[发明专利]基于成熟度等级的航空产品研发流程与协同过程建模方法

说明书

本发明公开了一种基于成熟度等级的航空产品研发流程与协同过程建模方法，所述方法包括：基于全生命周期产品成熟度的表征要素以及影响要素，定义航空产品成熟度等级；基于成熟度的航空产品全生命周期模型管控方案，建立基于Petri网的航空产品研制流程自动控制和设计制造的并行协同模型；分析与评估航空产品生命周期过程模型的性能和指标，为产品并行协同提供依据，缩短研发周期。本发明提高了航空产品研发效率，有效提高了各部门人员协同效率。

技术领域

本发明属于协同设计技术领域，具体涉及一种基于成熟度等级的航空产品研发流程与协同过程建模方法。

背景技术

航空产品零部件数量庞大、子系统众多，研制阶段划分复杂，各研制阶段间以及研制阶段内部各子层级协调困难，是一个典型的复杂结构产品。成熟度作为联系业务流程、管理流程和支持流程的关键技术，它在产品全生命周期中质量管理、效率的提升具有重要意义。产品研发效率的提高主要体现在以下三点：

1.在传统的研制模式中，产品的设计人员工作相对孤立，设计阶段工艺、制造等下游环节的单位参与程度低，设计、工艺、制造等环节缺乏良好的调度；

2.研制方案和工厂制造工艺匹配程度不高，生产工艺在设计数模正式发放以后仍需反复修正，延长了产品研制周期；

3.设计选用的成品、标准件和材料没有与采购、制造部门进行协调沟通，存在较大的采购风险、工装制造风险等不利因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于成熟度等级的航空产品研发流程与协同过程建模方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于成熟度等级的航空产品流程与协同过程建模方法，所述方法包括：

基于全生命周期产品成熟度的表征要素以及影响要素，定义航空产品成熟度等级；

基于成熟度的航空产品全生命周期模型管控方案，建立基于Petri网的航空产品研制流程自动控制和设计制造的并行协同模型；

分析与评估航空产品生命周期过程模型的性能和指标，为产品并行协同提供依据，缩短研发周期。

优选地，所述全生命周期产品成熟度是指在数字化产品的并行协同设计过程中，为产品模型定义数据中的对象和/或关系赋予的一种等级标识，对模型定义数据的完成情况和详细程度进行描述，以反映该模型设计工作的全过程；

航空产品/零部件数字模型的设计工作全过程划分为5个等级，各级节点依次为成熟度一级M1、二级M2、三级M3、四级M4和五级M5；

所述模型设计的全过程包括几何建模过程、成熟度属性的确定和设计和制造协同的过程，在设计成熟度二级M2阶段，开展材料需求定额和采购计划申请工作，以确保后续生产时材料、工装、设备等完备；在设计成熟度三级M3阶段，进行工艺审查及工装设计申请工作，将影响产品工艺设计、工装设计及制造的因素提前反馈给设计人员，避免设计返工；在设计成熟度四级M4阶段，进行详细工艺设计和工装设计，在设计完成阶段，工艺、工装设计同步完成；在设计成熟度五级M5阶段，进行工艺和工装设计的校对审核。

优选地，所述基于Petri网的航空产品研制流程自动控制和设计制造的并行协同模型包括协同结果确认流程、成熟度一级M1阶段业务流程、成熟度二级M2阶段业务流程、成熟度三级M3阶段业务流程、成熟度四级M4阶段业务流程和成熟度五级M5阶段业务流程六个子模型。

优选地，所述协同结果确认流程指利用模型协同结果来进行成熟度等级的确认，并依据成熟度等级一级M1，二级M2，三级M3，四级M4，五级M5来明确所需人员、工装设计、工装制造和零部件制造与装配；