上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院副院長(zhǎng)葉偉介紹C919客機(jī)的IT研發(fā)平臺(tái),。

75家供應(yīng)商共用C919協(xié)同開發(fā)平臺(tái)

“中國(guó)商飛的PLM系統(tǒng)在上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院內(nèi)部稱作IDEAL（IntegratedDigital Environment for Aircraft
Lifecycle）平臺(tái)，IDEAL平臺(tái)全面支撐了2009年的大客機(jī)頭工程樣機(jī),、2010年的七大樣段研制工作,，其應(yīng)用的功能包括機(jī)頭工程樣機(jī)和七大樣段研制中產(chǎn)生的MBD（基于模型的定義）數(shù)據(jù)管理,、機(jī)體供應(yīng)商的異地工藝會(huì)簽、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)向機(jī)體供應(yīng)商的異地發(fā)布,、設(shè)計(jì)更改控制,、超差/偏離提交和處理等方面。目前每天訪問IDEAL平臺(tái)的用戶數(shù)以千計(jì),，進(jìn)入2010年11月以來,，每天用戶登錄至IDEAL平臺(tái)的次數(shù)維持在2500次以上。除了來自于中國(guó)上飛的人員以外,，這些用戶中還包括了接入到IDEAL平臺(tái)的75家機(jī)體和系統(tǒng)供應(yīng)商等人員,。”

圖注：C919客機(jī)的系統(tǒng)供應(yīng)商和潛在供應(yīng)商涉及了國(guó)內(nèi)外的數(shù)十家企業(yè)。

葉偉介紹,，到2010年12月,已經(jīng)有4400份C919技術(shù)文件已在PLM平臺(tái)中進(jìn)行管理,，包括審簽/發(fā)布及更改控制等工作。上飛院各類型的科研計(jì)劃（包括新支線ARJ21客機(jī)）已在PLM平臺(tái)中進(jìn)行下達(dá),、分解,、執(zhí)行和狀態(tài)反饋。目前在PLM平臺(tái)中管理的零件三維MBD模型已經(jīng)超過3萬個(gè),，管理的裝配三維模型已經(jīng)超過2萬個(gè),。大客機(jī)的近1800個(gè)涉及模塊在PLM平臺(tái)中進(jìn)行設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)，已基于該平臺(tái)進(jìn)行了大客數(shù)字樣機(jī)的多個(gè)輪次協(xié)調(diào)工作,。通過產(chǎn)品結(jié)定義視圖管理和數(shù)字樣機(jī)管理的無縫接合,，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大客初步設(shè)計(jì)階段基于配置的數(shù)字樣機(jī)管理。

中國(guó)目前正在研制的大型客機(jī)代號(hào)為C919：C是China的首字母,，也是商飛公司英文（COMAC）的首字母,，同時(shí)還寓意中國(guó)立志要躋身國(guó)際大型客機(jī)市場(chǎng)，要與歐洲的空中客戶（Airbus）和波音（Boeing）一道在國(guó)際大型客機(jī)制造業(yè)中形成ABC并立的格局,。第一個(gè)“9”的寓意是天長(zhǎng)地久,，“19”代表的是中國(guó)首型大型客機(jī)的最大載客量為190座。2010年11月16日,，中國(guó)商飛公司與國(guó)航,、東航、南航,、海航,、國(guó)銀金融租賃有限公司、美國(guó)GECAS公司在珠海簽署了C919大型客機(jī)啟動(dòng)用戶協(xié)議,，中國(guó)商飛公司獲得了100架C919客機(jī)的啟動(dòng)訂單,，這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)C919大型客機(jī)已經(jīng)確認(rèn)了首批客戶和訂單。

PLM已成飛機(jī)研發(fā)的常規(guī)平臺(tái)

事實(shí)上,，PLM系統(tǒng)從上世紀(jì)90年代開始就被波音和空中客車等飛機(jī)制造商成熟應(yīng)用,。PLM改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造管理的方式,、方法和手段。從波音777到空中客車的A380,，再到波音的787的研發(fā),，都已經(jīng)成為PLM應(yīng)用的舞臺(tái)。

1994年首次試飛的波音777是世界第一款完全采用CAD和PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）等PLM系統(tǒng)設(shè)計(jì)的民用飛機(jī),，整個(gè)設(shè)計(jì)工序中都沒有采用傳統(tǒng)的手工繪圖方式,。波音777的零件總數(shù)達(dá)300萬件以上，其中132500個(gè)專用零件是由分布在美洲,、歐洲,、亞洲和大洋洲的13個(gè)國(guó)家的545個(gè)工廠生產(chǎn)的。設(shè)計(jì)高峰期,，曾有7000余名各類專業(yè)人員組成的238個(gè)產(chǎn)品綜合研制小組同時(shí)工作,。通過采用PLM系統(tǒng)，波音777的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤修改量較過去同類機(jī)型減少了90％,，設(shè)計(jì)更改和返工率減少50％以上,；不合格品減少50％～80％。

PLM系統(tǒng)的應(yīng)用也確保了空中客車A380的研制成功,，2005年首次試飛的A380通過協(xié)同研制平臺(tái),，實(shí)現(xiàn)了4個(gè)國(guó)家4種不同語(yǔ)言的異地、異構(gòu)信息集成和并行協(xié)同工作,，研制周期比A340縮短25％（從開始研制到首飛的時(shí)間）,，成本減少50％，利潤(rùn)增加10％,。而2009年12月首次試飛的波音787飛機(jī)可謂21世紀(jì)前10年大型客機(jī)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的最經(jīng)典項(xiàng)目,。它實(shí)現(xiàn)了135個(gè)地點(diǎn)、180個(gè)供應(yīng)商的協(xié)同工作,。PLM作為波音787飛機(jī)項(xiàng)目中全球數(shù)字化設(shè)計(jì),、制造、測(cè)試,、銷售,、市場(chǎng)，以及交付的協(xié)作平臺(tái),。對(duì)波音787飛機(jī)實(shí)現(xiàn)全球化虛擬生產(chǎn)起到了關(guān)鍵性作用,。波音787飛機(jī)是波音公司在全世界外包生產(chǎn)程度最高的機(jī)型。從其研制,、定型,、轉(zhuǎn)化到融資幾乎都通過全球網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。在787飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造上，波音與其全球伙伴達(dá)成了史無前例的協(xié)同,，是波音史上完工最快、造價(jià)最低的一次,。據(jù)統(tǒng)計(jì),，在波音787飛棚的400多萬個(gè)零部件中，波音公司本身只負(fù)責(zé)生產(chǎn)大約10% ——尾翼和最后組裝,，其余的生產(chǎn)是由全球40多家合作伙伴完成的,。波音787飛機(jī)的設(shè)計(jì)由美國(guó)、日本,、俄羅斯和意大利共同完成,，研發(fā)和制造涉及到美國(guó)、日本,、法國(guó),、英國(guó)、意大利,、瑞典,、加拿大、韓國(guó),、澳大利亞,、中國(guó)等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的頂級(jí)供應(yīng)商。波音787是第一架從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)到生產(chǎn)全過程使用PLM解決方案的飛機(jī),，也是第一架虛擬推出的飛機(jī),。憑借PLM解決方案，787飛機(jī)所需的開發(fā)時(shí)間從上一代777飛機(jī)所需的5年減少到4年,。

葉偉表示,，“在上一代客機(jī)——新支線客機(jī)ARJ21的研發(fā)中，PLM系統(tǒng)也是我們的必備平臺(tái),。我們采用了PTC公司的Windchill協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)——包括Windchill 6.26,、ProjectLink 、PDMLink 8.0等不同產(chǎn)品分別應(yīng)用在ARJ21開發(fā)項(xiàng)目的不同階段,。”

C919研發(fā)要實(shí)現(xiàn)無縫,、全面、安全和全生命周期

上飛院在C919客機(jī)的研發(fā)中,，明確了PLM系統(tǒng)的總體目標(biāo)：“建立一個(gè)無縫,、全面并且安全的環(huán)境使得C919供應(yīng)鏈中的所有人員都能在飛機(jī)全生命周期的各個(gè)方面并行開展工作，而不管其所處的位置如何,。”葉偉表示,，“無縫”是指為跨供應(yīng)鏈的端對(duì)端業(yè)務(wù)流程建立集成化的環(huán)境；“全面”是指涉及范圍包括業(yè)務(wù)流程,、工作程序,、工具,、方法、培訓(xùn),、應(yīng)用系統(tǒng),、IT基礎(chǔ)架構(gòu)；“安全”是指供應(yīng)商/外部單位只能訪問到所需要的信息,；而“全生命周期”是指PLM范圍覆蓋從概念設(shè)計(jì)到客戶服務(wù)/產(chǎn)品支援各個(gè)階段,。

圖注：C919的機(jī)體結(jié)構(gòu)供應(yīng)商包括上飛、哈飛,、西飛,、成飛、沈飛等國(guó)內(nèi)各大飛機(jī)制造企業(yè),。
此外,，葉偉表示，上飛院明確了在數(shù)據(jù)管理,、流程控制和協(xié)同研制等方面的三大實(shí)施目標(biāo)：

在面向飛機(jī)全生命周期構(gòu)型的有效管理方面,，要建立以BOM（物料清單）為核心的構(gòu)型管理方式，面向飛機(jī)全生命周期構(gòu)建不同視圖BOM,，通過對(duì)不同視圖演變過程管理實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)型的嚴(yán)格控制,。

在實(shí)現(xiàn)基于配置的數(shù)字樣機(jī)管理方面，要將構(gòu)型管理和數(shù)字樣機(jī)（DMU）管理合二為一,，實(shí)現(xiàn)兩者無縫融合,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可配置的數(shù)字樣機(jī)管理，全面支撐MBD技術(shù)的應(yīng)用需要,。“用戶可基于各種設(shè)置條件（例如不同設(shè)計(jì)方案/不同研制里程碑/不同區(qū)域/不同架次等）,，在IDEAL平臺(tái)中過濾出所需要的C919數(shù)字樣機(jī)，并基于該數(shù)字樣機(jī)狀態(tài)開展各種工作,，例如進(jìn)行總體協(xié)調(diào),，重量平衡管理，從而使得不同角色人員在一種逼真的,，可配置的三維可視化環(huán)境中實(shí)現(xiàn)異地的設(shè)計(jì)評(píng)審,，仿真和共享。利用這樣的管理機(jī)制,，改變了過去構(gòu)型管理和數(shù)字樣機(jī)管理兩層皮,，只管理單一狀態(tài)數(shù)字樣機(jī)、數(shù)字樣機(jī)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和有效性難以保證,、大量數(shù)字樣機(jī)相關(guān)信息（例如飛機(jī)重量平衡信息）難以管控等局面,，并促進(jìn)了MBD技術(shù)的順利應(yīng)用。”

在構(gòu)建全球協(xié)同研制環(huán)境方面，要構(gòu)建跨越全球的協(xié)同研制環(huán)境,，連接參與C919研制的不同角色人員,，滿足設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)-制造,，設(shè)計(jì)-客服等的異地協(xié)同工作需要,。“C919的飛機(jī)系統(tǒng)、部分機(jī)體結(jié)構(gòu)研發(fā)將由分布在全世界的供應(yīng)商共同完成,。如此生命攸關(guān)的產(chǎn)品，對(duì)可靠性要求相當(dāng)高,，必須確保研制過程中各方的流程受控和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效,。”

2011年C919研發(fā)已進(jìn)入三期實(shí)施階段

葉偉透露，進(jìn)入2011年,，中國(guó)商飛的研發(fā)按照規(guī)劃已經(jīng)進(jìn)入到三期實(shí)施階段,，主要實(shí)施內(nèi)容包括滿足工程發(fā)展階段的構(gòu)型管理以及滿足C919進(jìn)入到詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的跨企業(yè)協(xié)同研制。

而在前兩期的實(shí)施中,，上研院已經(jīng)完成了十幾項(xiàng)研發(fā)管理目標(biāo),，其中在截至2009年底的一期目標(biāo)中，實(shí)現(xiàn)了C919可行性和預(yù)發(fā)展階段上飛院內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理,，其中實(shí)施了科研計(jì)劃管理,、DMU協(xié)調(diào)管理、技術(shù)文件管理,、內(nèi)部多專業(yè)協(xié)作,、與檔案系統(tǒng)集成、JCDP階段供應(yīng)商協(xié)同管理和機(jī)頭工程樣機(jī)數(shù)據(jù)管理等多個(gè)模塊,。

在截至到2010年底的二期研發(fā)目標(biāo)中,，C919的PLM協(xié)同平臺(tái)已已經(jīng)基本滿足了完成了預(yù)發(fā)展階段的構(gòu)型管理以及跨企業(yè)協(xié)同研制需求。實(shí)施了預(yù)發(fā)展階段的構(gòu)型管理,、基于配置的數(shù)字樣計(jì)管理應(yīng)用,、ECM管理、七大樣段數(shù)據(jù)管理,、基于單一DMU設(shè)計(jì)協(xié)同管理和現(xiàn)場(chǎng)試制協(xié)同等不同模塊,。

“按計(jì)劃，C919將于2014年首航,，2016年交付航線起用,。”葉偉表示，“從目前看,，時(shí)間還是比較緊的,，但我相信PLM平臺(tái)的成功應(yīng)用對(duì)C919的按時(shí)交付將起到非常關(guān)鍵的保障作用。”