一种飞机全生命周期管理数据构建方法技术

本发明专利技术属于飞机全生命周期管理技术领域，公开了一种飞机全生命周期管理数据构建方法。本发明专利技术针对当前以三维机械MCAD模型、电子电气ECAD模型等为中心的MBD模型定义方法仅解决了产品物理系统的设计与制造数据信息的定义，缺乏以产品功能主线、产品的型号主线、产品的实物序列主线等数字主线技术贯穿全生命周期开展数据管理的现状，通过产品的功能层、管理层、模型数据层三层数据架构，以顶层“功能层”的功能分解结构为核心，通过“管理层”的工作分解结构管理底层“模型数据层”的全生命周期数据的管理方法，构建产品的R、F、L、P、E、M、B、O等XBOM，有效地管理复杂装备产品在工程研制过程中的全信息数据。全信息数据。全信息数据。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机全生命周期管理数据构建方法


[0001]本专利技术属于飞机全生命周期管理
，特别涉及一种飞机全生命周期管理数据构建方法。

技术介绍

[0002]JCKY2017205C018_航空机电复杂产品三维全信息模型定义与信息集成。
[0003]目前这种以三维机械CAD模型为中心的MBD模型定义方法仅解决了当前机械类产品的设计与制造数据信息的定义。对于需要进行多学科协同设计研制、接口与功能复杂的机电类产品，这种MBD模型定义方法尚无法完全满足当前的实际工程研制需求。
[0004]目前以三维机械MCAD模型、电子电气ECAD模型等为中心的MBD模型定义方法，仅解决了产品物理系统的设计与制造数据信息的定义，对于需要进行多学科协同设计研制、接口与功能复杂的产品，这种MBD模型定义方法尚无法完全满足当前的实际工程研制需求，缺乏以产品功能主线、产品的型号主线、产品的实物序列主线等数字主线技术贯穿全生命周期开展数据管理。
[0005]复杂机电产品的MBD模型不仅需要建立三维CAD数字模型，并集成各类非几何数据信息；还需要在三维机械CAD模型基础上，进一步扩展定义与产品的功能特性密切相关的数据信息，如电子电气接口数据、功能逻辑特性数以及各类由产品研制业务需求确定的以产品属性形式定义的数据信息，从而形成满足工程研制业务需求的全信息的机电产品MBD模型。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术提供一种通过产品的功能层、管理层、模型数据层三层数据架构，以顶层“功能层”的功能分解结构为核心，通过“管理层”的工作分解结构管理底层“模型数据层”的全生命周期数据的管理方法，构建产品的R、F、L、P、E、M、B、O等XBOM，有效地管理复杂装备产品在工程研制过程中的全信息数据。
[0007]本专利技术技术方案如下：
[0008]一种飞机全生命周期管理数据构建方法，包括以下步骤：
[0009]第一步：将飞机结构进行分解形成顶层树状结构；
[0010]第二步：针对顶层树状结构中的每一类节点按照系统工程全生命周期的阶段进行工作分解形成构型层节点矩阵；
[0011]第三步：生成顶层树状结构中每个节点的全生命周期BOM矩阵；
[0012]第四步：基于每一个节点的全生命周期BOM矩阵进行全生命周期建模形成全部节点的底层数据；
[0013]第五步：全部节点的底层数据按照系统工程全生命周期的阶段进行数据合并。
[0014]进一步，所述步骤一中，顶层树状结构按照功能组成分解包括以下层级：飞机级、系统级、子系统级、设备级、部件级、零件级、材料级。
[0015]进一步，所述第二步中，系统工程全生命周期包括以下阶段：需求阶段R、功能阶段F、逻辑阶段L、物理阶段P、工程阶段E、工艺装配阶段M、单机生产管理B阶段、使用维护&保障支持阶段O。
[0016]进一步，所述第二步中，构型层节点矩阵中的列包括：全生命周期的不同阶段。
[0017]进一步，构型层节点矩阵中的行包括：每一类节点涉及的机械几何、电子电气、逻辑软件三项学科要素。
[0018]进一步，所述第三步中，顶层树状结构中每一类节点中的全部节点以该类节点的构型层节点矩阵为模板生成每个节点的全生命周期BOM矩阵。
[0019]进一步，所述第五步中，将顶层树状结构中所有节点的BOM矩阵按照需求阶段R、功能阶段F、逻辑阶段L、物理阶段P、工程阶段E、工艺装配阶段M、单机生产管理阶段B、使用维护&保障支持阶段O进行BOM重构,形成合并数据R
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BOM、F
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BOM、L
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BOM、P
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BOM、E
‑
BOM、M
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BOM、B
‑
BOM、O
‑
BOM。
[0020]进一步，全生命周期中的物理P阶段还包括：保障S。
[0021]本专利技术的优点是：
[0022]1、管理层关系矩阵可以灵活配置，按照工程研制业务需求扩展；
[0023]2、能够自动生成飞机全生命周期管理数据架构；
[0024]3、能够进行多学科、多
的产品数据集成管理；
[0025]4、能够在产品研制的全生命周期中实现产品数据集成管理；
[0026]5、便于在不同的产品设计环境下(VPM/CATIA、WINDCHILL、CAPITAL等)开展产品全信息模型定义的数据管理。
附图说明
[0027]图1为全生命周期管理数据架构示意图；
[0028]图2为顶层产品空间功能分解结构示意图；
[0029]图3为顶层产品功能分解结构示意图；
[0030]图4为构型层节点矩阵结构示意图；
[0031]图5为底层建模示意图；
[0032]图6为X
‑
BOM构造算法示意图；
[0033]图7为顶层、构型层、底层节点数据关联后扁平化示意图；
[0034]图8为飞机全生命周期管理数据示意图。
具体实施方式
[0035]1)全生命周期管理数据架构：由功能层
‑
顶层、管理层
‑
构型层、模型数据层
‑
底层构成，如图1所示：
[0036]每个节点都是一个对象模型，数据功能不同：
[0037]第一层：功能层
‑
顶层，项目功能节点，例如飞机一般按空间、产品两种分解结构产生功能节点；
[0038]第二层：管理层
‑
构型层，项目管理节点，一般按产品全生命周期数据管理需求产生管理节点；
[0039]第三层：模型数据层
‑
底层，项目模型/文档实例节点，各种表达产品技术数据的物理数据节点；
[0040]通用层，通用产品模型/知识文档(文件、视频、动画等)库等数据库节点，可以被各个项目各层复用的通用数据。
[0041]2)功能层
‑
顶层
[0042]以飞机为例：空间功能分解结构示例，如图2所示。
[0043]ATA产品功能分解结构示例，如图3所示。每个节点对应一个功能对象，一般为飞机级、系统级、子系统级、设备级LRU、部件级SRU、零件级元器件等、材料级等节点。
[0044]3)管理层
‑
构型层
[0045]纵向：按研制任务阶段项目管理：R需求阶段、F功能阶段、L逻辑阶段、P物理阶段，物理阶段含S保障阶段、E工程阶段、M工艺装配阶段、B单机生产管理阶段、O使用维护&保障支持阶段。
[0046]横向：每个阶段的CI按多学科、多专业分为基本三类：机械几何类、电子电气类、逻辑软件类。
[0047]如图4所示：一纵一横形成各级顶层对象的全信息管理。
[0048]4)模型数据层
‑
底层
[0049]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机全生命周期管理数据构建方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：第一步：将飞机结构进行分解形成顶层树状结构；第二步：针对顶层树状结构中的每一类节点按照系统工程全生命周期的阶段进行工作分解形成构型层节点矩阵；第三步：生成顶层树状结构中每个节点的全生命周期BOM矩阵；第四步：基于每一个节点的全生命周期BOM矩阵进行全生命周期建模形成全部节点的底层数据；第五步：全部节点的底层数据按照系统工程全生命周期的阶段进行数据合并。2.根据权利要求1所述的一种飞机全生命周期管理数据构建方法，其特征在于：所述步骤一中，顶层树状结构按照功能组成分解包括以下层级：飞机级、系统级、子系统级、设备级、部件级、零件级、材料级。3.根据权利要求1所述的一种飞机全生命周期管理数据构建方法，其特征在于：所述第二步中，系统工程全生命周期包括以下阶段：需求阶段R、功能阶段F、逻辑阶段L、物理阶段P、工程阶段E、工艺装配阶段M、单机生产管理阶段B、使用维护&保障支持阶段O。4.根据权利要求3所述的一种飞机全生命周期管理数据构建方法，其特征在于：所述第二步中，构型层节点矩阵中的列包括：全生命周期的不同阶段。5.根据权利要求4所述的一种飞机全生命周...

【专利技术属性】
技术研发人员：何朝阳，刘劲，张东伟，陈思宇，李娇莹，马小翠，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：