù)計劃的編制、派發(fā)及細(xì)化、任務(wù)的實(shí)時跟蹤監(jiān)控、任務(wù)的匯總分析等。（二）工作流管理，包括：工作流定義、流程控制、察看流程和流程中數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)、支持二維電子圖紙及三維模型的審簽。（三）與3D模型瀏覽工具集成：通過集成Jvue、PLM-Vis等工具，提供瀏覽異構(gòu)CAD數(shù)據(jù)，支持基于3D模型的可視化協(xié)同。（四）權(quán)限管理：包括系統(tǒng)功能權(quán)限管理和產(chǎn)品對象數(shù)據(jù)權(quán)限管理。

    工裝全生命周期管理的實(shí)現(xiàn)

    以某企業(yè)工裝設(shè)計、制造、管理為例，探索對于工裝全生命周期的管理辦法。工裝的技術(shù)要求和需要達(dá)到的目的由工藝設(shè)計人員提出，工裝設(shè)計人員按照工藝人員的要求和產(chǎn)品技術(shù)圖紙，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況進(jìn)行設(shè)計。

    以工裝申請為起點(diǎn)，當(dāng)任務(wù)確認(rèn)后，設(shè)計員進(jìn)行工裝設(shè)計并根據(jù)最終的三維模型在工裝管理系統(tǒng)中生成結(jié)構(gòu)樹，在此基礎(chǔ)上開展其它設(shè)計任務(wù)、進(jìn)度跟蹤、文檔管理、變更管理、流程管理、隸屬產(chǎn)品管理、使用情況統(tǒng)計等設(shè)計工作，設(shè)計完成后，由生產(chǎn)部門派發(fā)任務(wù)給工裝制造部門開始生產(chǎn)，制造部門工藝員實(shí)時更新系統(tǒng)中的制造信息表以便對制造狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和出現(xiàn)的問題及時解決，制造完成后由相關(guān)部門和人員確認(rèn)，登記入庫并交付申請單位使用，此時由MRPII系統(tǒng)接管工裝實(shí)物信息管理。MRPII中工裝管理包括六項(xiàng)功能：用戶及權(quán)限管理、基礎(chǔ)代碼維護(hù)、工裝任務(wù)管理、工裝臺帳管理、工裝定檢管理、工裝報廢管理。

工裝設(shè)計流程示意圖

    產(chǎn)品全生命周期管理過程中各系統(tǒng)間的集成分析

    為了提供信息共享，系統(tǒng)間信息的一致性，系統(tǒng)間主要通過BOM表進(jìn)行接口連接，系統(tǒng)接口的難點(diǎn)主要是與外部系統(tǒng)間的接口設(shè)計，而AVIDM系統(tǒng)與CAD、CAM、CAPP、MRPⅡ的協(xié)同工作對于企業(yè)的科研生產(chǎn)順暢進(jìn)行有舉足輕重的作用。根據(jù)四者之間關(guān)系和我廠的具體情況：（一）CAM和AVIDM：由于二者主要是刀位文件、NC代碼等文檔信息，采用應(yīng)用封裝基本可滿足需求；（二）CAPP和AVIDM：二者除了有文檔交流外，CAPP還需從AVIDM系統(tǒng)中獲取設(shè)備資源信息、原材料信息等，故采用接口交換比較合適；（三）CAD和AVIDM：由于零部件描述屬性、BOM表等重要產(chǎn)品信息需要從CAD中通過接口交換導(dǎo)入AVIDM系統(tǒng)，二者之間集成爭取盡可能的緊密。（四）MRPⅡ與AVIDM系統(tǒng)集成，本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計、工藝與企業(yè)管理、生產(chǎn)、質(zhì)檢、財務(wù)的部門之間的集成，是產(chǎn)品信息于經(jīng)營管理信息的集成，為了保證其數(shù)據(jù)的一致性，同樣也需要緊密集成。

    企業(yè)信息化建設(shè)及PDM系統(tǒng)的實(shí)施是一個復(fù)雜的過程，需要企業(yè)決策人員、信息化工程人員、業(yè)務(wù)人員以及信息系統(tǒng)提供商多方協(xié)作完成。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化管理是PDM系統(tǒng)中最重要、最復(fù)雜的功能之一，該功能的完善程度是衡量PDM產(chǎn)品水平的主要指標(biāo)。AVIDM系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理功能切實(shí)可用，能夠較緊密地與CAD軟件集成。應(yīng)用AVIDM產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)工裝設(shè)計數(shù)據(jù)的管理，并在此基礎(chǔ)上通過與其它管理系統(tǒng)及軟件的集成，實(shí)現(xiàn)了對工裝研發(fā)乃至實(shí)體數(shù)據(jù)的全生命周期管理。