航空发动机的设计和制造是一项非常复杂的工程，涉及大量的信息系统。将plm技术引入到航空发动机的生产，对于改进现有工艺和流程并全面提高制造水平具有重要意义。本文以黎明公司为例，从设计/制造协同、工艺管理、工作流程、标准化和集成等方面分析了航空发动机制造企业实施plm的对策。

cad/cam等新技术的应用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战。对于计算机应用比较普遍的航空发动机企业而言，虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟，但一般都自成体系，彼此之间缺少有效的信息共享和利用，即形成所谓的"信息孤岛"。产品数据管理（product data management，pdm）就是在这一背景下应运而生的一项新的管理思想和技术。pdm是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置文档、cad文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。在pdm的基础上，近年来发展出一套新的技术--产品全生命周期管理（product lifecycle management，plm），plm是对产品从用户需求、产品设计、制造装配、维护服务到报废回收等整个生命周期所涉及的产品、过程、资源进行管理的技术，如果说pdm集中在产品设计阶段，而plm则大大扩展了pdm的范围。

一、航空发动机企业的信息化现状

航空发动机的设计和制造是一项非常复杂的工程，它由多团队、多领域、多厂所共同参与。涉及大量的信息系统，并且需要在严格的流程管理控制下实现这些信息系统之间的交互和协作，以支持并行的、协同的发动机设计和制造。

航空发动机产品零件结构复杂，零部件数量庞大，加工精度高，设计制造周期长，涉及的工艺方法繁多，生产线长，而且零件设计的标准化程度低，专用件达90%以上。

在信息化建设方面，航空发动机制造企业的显著特点表现在如下方面：

（1）软件环境不统一，多种平台共存。国内的很多航空发动机企业在其信息化的进程中，引进和研发了各种cad/capp/cam/erp软件系统，以黎明公司为例，仅cad系统就有ug、autocad、caxa等多种软件的多套版本存在。

（2）设计和制造分离。国内的航空发动机企业设计和制造自成体系，分别使用不同的数据库，使得数据源很难保证唯一。

（3）数据量庞大。航空发动机企业在几十年的发展过程中，产生了大量的数据，而且随着新型号的不断增加，以及计算机的大量使用，数据量还会呈几何级数增加。

（4）标准化、通用化程度低。仍以黎明公司为例，仅各种工艺表格就有200多种，给工艺人员的工作带来很多不便。

二、航空发动机制造企业实施plm的意义和重要性

航空发动机制造企业实施plm的意义和重要性主要体现在如下方面：

（1）改善管理手段。实施plm可以将分布于各个部门的纸介质图样和技术文档转化为数字化信息。

（2）提高产品制造质量，最大限度消除人为因素的影响。采用统一的plm管理模式，将工艺信息、制造资源与产品设计数据建立在同一个数据库中，可以由系统来保证数据的一致性和正确性。

（3）优化流程，降低成本。产品数据的网上接收和发放，可以省去大量取图、发图和登记造册的时间，大大减少档案管理人员的工作。

（4）提高工作效率和劳动生产率。采用协同设计/制造技术，可以提高产品数据发放/接收和更改的效率；采用数字化制造信息管理和企业各部门之间的协同作业技术，可以改进工艺设计方式和资源的再利用方式，提高员工劳动生产率。

（5）缩短生产制造周期。采用并行工作的工作方式比起串行工作方式要节省数倍时间，而且网上电子审签以及在系统中进行加工仿真都会大大节约时间。

因此，将plm技术引入航空发动机的研制和生产过程中，对于改进现有技术和管理流程，进而全面提升航空发动机的整体制造水平具有重要的意义。本文将以黎明公司为例来研究plm的实施策略。

三、航空发动机制造企业实施plm的策略

信息时代的航空发动机制造企业将是一个全面集成的数字化企业，它不仅要为用户提供满足其当前需要的产品，而且要实现对产品全生命周期（从用户需求、产品设计、制造装配、维护服务到报废回收）的管理和服务。现代航空发动机企业实施plm是一种必然的选择。plm的实施决不是一蹴而就的，必须制定有效的策略，分阶段有计划的实行。在现阶段，实施从需求分析到报废的全生命管理，还非常困难。能够实现设计过程、工艺过程、制造装配过程的plm，就是一个飞跃。

1.加强企业标准化建设

标准化是信息化的基础，国内的航空发动机企业标准化程度极低，专用件达90%以上（一个好的产品设计，标准件、通用件应在80%以上，专用件应低于20%）非常不利于制造过程效率的提高，在这种不利的条件下，加强标准化，应着力做好如下几方面的工作：

（1）建立一套统一的编码体系，应该在整个企业的所有应用领域采用统一的分类编码方法

。

（2）建立数字化设计/制造标准体系，根据企业实际情况，编制有关数字化流程的标准，用以指导工作和规范过程，用标准化来带动信息化。

（3）建立各种基础数据库，如各种标准件库、工艺术语库、工艺装备库、切削机床库、工艺参数库等，以实现资源的共享和重复利用。

（4）实施模板化管理，按照企业标准建立标准模板，同时对现有的模板进行优化以达到减少模板数量的目的，提高通用化程度。

2.将plm作为企业全局信息的集成框架

所谓"集成框架"，即在异构、分布式计算机环境中能使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。重点要实现下列两个方面的集成：

（1）plm与cad/capp/cam的集成

目前，企业的各个部门，使用不同的软件系统进行不同阶段的工作任务，cad/capp/cam的信息流需要在不同的软件系统之间传递，利用plm系统可以很好地解决这个问题。把与产品有关的信息统一管理起来，将信息按不同的用途分门别类地进行管理。cad、capp、cam之间无须直接交换信息，cad/capp/cam系统各自从plm系统中提取所需要的信息，再把结果放回plm系统中，从而真正实现cad/capp/cam的集成。

（2）plm与erp的集成

plm不仅向erp传递所需的产品信息，而且erp中生成的与产品有关的生产、维修等信息，也统一由plm系统来管理。通过集成二方面的信息，可以最大限度地共享企业全部信息系统。

plm系统和erp系统在功能、信息表示和技术实现等方面有很大的不同，然而随着企业对产品信息集成和过程集成的进一步要求，plm和erp系统都扩展了一部分对方系统的功能。plm和erp系统功能的各自扩展，使许多模块功能叠加，如bom、零件分类、零部件信息描述、组织管理、工作流管理等。

plm和erp系统在信息和功能上有许多重叠，plm和erp的集成成为实现企业信息化的必然。两个系统在技术实现上有许多相似之处，但两者毕竟是面向不同应用领域而开发的系统，它们在处理管理信息的类型和数据交    换的格式上存在显著差别。

    目前plm与erp系统集成存在的一些主要问题主要包括：

    1）在集成的两个系统之间没有一个统一完备的信息描述，难以做到信息的完全共享。目前很多系统之间的集成仅仅只是通过数据文件来实现系统集成，只能共享有限的信息。

    2）难以实现两个系统之间的过程集成。在串行工作环境中，信息流动是单向的，设计、制造过程中的信息不需要交流和反馈，而并行工程要求产品开发设计人员从一开始就考虑产品整个生命周期中的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户，plm和erp的分别实施使设计和制造过程缺乏必要与及时的信息反馈。

    3）系统集成之间信息的控制问题，即由谁来产生数据以及控制共同拥有的信息。

    4）组织障碍，使用plm和erp系统的部门之间，较难接受对方的思想，人为因素阻碍了系统之间集成，这也是一个不容忽视的方面。

    plm和erp系统的集成一般可以采用以下几种方案。

    1）plm为主，erp为从。

    2）plm和erp系统之间的信息双向传递。

    3）erp为主，pdm为从。

    第二种模式比较适合航空发动机制造企业。bom的产生、产品配置管理和文档管理由plm实现，erp系统增加生产管理信息和成本核算等，并将这些信息发布到plm系统完成产品信息的更新。双向传递的集成方式使设计人员和制造人员都工作在自己熟悉的信息平台上。

    3 .建立产品设计/制造协同平台

    从产品设计到工艺规划到产品制造是一个密切相关的过程，我国航空发动机行业的特点是设计和制造由不同的部门来完成，而且各自有一套不同的管理方式和数据环境，为了保障过程的顺畅，实现全生命周期管理，建立产品设计/制造协同平台是完全必要和必需的。

    建立设计/制造协同平台时，需要设计部门和制造部门共同协商确定产品数据内容和数据表示方式、协商确定各种工作流程；建立异地协同作业环境和操作规范及数据同步机制，同时需要明确数据传输格式和数据组织模型。图1是一种可行的数据组织模型。

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