基于模型的成熟度管理

基于模型的成熟度管理1范圍本文件規(guī)定了復(fù)雜裝備產(chǎn)品的成熟度管理技術(shù)要求，包括不同專業(yè)的成熟度定義、成熟度躍遷控制以及支持成熟度躍遷過(guò)程中的事件技術(shù)要求。本文件適用于靈活開放的成熟度管理模塊的研發(fā)。2規(guī)范性引用文件本文件沒(méi)有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語(yǔ)與定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1迭代iteration依照實(shí)施、反饋和改進(jìn)再實(shí)施進(jìn)行循環(huán)往復(fù)的過(guò)程和實(shí)踐。其目的通常是為了持續(xù)穩(wěn)定地逼近所需的目標(biāo)或結(jié)果，降低誤判風(fēng)險(xiǎn)。不僅用于開發(fā)活動(dòng)，還可用于項(xiàng)目的策劃、執(zhí)行、驗(yàn)證和確認(rèn)以及回顧等活動(dòng)中。3.2成熟度等級(jí)maturitylevel用以刻畫組織過(guò)程在滿足組織級(jí)業(yè)務(wù)目標(biāo)的能力。4縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。IPT：集成研發(fā)團(tuán)隊(duì)（IntegratedProgramTeam）FBL：功能基線（FunctionalBaseline）ABL：分配基線（AllocatedBaseline）DBL：設(shè)計(jì)基線（DesignBaseline）MBL：制造基線（ManufacturingBaseline）PBL：產(chǎn)品基線（ProductBaseline）5一般要求5.1概述由于跨領(lǐng)域、跨地域?qū)I(yè)分工協(xié)作較多，船舶、航天等復(fù)雜裝備系統(tǒng)研制周期較長(zhǎng)，為了提高各專業(yè)之間的協(xié)同和并行能力，在產(chǎn)品研制過(guò)程中，需引入基于成熟度的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)工藝并行工程的設(shè)計(jì)方法，建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的協(xié)同機(jī)制。產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的協(xié)同基于成熟度進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)布。產(chǎn)品成熟度使產(chǎn)品基于協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)各個(gè)階段達(dá)到詳細(xì)程度和完整程度，直觀的表達(dá)產(chǎn)品在開發(fā)中的具體進(jìn)度，并且能夠基于三維工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)，定制相應(yīng)的管理流程來(lái)進(jìn)行管理和控制，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程中把產(chǎn)品成熟度以狀態(tài)分隔為不同的狀態(tài)等級(jí)。5.2建立成熟度模型產(chǎn)品成熟度的管理首先應(yīng)確定零部件是否為產(chǎn)品成熟度管理件，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品成熟度規(guī)則進(jìn)行判定審核，只有經(jīng)過(guò)審核的零部件可以表示為成熟度管理件。對(duì)于成熟度管理件需要建立成熟度管理模型，包括：定義成熟度等級(jí)，結(jié)合大型成套裝備的特點(diǎn)，借鑒同行成熟度等級(jí)劃分經(jīng)驗(yàn)，在各個(gè)主要專業(yè)進(jìn)行詳細(xì)研究，確定行業(yè)成熟度等級(jí)規(guī)則；制定成熟度等級(jí)評(píng)估程序；發(fā)放成熟度管理件數(shù)據(jù)，并應(yīng)用產(chǎn)品成熟度模型，是三維設(shè)計(jì)工程化的重要業(yè)務(wù)手段；建立合理的協(xié)同機(jī)制，支持產(chǎn)品成熟度的定義和應(yīng)用；定義產(chǎn)品成熟度，需尊重產(chǎn)品設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)、工藝準(zhǔn)備現(xiàn)狀。產(chǎn)品成熟度的定義，先期可以是較粗的粒度（例如：整個(gè)產(chǎn)品或單元體的成熟度等級(jí)），后續(xù)進(jìn)行細(xì)化定義（例如：每類零件的成熟度等級(jí)，尤其關(guān)重件）。系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一的圖形標(biāo)準(zhǔn)，支持企業(yè)進(jìn)行不同專業(yè)模型的生命周期狀態(tài)的定制。系統(tǒng)宜提供圖形化的交互界面，允許企業(yè)在系統(tǒng)默認(rèn)成熟度的基礎(chǔ)上進(jìn)行定制。成熟度的定義主要包括狀態(tài)的定義和狀態(tài)之間連線的定義，用戶可以根據(jù)需要設(shè)定模型的成熟度狀態(tài)，根據(jù)成熟度的躍遷規(guī)則設(shè)定狀態(tài)之間的連接信息。5.3成熟度躍遷控制依據(jù)企業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的成熟度管理的規(guī)范，系統(tǒng)應(yīng)支持對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成熟度狀態(tài)的躍遷控制，支持手工或者自動(dòng)進(jìn)行成熟度的升降級(jí)。應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)零部件父子件之間的成熟度躍遷規(guī)則控制，例如：當(dāng)所有子件成熟度提升完成時(shí)，父件的成熟度級(jí)別自動(dòng)同步提升；當(dāng)一個(gè)子件成熟度降低時(shí)，父件的成熟度級(jí)別自動(dòng)同步降低；也應(yīng)允許用戶自定義在某個(gè)成熟度提升時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)審簽流程進(jìn)行成熟度升級(jí)控制，保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量，如圖1所示。成熟度躍遷示意圖每次成熟度的躍遷，系統(tǒng)應(yīng)提供相應(yīng)的日志記錄，也應(yīng)支持成熟度躍遷報(bào)表的生成和導(dǎo)出。5.4自動(dòng)檢查機(jī)制在成熟度躍遷的控制中，應(yīng)預(yù)留事件接口機(jī)制，允許用戶定義在躍遷過(guò)程中的邏輯，事件觸發(fā)分為前觸發(fā)和后觸發(fā)，例如：在躍遷之前，通過(guò)前觸發(fā)進(jìn)行模型質(zhì)量檢查，通過(guò)模型質(zhì)量檢查的則正常進(jìn)行成熟度的升級(jí)，否則進(jìn)行提示，無(wú)法進(jìn)行升級(jí)，這樣可以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量，保證成熟度規(guī)范的落地。6技術(shù)狀態(tài)管理6.1概述在基于模型的數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)基于成熟度的技術(shù)狀態(tài)管理，統(tǒng)一產(chǎn)品數(shù)字化定義，依據(jù)產(chǎn)品成熟度實(shí)現(xiàn)對(duì)三維模型的技術(shù)狀態(tài)控制。基于成熟度的技術(shù)狀態(tài)管理包括：成熟度定義工具集、成熟度管理模塊、成熟度統(tǒng)計(jì)模塊、成熟度管理規(guī)范體系、基于成熟度的基線管理。成熟度定義是開展并行設(shè)計(jì)的有效手段，在關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)中，通過(guò)模型成熟度定義，使下游數(shù)據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)人員及時(shí)了解上游數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)狀態(tài)及更改信息，從而及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行完善；對(duì)預(yù)發(fā)放數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，使制造人員提早接觸數(shù)據(jù)，提前開展相關(guān)工藝、工裝設(shè)計(jì)等生產(chǎn)準(zhǔn)備工作；對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)程度實(shí)施標(biāo)識(shí)與記錄，從整體上把握大型復(fù)雜產(chǎn)品的數(shù)字化模型數(shù)據(jù)的信息及完成情況，為研制流程中控制狀態(tài)的制定提供依據(jù)，確保獲得完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，提高協(xié)同研制整體水平。成熟度狀態(tài)控制能夠體現(xiàn)并行設(shè)計(jì)的思想，為工藝、制造、維護(hù)等部門介入早期工作提供了標(biāo)準(zhǔn)，并能夠很好控制業(yè)務(wù)流程的協(xié)同研制進(jìn)度。6.2成熟度管理規(guī)范體系基于成熟度的協(xié)同研制首先需結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)制定一套成熟度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以指導(dǎo)系統(tǒng)建設(shè)。成熟度管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要是對(duì)各專業(yè)、各類型數(shù)據(jù)、各業(yè)務(wù)活動(dòng)的成熟度的規(guī)范定義。主要包括以下內(nèi)容：成熟度等級(jí)劃分與定義指導(dǎo)規(guī)范；基于成熟度的多專業(yè)協(xié)同規(guī)范；基于成熟度的數(shù)據(jù)發(fā)放與接收規(guī)范；基于成熟度的技術(shù)狀態(tài)管理規(guī)范；基于成熟度的系統(tǒng)使用規(guī)范；基于成熟度的變更管理規(guī)范。通過(guò)定義成熟度管理規(guī)范，并結(jié)合基于成熟度的協(xié)同研制系統(tǒng)，建立一套基于成熟度的技術(shù)狀態(tài)管理體系。6.3成熟度定義工具集6.3.1概述成熟度定義工具集主要實(shí)現(xiàn)基于模型的產(chǎn)品各專業(yè)、各階段、各類數(shù)模、文檔的成熟度定義。包括面向三維數(shù)模的零件成熟度、裝配成熟度定義，以及面向文件的文檔成熟度定義和面向原理圖的原理圖成熟度定義工具。6.3.2零件成熟度定義工具基于模型的零件成熟度輔助定義，對(duì)于不同的成熟度狀態(tài)，可以通過(guò)軟件交互界面，標(biāo)識(shí)并識(shí)別當(dāng)前設(shè)計(jì)階段與當(dāng)前零件所屬專業(yè)、成熟度狀態(tài)，可定義該零件在當(dāng)前成熟度狀態(tài)下是否可更新修改、是否可刪除、是否可取消、是否為最終狀態(tài)，供設(shè)計(jì)師決策。6.3.3裝配成熟度定義工具基于模型的裝配成熟度輔助定義，對(duì)于不同的成熟度狀態(tài)，可以通過(guò)軟件交互界面，標(biāo)識(shí)并識(shí)別當(dāng)前設(shè)計(jì)階段與當(dāng)前零件所屬專業(yè)、成熟度狀態(tài)，可定義該裝配件在當(dāng)前成熟度狀態(tài)下是否可更新修改、是否可刪除、是否可取消、是否為最終狀態(tài)，供設(shè)計(jì)師決策。裝配的成熟度定義，需考慮下級(jí)零件或裝配的成熟度，當(dāng)裝配成熟度提升時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)檢查子裝配或該裝配下的零件成熟狀態(tài)規(guī)則是否匹配等各設(shè)計(jì)場(chǎng)景。6.3.4技術(shù)文檔成熟度定義工具基于模型的文檔成熟度輔助定義，可以通過(guò)軟件交互界面，標(biāo)識(shí)并識(shí)別當(dāng)前設(shè)計(jì)階段與當(dāng)前技術(shù)文檔所屬專業(yè)、成熟度狀態(tài)，可定義該文檔在當(dāng)前成熟度狀態(tài)下是否可更新修改、是否可刪除、是否可取消、是否為最終狀態(tài)，供設(shè)計(jì)師決策。6.3.5原理圖成熟度定義工具基于模型的原理圖成熟度輔助定義，可以通過(guò)軟件交互界面，標(biāo)識(shí)并識(shí)別當(dāng)前設(shè)計(jì)階段與當(dāng)前原理圖所屬專業(yè)、成熟度狀態(tài)，可定義該原理圖在當(dāng)前成熟度狀態(tài)下是否可更新修改、是否可刪除、是否可取消、是否為最終狀態(tài)，供設(shè)計(jì)師決策。6.4成熟度管理模塊建立成熟度設(shè)計(jì)模型等級(jí)評(píng)定和成熟度變更流程，對(duì)總體、機(jī)、電等各專業(yè)、階段數(shù)據(jù)的成熟度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)定，并建立成熟度升降級(jí)審批控制流程。協(xié)同設(shè)計(jì)的核心在于并發(fā)的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、生成設(shè)計(jì)以及施工設(shè)計(jì)產(chǎn)品研制工作，所以以成熟度的相應(yīng)狀態(tài)為標(biāo)志，分別開展不同職能人員的工作，確定集成研發(fā)團(tuán)隊(duì)(IPT)團(tuán)隊(duì)中不同職能人員（設(shè)計(jì)、工藝和制造等）的協(xié)同研制的時(shí)機(jī)和工作內(nèi)容。7規(guī)則管理7.1概述根據(jù)第6章，成熟度等級(jí)劃分可以定義零件模型、裝配模型、技術(shù)文檔、原理圖等數(shù)據(jù)的成熟度等級(jí)。則成熟度規(guī)則根據(jù)成熟度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)定義零件模型、裝配模型、技術(shù)文檔、原理圖等數(shù)據(jù)的成熟度規(guī)則，規(guī)則包括成熟度升級(jí)降級(jí)條件檢查、屬性檢查、關(guān)聯(lián)關(guān)系檢查、專業(yè)檢查、階段里程碑檢查等。7.2成熟度控制流程建立成熟度等級(jí)評(píng)定和成熟度變更流程，當(dāng)總體、系統(tǒng)、設(shè)備等各級(jí)數(shù)據(jù)的成熟度發(fā)生升降級(jí)時(shí)，根據(jù)成熟度升降標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)審批流程進(jìn)行評(píng)定控制。通過(guò)評(píng)定流程到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后通過(guò)控制流程自動(dòng)升或降級(jí)到相應(yīng)成熟度級(jí)別上。7.3成熟度標(biāo)識(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)成熟度狀態(tài)不同，通過(guò)顏色對(duì)總體、系統(tǒng)、設(shè)備等各級(jí)數(shù)據(jù)在三維模型結(jié)構(gòu)樹上進(jìn)行標(biāo)識(shí)，可以通過(guò)成熟度標(biāo)識(shí)進(jìn)行快速查找過(guò)濾。7.4成熟度發(fā)布與通知當(dāng)總體、系統(tǒng)、設(shè)備等各級(jí)數(shù)據(jù)到達(dá)特定成熟度狀態(tài)時(shí)，通過(guò)流程實(shí)現(xiàn)基于模型的數(shù)據(jù)發(fā)布，通知相關(guān)專業(yè)或人員開展相關(guān)工作。7.5成熟度統(tǒng)計(jì)模塊7.5.1概述成熟度統(tǒng)計(jì)模塊主要展示成熟度自底向上的成熟度統(tǒng)計(jì)報(bào)表。7.5.2成熟度輔助計(jì)算實(shí)現(xiàn)基于葉子節(jié)點(diǎn)的成熟度狀態(tài)，向上推導(dǎo)出不同級(jí)別裝配節(jié)點(diǎn)成熟度狀態(tài)的自動(dòng)計(jì)算功能，用于快速查看不同級(jí)別裝配乃至全套復(fù)雜裝備或不同專業(yè)、不同區(qū)域的成熟度狀態(tài)。7.5.3成熟度狀態(tài)查詢實(shí)現(xiàn)復(fù)雜裝備產(chǎn)品零件模型、裝配模型、技術(shù)文檔、原理圖等數(shù)據(jù)，按照零件、部件、組合件、分段、總段、專業(yè)等查詢條件進(jìn)行成熟度查詢。7.5.4成熟度統(tǒng)計(jì)報(bào)表根據(jù)需要，生成相應(yīng)的成熟度統(tǒng)計(jì)報(bào)表。對(duì)成熟度數(shù)據(jù)按照多維度進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計(jì)，以清楚了解數(shù)據(jù)成熟度情況及演變過(guò)程。8基線管理8.1概述基于成熟度的基線管理是對(duì)產(chǎn)品數(shù)字化定義模型在研制各階段中所處狀態(tài)的描述，并且將達(dá)到一定技術(shù)狀態(tài)的數(shù)字化模型，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同階段，產(chǎn)品的數(shù)據(jù)都能被共享，提前發(fā)放給下游用戶，便于下一步流程工作順利的開展。使得產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的開始就著眼于產(chǎn)品的生命周期，不同階段的設(shè)計(jì)人員能夠基于現(xiàn)有階段的產(chǎn)品數(shù)據(jù)來(lái)共同開展設(shè)計(jì)工作，對(duì)成熟度的管理和對(duì)研制流程中里程碑階段的劃分和制定還需與企業(yè)實(shí)際情況相結(jié)合。從產(chǎn)品研制過(guò)程成熟度的角度，即為階段成熟度，階段按照其覆蓋業(yè)務(wù)研制流程的多少，可分為論證與初步設(shè)計(jì)階段、方案設(shè)計(jì)階段、施工設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段。階段成熟度管理是對(duì)一個(gè)或幾個(gè)階段相關(guān)的產(chǎn)品對(duì)象的數(shù)字化模型進(jìn)行控制。復(fù)雜裝備產(chǎn)品數(shù)字化模型的要求是準(zhǔn)確、可用、無(wú)冗余，保證數(shù)字模型的有效性、延拓性和完整性。數(shù)字化模型是否可使用，是由其成熟度是否符合相應(yīng)研制過(guò)程階段的技術(shù)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)決定。根據(jù)產(chǎn)品研制階段的成熟度情況建立對(duì)應(yīng)的基線（功能基線、分配基線、設(shè)計(jì)基線、制造基線和產(chǎn)品基線），并對(duì)不同階段對(duì)應(yīng)基線的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行管理。包括基線的創(chuàng)建、審批、凍結(jié)、更改管理，形成有效的基線組織體系實(shí)現(xiàn)對(duì)全生命周期的各條基線的管理和監(jiān)督，確保項(xiàng)目研制過(guò)程中各條基線均得到合理的批準(zhǔn)、有效的監(jiān)督、嚴(yán)格的控制、準(zhǔn)確的紀(jì)實(shí)。實(shí)現(xiàn)成熟度基線的標(biāo)定、查詢、對(duì)比等功能。各階段基線內(nèi)容如下：功能基線（FBL）建立在方案論證階段向初步設(shè)計(jì)階段轉(zhuǎn)移的特定時(shí)刻，是經(jīng)審批通過(guò)的用來(lái)描述頂層總體架構(gòu)的功能、接口和互操作等特性的構(gòu)型數(shù)據(jù)，包括技術(shù)文件、技術(shù)規(guī)范、合同文件和技術(shù)數(shù)據(jù)等；分配基線（ABL）建立在初步方案設(shè)計(jì)階段向施工設(shè)計(jì)階段轉(zhuǎn)移的特定時(shí)刻，是經(jīng)審批通過(guò)的用來(lái)描述頂層總體架構(gòu)分配而來(lái)的功能、共用性、接口等方面特性以及附加的設(shè)計(jì)約束條件的數(shù)據(jù)，包括技術(shù)文件、技術(shù)規(guī)范、驗(yàn)證文件和技術(shù)數(shù)據(jù)等；設(shè)計(jì)基線（DBL）建立在詳細(xì)設(shè)計(jì)完成并批準(zhǔn)的時(shí)刻，是在形成的分配基線的基礎(chǔ)上建立的，用來(lái)描述構(gòu)型項(xiàng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)定義，包括功能特性、物理特性以及其接口、互操作等特性的詳細(xì)描述；制造基線（MBL）建立在對(duì)功能特性檢測(cè)完畢的時(shí)刻，是用詳細(xì)的生產(chǎn)制造類工藝數(shù)據(jù)和相關(guān)技術(shù)文檔生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段完成的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，包括對(duì)性能指標(biāo)、設(shè)計(jì)約束條件和使用保障要求等的檢測(cè)和測(cè)試，是進(jìn)行后續(xù)物理檢測(cè)和生產(chǎn)活動(dòng)的工作基礎(chǔ)；產(chǎn)品基線（PBL）建立在完成設(shè)計(jì)向生產(chǎn)建造階段轉(zhuǎn)移的特定時(shí)刻，是一種已批準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集合，包括產(chǎn)品的所有物理特性和功能特性、技術(shù)規(guī)范、三維模型、二維圖樣、數(shù)據(jù)集、材料、工藝規(guī)范、工裝、檢測(cè)設(shè)備等數(shù)據(jù)內(nèi)容以及生產(chǎn)、驗(yàn)收、試驗(yàn)的要求及