一、PDM的难点
一是标准难统一。PDM的首要工作是有一套统一的产品化标准体系，包括一系列的统一化规定、接口规范、产品设计规范、产品规范、研制程序、管理程序、指南等，这些都是产品化工作需要遵循的顶层文件。然而由于总体单位产品的现实特点，产品化标准体系很难在短时间内建立完善，而且产品化实践工作尚处于初期阶段，不能很好地对标准化体系内容进行补充。为了解决这一难题，笔者认为，一方面可以通过顶层规划自上而下梳理标准体系并逐步实施，以加强理论对实践的指导；另一方面通过底层驱动，自下而上对已辨识出的底层共性问题提出产品化的解决方案并逐步实践，以加强实践对理论的丰富。如此，则打通了产品化标准统一的双向链路，加速了标准统一的进程，有利于促进产品体系的完整完善。二是信息难采集。信息采集是PDM的核心工作，没有及时、完整和正确地数据采集，PDM则无法实施。然而，总体单位产品整体呈现属性多、跨度大等特点，使产品信息难于采集。针对这一难题，笔者认为，可以通过固化流程、明确职责，将信息采集作为各岗位科研生产工作的必要环节补充到设计流程中，从而提高信息的及时、完整和正确获取，为PDM奠定重要的信息基础。在信息获取过程中，一方面要疏通信息获取的通道，保障信息获取的通达，另一方面要落实职责，实时对信息进行采集，保障信息获取的准确。三是需求易增长。总体单位产品的特点带来了需求数量的庞大和复杂，更为困难的是需求难以固定。而且目前还没有商用的数据管理软件可以在企业中直接应用，通常都需要定制开发，这又带来了开发周期长、维护成本高以及不容易快速实现紧急需求等困难。因此笔者认为，需要借助信息化的数据管理系统，以及建立专业的数据管理系统研制队伍，通过专业设计师与信息系统的高度融合，以解决需求持续增长带来的PDM难题。
二、PDM系统初步方案
1．系统框架
PDM系统整体框架可分为产品数据中心、信息安全层、数据接口层、数据应用4层结构，其中数据应用层共分为信息生成采集、产品信息管理、试验状态管理、技术状态管理、数据包络分析、集中订货组批验收管理、质量信息管理7个功能任务模块，并留有应用扩展接口，可根据新的需求进行功能扩展。数据应用层承担数据中心与工作人员信息交互的功能；数据接口层承担产品生产单位、技术人员、型号管理人员、质量管理人员的数据录入功能；信息安全层通过权限管理、数据加密、解密、用户管理、数据维护等来确保产品信息的安全性，尤其是通过采用双重加密技术来确保二维码信息不被其它工具所采集。PDM系统硬件总体架构采用服务器端集中部署，操作终端分布的应用模式，并由服务器端（数据存储中心）、计算机和CPAD便携式操作终端三部分组成。其中，服务器端主要功能包括数据收集、存储管理、编辑分类、下载分发、同步，以及用户权限管理、系统运维管理等；操作终端主要面向设计人员、用户，完成系统各模块的功能。
2．主要功能
一是产品数据集成。制定产品核心数据二维码，形成入口。提取产品的代号、名称、批次等核心参数信息，制定所有产品统一的分类组帧规范，形成产品核心数据帧，并通过信息安全等技术形成加密二维码，粘贴在设备（包装箱）处，形成系统数据库统一入口，实现产品核心数据的实时读取。自动录入、生成产品详细技术参数和履历信息。制定产品详细技术参数、履历信息等电子文档模板，实现产品详细技术参数、履历信息自动录入、产品公式自动生成，采用光盘、网络等方式一键录入到系统数据库中。二是产品数据综合应用。产品信息管理——实现对各批次型号配套产品履历信息进行管理，通过信息化手段将产品主要信息固化在产品（包装箱）上，功能参数等信息存储在数据库中，以使产品证明书、履历书等数据信息化。动态跟踪产品质量信息、试验状态——支持工作人员动态扫描填写产品质量信息、试验状态，实现与数据中心的实时同步，以便于质量管理和型号管理人员掌握产品状态。技术状态管理——对各批次型号产品的技术状态进行监督管理，对变化项目进行突出提示，对批次间的技术状态变化实现自动判别对比和风险分析，以使设计人员、管理人员、用户能全面掌握装备的技术状态。产品集中订货组批验收——根据对数据中心中多个型号的订货需求进行汇总、梳理，形成集中订货清单，并利用二维码辅助完成产品组批验收，完成产品证明书、履历书等数据信息化。数据包络分析——通过规范产品数据包信息内容与格式，对数据进行结构化存储，实现各批次产品参数的快速包络线分析，自动生成产品数据公式，并给出偏离、超差、预报预警等信息。产品数据桌面化——与运载地面测控平台和指控平台形成数据共享，方便查询所有参试设备技术参数，以辅助指挥决策。
3．系统使用模式
根据产品的研制流程，产品的全生命周期可划分为生产计划下达、产品验收、系统总装试验、交装（发射）等阶段，具体情况如图1所示。在生成计划下达阶段，系统将根据录入的产品最终配套表（包含发次、型号、发射时间）信息，对数据进行统计分析，按单位、产品代号、数量、类型、时间进行归类，形成集中订货清单，辅助型号管理人员进行集中订货。在产品验收阶段，产品生产单位在产品验收前将利用PDM系统生成的二维码作为产品信息化的识别入口。根据产品相关信息生成产品详细参数和履历信息数据包光盘，于验收后一并交付。图1 PDM系统使用模式型号管理人员利用PDM系统对验收产品进行二维码扫描，并与数据中心信息同步确认验收内容、数量是否正确，并完成型号、批次的分配。技术人员利用数据管理系统对产品的技术状态和数据包络信息进行确认分析。在系统试验、总装测试阶段，数据管理系统将依据型号技术状态变化分析报告实现型号产品状态的监督管理和基线控制，对批次间产品状态变化实现自动或半自动判别对比和风险分析，通过产品数据包络分析，使各用户及型号总体能全面掌握型号技术状态基线及其变化情况。在每次试验进、出场时利用二维码扫描识别产品，完成对产品试验状态的管控；通过与后台数据中心的同步，动态掌握产品去向。通过质量信息管理的功能，辅助质量管理人员完成质量日报、归零信息的填写，并自动补充到产品履历信息中，实现产品质量履历信息的查询。在交装（发射）阶段，应用模式与总装测试阶段类似，即通过利用数据管理系统辅助用户进行数据履历查询、数据包络分析、风险识别管控。PDM系统已经在多个航天企业中得到应用，也推动了企业的发展。但型号总体单位的产品特点给PDM带来了巨大挑战，笔者提出的PDM系统方案能够初步实现产品数据集成和产品数据综合应用的基本功能，后续还需不断挖掘研究，以逐步丰富系统功能，持续提高PDM系统的工作水平。
作者：颜廷贵 李世鹏 武唯强 白健 陈玉芬 单位：北京宇航系统工程研究所
