大型航空试验过程技术/质量管理系统设计

摘要：为了推进大型航空试验过程技术管理和质量控制，强化操作精细化管理要求，提出了大型航空试验技术信息管理系统设计方案，对系统技术状态管理，技术状态设定、采集，质量技术状态预警，技术状态多维查询，技术状态数据的应用分析及产品技术状态资料中心等功能模块进行了详细说明；给出了系统实现的物理框架，PC终端和移动信息终端应用场景分析，该系统已在某航空工作现场管理事件中得到初步应用。

Abstract： In order to promote the technical management and quality control of complex aviation test procedure， strengthen the management requirements of refinement operation， information management system design scheme of the complex aviation test technology are put forward to expound the management of system technology status， technical status setting and gathering， early warning of quality technical status， multidimensional query of technical status， application analysis of technical status data， information center of product technical status and other function modules in detail. Physical frame of system implementation， application scenario analysis of PC terminal and mobile information terminal are given. The system has been preliminary applied in the events management of an aviation field.

关键词：航空；试验；技术状态；质量管理；系统

Key words： aviation；test；technical state；quality control；system

中图分类号：V23 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）35-0229-03

1 概述

大型航空试验项目能否圆满成功与其技术和质量管理有密切相关的联系。大型航空试验项目管理主要有产品技术状态管理，质量控制，故障诊断等组成[1，2]。目前，对产品技术状态管理还主要是设计部门的人工统计，对产品技术状态的监督缺乏系统的、高效的手段，对产品状态变化和产品参数偏离也缺乏实时的监督，这就有可能导致质量问题的发生。随着大型航空试验任务越来越多，型号研制设计师队伍年轻化，面临型号设计经验不足、试验场操作经验匮乏等问题。如何快速培养新人、有效传递高密度试验任务中积累的相关知识，落实试验场责任，确保操作零失误、判读零遗漏、产品零缺陷、一直是型号队伍面临的难题，对大型航空试验过程的信息化管理也就孕育而生。此外，由于原材料、元器件国产化替代，落实质量问题举一反三措施等原因，不同批次产品的技术状态不尽相同；在产品在使用过程中，由于产品使用，更换等原因造成整个装备的技术状态和履历信息也发生变化。如果技术状态变化辨识不充分，管理不到位，将直接给飞机带来较大风险。大型航空试验技术信息管理系统依据各项工作总体规划、详细计划和具体任务流程，通过对工作任务的实时管理、技术状态管理、质量监控等实现对工作现场各项活动的精细化管理。

2 系统组成

如图1所示，系统主要由产品技术状态采集终端，工作信息采集终端，数据通信模块，业务服务层，系统数据层四个功能单元组成。其中产品技术状态采集终端由RFID产品识别，产品BOM树技术状态更新，产品信息，文件资料查询、审阅，技术状态采集等功能软件组成[3]。工作信息采集终端软件由工作采集表格管理，工作采集数据记录，工作采集结果签署，采集设备设置，工作信息表格查看，采集操作资料查看等功能软件组成。数据通信模块由用户岗位信息同步，产品零件信息同步，设备信息同步，检查表同步，文件资料同步等功能软件组成。业务服务层由技术/质量管理，远程故障诊断，以及扩展功能模块组成。系统数据层由产品结构库，产品零件库，试验设备库，系统管理库及系统元数据库等数据库组成。系统通过技术/质量管理模块，通过信息化的手段，使得试验场后方全面掌握试验场前方的技术状态、产品履历信息情况。使状态变化及风险直观、可控。系统通过远程故障诊断模块能够实现利用多种类型的知识或者诊断子系统共同协作为设备进行故障诊断。系统通过业务扩展模块可以方便的实现多种业务扩展，例如试验设备，航材备件，人员流动，工作计划等管理任务。

3 技术/质量管理功能

本文主要给出技术/质量管理功能设计。产品技术状态是指“完成某一任务或试验所需的全套实物及描述这些实物基本特征的所有文档和信息的完整集合”。技术状态的主要用途是对产品在具有某个里程碑（如进行试验、出厂联试、正式交付等）的研制状态下对所关心的产品（可以是整个系统、分系统、或某个设备）进行一次协调版本的统一状态标定（标定到每一份文件的具体版本），可以理解为是对产品当前出厂或交付状态的“冻结”或“大版本”管理，其目的是为产品的质量跟踪提供一个管理手段，以备出厂或交付的产品发生质量缺陷后能够在设计部门快速定位和发现问题所在，为产品的“质量归零”提供方便[1]。

3.1 产品技术状态设定 如图2，产品的技术状态管理目前大部分定位于交付之前，目前主要存储于PDM和TDM等系统中，本系统需要与PDM、TDM等系统做接口，获取产品结构信息及其设计技术、试验等技术状态信息，作为产品现场技术状态管理的初始信息[4-6]。此外，需要从相应的系统中获取产品技术状态指标，为产品的现场管理提供支撑作用，为试验设备的选择，试验结果的判定，产品改造结果的判定等提供依据。

3.2 产品技术状态采集 当产品交付以后，由于落实归零措施，现场返修等原型导致技术状态变化，这些变化数据没有得到有效的管理，导致没有手段快速查询到产品技术状态变化，不便于管理与控制。通过本系统，将产品交付后的所有履历信息纳入系统管理，现场的技术状态数据可以通过PC终端和移动终端进行数据的采集和提交，实时更新产品的技术状态或现场产品的BOM结构。

如图3，技术状态数据的采集方式，既可以通过在PC终端和移动终端进行手工录入，也可以借助电子标签（RFID），是移动终端快速识别产品，只需录入相应的状态数据即可，减少人为浏览产品结构，定位产品的工作，降低出错的可能性。

状态数据既可以是文本、数值类型的数据，也可以是文档、图片以及视频等多媒体文件。使技术状态的记录更加直观，图4显示了移动终端手工录入数据的界面之一。

3.3 质量技术状态预警 以往进行技术状态统计时，均采用各单位上报技术状态项目，总体设计部汇总并进行变化影响分析。这种模式可能会由于个人的认知水平所限，导致某些技术状态变化没有识别出来，形成潜在的风险。

如图5，通过该系统，当用户提交技术状态数据时，系统会依据存储的产品指标，根据系统预设的预警规则，当满足预警条件时，发送系统消息或电子邮件进行提示。预警信息也可以通过可视化方式在产品结构树上进行展现。

3.4 产品技术状态多维查询 产品技术状态数据是通过产品结构进行管理的，技术状态数据是挂接相应的产品上，因此能够从系统到单机查看技术状态数据及其基线信息。技术基线查询具备对各分系统、单击产品技术状态的查询功能。单机部组件的技术状态信息包括：功能特性、物理特性、原材料/生产厂、技术条件、关键工序等信息，产品是否借用件、是否关重件、参数影响分析、参数变化的危害度等。单机产品的查询信息包括：产品代号、生产单位、设计单位、主管军代室。

如图6，为了实现不同批次产品，或不同型号产品上同一产品零件的技术状态数据对比，需要能够从产品维度出发，跨型号产品和批次进行技术状态数据的查询。

为了实现物料优选决策，能够从供应商维度进行查询，对比同一类型产品在不同供应商之间的技术状态差别。

能够从过程为维度对技术状态数据进行对比，比如对产品设计状态，仿真过程技术状态，产品试验技术状态以及产品现场技术状态的数据进行对比，使用户了解当前产品在全生命周期中，各阶段技术状态的差别。

3.5 技术状态数据的应用分析 如图7，不同批次之间，产品的技术状态数据在性能、材料、工艺灯参数上存在波动，将以往批次的产品参数形成包络，当前产品的参数与包络进行比对，超出包络的参数进行预警提示，同时进行偏离和超差分析，并对超出包络的参数进行统计。

如图8，对不同发次的技术状态变更进行统计分析，汇总分析不同发次技术状态变更情况，可以出具统计报表。

3.6 产品技术状态资料中心 技术状态资料中心，包括从产品设计开始产生的设计文档、设计大纲、试验文档，试验大纲、操作规范、质量规范以及后续现场采集的文档，图片，视频等多媒体文件。这些文件统一存储在本系统中，可以同步到终端，为操作终端进行数据采集时作为参考文档进行查阅，帮助刚走上检查岗位的工程师快速适应航空试验现场工作。

4 应用场景

图9给出了一种系统实现的物理框架。

产品技术状态的采集终端既可以是PC终端，也可以是移动终端。PC终端可以进行产品技术状态数据的录入，也可以进行产品技术状态数据的统计分析，从产品结构上，能够关联看到该产品适用的测量实验设备。移动终端能够通过电子标签（RFID）查看和录入产品的技术状态数据，以及技术状态的统计分析结果，浏览该产品适用的测量实验设备。

移动信息终端，在输入现场工作数据的同时，需要指定该数据由哪个设备产生，实现数据、设备、产品以及工作人员的绑定。也可以对设备的现场故障进行文字描述，现场拍照录像以及录音，同步到服务端作为专家的决策依据。

移动信息终端，在进行现场检查时，可以根据被检查产品的编号，查看该产品的全过程技术状态数据，包括数据的查看，文档的浏览以及多媒体文件播放。

5 小结

本文给出了一种大型航空试验技术信息管理系统设计方案，对系统技术状态管理，技术状态设定、采集，质量技术状态预警，技术状态多维查询，技术状态数据的应用分析及产品技术状态资料中心等功能模块进行了说明，介绍了其功能及应用场景，系统能够帮助大型航空试验工作项目有序高效的进行，最终能够替代以前纸质的试验现场流程，已在某航空工作现场管理事件中得到初步应用。

参考文献：

[1]GJB3206A-2010，技术状态管理[S].

[2]孟卫辉，宋鹏飞等.通用产品技术状态管理探索与实践[J].航天工业管理，2014（11）.

[3]胡云，米凯.数字化环境下航天产品技术状态管理标准体系研究[A].市场践行标准化-第十一届中国标准化论坛论文集[C]，2014.

[4]许国贻，李穗平.应用PDM系统加强技术状态管理[J].电子工程师，2007（02）.

[5]张学宏，黄晖.SCM、PDM与产品数据技术状态的管理[J].航空计算技术，2005（03）.

[6]黄兴园.PDM系统在技术状态管理中的应用[J].航空计算技术，2007（01）.