PLM系统：效率与质量共同提升的神器

目前，在国内外航天产品设计制造领域众多企业都在提倡并推进三维数字化。那么什么是三维数字化的优势，这些优势又怎样得到体现呢？

从协同办公到PLM

传统的三维数字化就是在设计产品时建立三维的虚拟模型，将三维标注好的模型下厂生产。

而随着技术的发展，还有一种对三维数字化更为深刻的理解，即进行产品的有限元分析、工艺仿真和产品的演示等。按照该思路理解数字化设计平台工作则较为丰富。在数字化设计专业领域该平台被称为PLM（Product Lifecycle Management，即产品全生命周期管理平台）。

PLM系统的演化过程是随着计算技术的进步和管理理念的提升而完善的，即随着CAD（计算机辅助设计）技术的发展，根据数据管理的需求，提出PDM（生产资料管理）的概念，并制定数据管理程序。现在航天很多单位用的Avidm平台即是如此。

随着设计技术的进步人们提出协同办公的需求，此时就诞生了TDM（数据管理）。开始的协同过程数据管理为单独的数据，随着管理水平的提高，人们逐渐认识到TDM不能仅作为一个独立的数据源存在，应该与CAD或PDM合并。在数据的合并过程中，人们又产生了分歧。一部分认为将TDM与PDM合并，另一部分认为TDM应与CAD在一起，两者都可形成独立的PLM平台，后者继续将PDM合并到系统中，形成功能更为完善的PLM系统。

PLM系统助力技术达标

波音公司通过创新和变革现有的流程实现了787型飞机全球化产品研制，并在787项中采用了新的研制策略。波音公司787型飞机采用了基于MBD（基于模型的定义）的PLM集成解决方案，实现了其核心价值，即建立基于MBD的产品设计、工艺、制造、维护、交付的一体化工作模式，以及三维结构化的数据信息无损传递的规范，实现飞机研制中的单一数据源、三维数据共享和真正的并行协同。

波音公司通过PLM系统项目的实施，使飞机的选项从原来的1400多项降低到140项；从管理上千家供应商转变为管理20多家合作伙伴；从波音定义除了发动机以外成品的配置、供应商完成按图建造的方式转变为由合作伙伴定义成品配置并完成建造交付。

在整个建造周期中，波音管理把建造构型转变为波音只管理三天总装期间的建造构型；在总装中，由上千个成品项减少为约50～100个成品项；从以二维图作为正式的设计转变为以三维作为正式的设计；从以关联正式的设计数据的纸质的工艺计划转变为嵌入正式设计数据的基于三维几何的工艺计划，把1500个应用减少到300个应用。

与风险共担的合作伙伴采用一种新合作方式，允许风险共担合作伙伴和二级供应商能够直接连接到空客的环境中，进行实时渐进的设计、对内部和外部设计者开放、兼顾保密要求、并对二级供应商进行统一管理。最终，通过PLM节省了大量的时间并改善了信息的可靠性，解决了以前型号的许多共性问题，提高了流程执行效率。

PLM系统（产品全生命周期管理）是数字化研制的发展趋势，国内很多单位已经将数字化设计制造技术作为企业核心竞争力的一部分，无论是在提升管理能力方面，还是在提升效益方面都对其给予厚望，但在应用方面遇到较大挑战。采用产品全寿命周期管理模式势必会打破原有的管理流程和定型的思维模式，竖立新的研制体系，这需要一个认知的过程，突破这个过程，企业数字化技术的应用和发展才能迎来效益，成为企业竞争力的核心。

【作者：田伟枫】