中國航發(fā):協(xié)同設(shè)計,讓型號研制更好更快
軍工資源網(wǎng) 2023年12月01日“咱們的方案論證目前進(jìn)展到哪個階段了?”
“這型發(fā)動機(jī)技術(shù)規(guī)范能否再發(fā)我一份?”
“這次評審還需要整理哪些文件?”
……
一個接一個問題撲面而來,電話鈴聲也在耳邊反復(fù)響起。這樣“熱鬧”的場面,曾經(jīng)每天都在中國航發(fā)動研所不同部門的不同辦公室內(nèi)輪番上演。
作為我國中小型航空發(fā)動機(jī)及直升機(jī)傳動系統(tǒng)研發(fā)基地,動研所產(chǎn)品種類多、型號課題多、人員交叉嚴(yán)重,拿出大量時間協(xié)調(diào)工作成為誰都不愿承認(rèn)、但又不得不面對的事實(shí)。
不過,在很多一線科研人員的印象中,他們已經(jīng)有一年多的時間沒有再感受過這種“熱鬧”的工作模式了。說起來,這樣的改變還得益于CDM的全面建設(shè)與應(yīng)用。
以問題為導(dǎo)向 讓系統(tǒng)“把得更準(zhǔn)” -
CDM,即協(xié)同設(shè)計管理系統(tǒng)。簡單地說,就是要讓每個人都參與到設(shè)計過程中。項目組所有成員從設(shè)計活動發(fā)生之時,就能夠查看和利用所有涉及該項目的各項規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、文件、數(shù)據(jù),從而完美實(shí)現(xiàn)設(shè)計流程上下游專業(yè)間的信息共享。
借助CDM,大家在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行協(xié)同設(shè)計,減少各專業(yè)之間以及專業(yè)內(nèi)部由于溝通不暢或溝通不及時導(dǎo)致的錯、漏、碰、缺問題,實(shí)現(xiàn)所有活動元素的規(guī)范性和準(zhǔn)確性,提升設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量。
航空發(fā)動機(jī)是典型的知識和技術(shù)高度密集的高科技產(chǎn)品,其研制過程中的每項工作都嚴(yán)格按照“概念、計劃、開發(fā)、驗證”四個階段執(zhí)行。每個階段還要處理好整機(jī)與部件、部件與部件、部件內(nèi)部、通用專業(yè)與其他專業(yè)等多對關(guān)系,這意味著設(shè)計師有大量工作需要完成。
然而,從項目準(zhǔn)備到研發(fā)過程再到完成歸檔,傳統(tǒng)的設(shè)計過程往往淹沒在方案論證迭代、數(shù)據(jù)傳遞處理、各類進(jìn)度匯報、問題推倒重來等一系列漫長且反復(fù)的“洪流”中,產(chǎn)品研制周期需求和傳統(tǒng)研發(fā)手段之間的矛盾日益凸顯。
“設(shè)計師作為獨(dú)立個體,既不了解整個研發(fā)流程,也不清楚自身任務(wù)在整個流程中的位置;研制工作需要大量數(shù)據(jù)支撐,但無論是借鑒成熟產(chǎn)品成功經(jīng)驗,還是規(guī)避既往故障問題,都需要在浩如煙海的資料中尋找?!眲友兴l(fā)動機(jī)總體研究部宋明波坦言,“需求、計劃、設(shè)計等數(shù)據(jù)分布各異,我們早已苦于在各個平臺中導(dǎo)出導(dǎo)入各種數(shù)據(jù)?!?/span>
一線設(shè)計人員的苦惱往往最能直觀反映困境。不難看出,協(xié)同設(shè)計歸根結(jié)底是要解決流程、協(xié)作和管理問題。
為了解決這三大問題,動研所按照集團(tuán)AEOS建設(shè)部署,充分識別業(yè)務(wù)場景,試圖通過逐步搭建CDM,讓其成為固化正向研發(fā)流程、培養(yǎng)正向研發(fā)習(xí)慣的主陣地。
以實(shí)用為基礎(chǔ) 讓系統(tǒng)“貼得更緊” -
CDM是從動研所壓氣機(jī)研究部開始著手搭建的。
2022年春節(jié)剛過,壓氣機(jī)研究部領(lǐng)導(dǎo)帶頭,專門組建了一支體系推進(jìn)員隊伍?!巴七M(jìn)員的數(shù)量不在多,但一定要有推進(jìn)研發(fā)流程變革的信心和決心?!眽簹鈾C(jī)研究部黨總支書記、副部長賀象說。
畢竟是一套新的工具,只有設(shè)計人員覺得好用,才愿意用。因此無論是工具的開發(fā)還是平臺的搭建,體系推進(jìn)員不僅要考慮界面是否清晰規(guī)范,還要考慮設(shè)計人員使用是否方便、容易上手,更要考慮是否符合已有型號研制的習(xí)慣和經(jīng)驗。
接受、消化集團(tuán)發(fā)布的研發(fā)規(guī)范流程文件;
分解、理清動研所壓氣機(jī)部件研發(fā)的實(shí)際需求;
學(xué)習(xí)、借鑒兄弟單位研發(fā)平臺過程中的有益經(jīng)驗;
摸索、搭建能夠反映內(nèi)部研發(fā)邏輯的網(wǎng)絡(luò)平臺;
……
緊鑼密鼓的工作開始了。體系推進(jìn)員邀請內(nèi)部專家對平臺所涉及的功能與模塊進(jìn)行反復(fù)討論、確認(rèn);逐一對壓氣機(jī)性能、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等多個專業(yè)的每個階段每個環(huán)節(jié)的每個要素進(jìn)行明確;挨個梳理、導(dǎo)入設(shè)計所需的要求、規(guī)范與大綱。
2022年6月,壓氣機(jī)部件協(xié)同設(shè)計管理模塊上線試運(yùn)行。前期整理形成的300余個工具、500余份文件模板在平臺上全部集成,研發(fā)所涉及的上下游流程、文件的輸入輸出對象、各個任務(wù)的時間節(jié)點(diǎn)和責(zé)任人以及完成進(jìn)度一目了然。
“以前的研發(fā)工作是離散式的點(diǎn)狀分布,較多受到各專業(yè)人員的個人水平與經(jīng)驗影響?!眽簹鈾C(jī)研究部體系推進(jìn)員吳靚昕有感而發(fā),“現(xiàn)在從方案設(shè)計到工程設(shè)計,每一個階段都有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的框架和模板進(jìn)行指導(dǎo),尤其是新入職員工,不再像‘沒頭蒼蠅’一樣了。”
以全面為目標(biāo) 讓系統(tǒng)“管得更寬” -
壓氣機(jī)協(xié)同設(shè)計管理模塊的建設(shè)應(yīng)用只解決了部件內(nèi)部的協(xié)同設(shè)計問題。如何將各專業(yè)之間技術(shù)活動的線性傳遞關(guān)系改為網(wǎng)狀連接關(guān)系,是迫切要解決的問題。
作為發(fā)動機(jī)的核心部件,無論是壓氣機(jī)、燃燒室還是渦輪葉片,都要經(jīng)過方案設(shè)計、方案論證、技術(shù)設(shè)計與工程設(shè)計,流程“大同小異”,但具體執(zhí)行中很大程度上受設(shè)計人員的個人經(jīng)驗與水平影響,導(dǎo)致產(chǎn)出結(jié)果“各有千秋”。
基于此,動研所發(fā)動機(jī)總體研究部立足整機(jī)、統(tǒng)籌考慮,在集團(tuán)規(guī)范要求的剛性支撐下,按各研發(fā)階段與實(shí)際執(zhí)行情況劃分專業(yè)流程界面,明確各部件研發(fā)流程、任務(wù)位置、文件規(guī)范、設(shè)計工具,定義并打通總體與部件之間、部件與部件之間等多方數(shù)據(jù)接口,讓協(xié)同設(shè)計貫穿于發(fā)動機(jī)研制的全過程、全周期,從而實(shí)現(xiàn)研發(fā)流程的細(xì)化與本地化。
“面對海量歷史數(shù)據(jù),我們從整體布局出發(fā),篩選出具有針對性的正反面案例,并將其精準(zhǔn)匹配到每一個環(huán)節(jié),大大提高了設(shè)計一次成功率?!笨傮w研究部設(shè)計主管向有志說。
目前,CDM平臺已自主集成了包括流程、活動、工具、指導(dǎo)書在內(nèi)的近萬個體系要素,遍布全部設(shè)計專業(yè)和設(shè)計環(huán)節(jié),在研發(fā)動機(jī)型號及傳動系統(tǒng)項目全部上線:
——設(shè)計流程實(shí)施全面動態(tài)管理,設(shè)計人員、總師、所領(lǐng)導(dǎo)只需輕點(diǎn)鼠標(biāo),即可了解各項目進(jìn)度,再也不用輾轉(zhuǎn)于各類匯報會議。
——信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全程全位共享,設(shè)計人員個人的靜態(tài)設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)轫椖康膭討B(tài)設(shè)計,減少差錯與反復(fù),設(shè)計周期大幅縮短,多個型號一次成功。