摘要:随着民用飞机客户服务工程的深入,轻量化数模已成为民机客户服务产品研制过程中的重要源数据之一,由于业务需要和轻量化操作的便民性,各业务部门、供应商和客户对轻量化数模的应用迫在眉睫。基于此,将介绍如何使用现代化管理工具Windchin平台实现客户服务工程的轻量化数模的信息化管理,以促进跨部门、跨平台、跨企业的协同作业。
关键词:轻量化数模:3DXML:windchill:PDM
三维数模轻量化技术是指在保证原始数模文件基本信息和必要精度的基础上,将文件大小压缩至1/10甚至更小的简化格式过程。轻量化数模技术赋予了原始设计数模“平民化”的操作流畅性和跨平台便利性。技术人员可以利用轻量化数模获得更加丰富的产品三维信息,加速产品的研制进度,上下游技术人员间的信息交流更加便捷,企业各环节之间的沟通变得更加直观,促进跨部门、跨平台、跨企业的协同作业。
本文在整合和重构现有轻量化数模业务流程的基础上,基于Windchill平台开发了面向民机客服工程的轻量化数模管理系统,实现包括数模的轻量化转换、轻量化数模的定制组装和批量下载、轻量化数据管理维护等功能。
1、轻量化数模应用现状
1.1、轻量化数模在民机客服工程中的应用
随着国产大型民用飞机客户服务工程的深入,轻量化数模已成为民机客服产品研制过程中的重要源数据之一,各核心业务均需要基于轻量化数模提供可视化或三维虚拟体验方面的数据支撑(如图1所示)。
图1 轻量化数模在民机客服工程中的应用场景
1.2、现有业务存在问题
由于飞机区域级和系统级轻量化数模涉及结构和系统复杂、处理步骤较多,且设计源数据更改频繁,加之各业务部门的需求各不相同,导致目前整体业务处理效率很低,严重影响了项目进度。通过开发该系统,一方面可以大幅提高民机客服产品的研制效率,减轻技术人员的工作强度;另一方面可以实现上游源数据的一致性,确保客服产品与飞机产品的构型符合性。此外,通过系统上线可以显着降低企业的运营支出,包括人工成本和计算机资源成本等。
2、业务流程设计
2.1、业务需求捕获
根据前期对客服工程各专业的调研,捕获到如表1中的相关业务需求。根据各专业对轻量化数模的需求和数据管理的相关要求,综合考虑数模转化压缩率、精度、信息保留程度等因素,项目组选择3dxnil格式数据作为客服工程轻量化数模的公共格式。为了考察3dxnil格式的轻量化效果,选取某机型前登机门为例,对原始数模(约1228.8Mb)选择默认精度转化。对于结构树未简化的3dxnil格式文件约56Mb,压缩率为954%;对于结构树简化的3dxnil文件约16Mb,压缩率为98.7%。
2.2、业务流程重构
基于对各专业的需求调研分析结果,对客服工程轻量化数模业务流程进行重构,主要包括需求识别、数模下载、数模装配、数模转换和数模发放等阶段,为后续信息系统的开发提供输入。
表1 相关业务需求
3、系统设计与开发
3.1、系统整体架构
windehin是美国参数技术有限公司开发的一套产品生命周期管理(RoduetLifeyleManagement,PLM)产品(如图2所示)，它能提供强大的产品数据管理(PDM)、工作流管理、生命周期管理、配置管理、工艺管理、与各类CAD软件集成管理、产品可视化协同和企业信息集成功能，使企业能快速访问庞大的产品资料库，同时可使设计人员、供应商和制造人员等快捷高效地实现产品数据协同开发和单一数据源管理。
图2 Windchill体系架构
该系统以Web为基础,提供一个以Java语言为核心的信息平台,是一个为部署业务信息应用程序而设计和优化的3层应用程序。显示层使用商用Web浏览器执行HTML、JavascriPt和Java小程序组合;应用服务层提供支持业务事务处理的业务逻辑,使用HTTP服务器和Windchill方法服务器提供这些功能;持久化层使用Oracle数据库管理系统来存储结构化和非结构化数据。
3.2、系统功能架构设计
基于客户工程现有业务需求,系统架构分成以下几个部分。
3.2.1、设计数模的轻量化转换
在使用轻量化数模前,需要根据原始数模进行轻量化转换,为后面的定制组装和批量操作提供支持。搭建CGRworker服务器,专门进行Catia数模的轻量化转换工作(可将eatproduet和eatPart文件转换成3dxml格式),使用Windchin平台提供的队列机制,与CGR服务器使用RMI框架技术进行接口实现交互,将设计师提交的原始数模进行轻量化转换,同时将转换成功后的3dxml传回wlndcllill服务器并作为WTPart的附件存放。如图3所示:
图3 轻量化数模转换
在系统中建立队列PublisherseheduleQueueForCGR来对数据进行收集,并传送到子队列中进行轻量化转换,系统有以下两种处理机制。
(1)系统每晚固定时间启动队列PublisherseheduleQueueForCGR来进行数据收集,收集规则为,获取首选项中的上次最后转换时间“lastPublis丫到当前时间中的更新的数模对象,然后根据更新的数模找到顶层的DM数模(飞机设计过程中最小的设计模块,以下简称DM),将DM数模作为一个单元体放置到队列中PublisherQueueQCGRL进行转换,并将本次转换的时间放置到首选项‘lastPublis丫中记录,作为下一次转换的开始时间。
(2)在包的详细信息页面中增加“更新轻量化数模”操作入口,通过点击“更新轻量化数模”,将包中所有数模以DM为单位传到队列publisherseheduleQueueForeGR中,并启动publisherQueueQeGRH优先级更高的队列来进行数模的轻量化更新。
3.2.2、轻量化数模的定制组装
由于客服需要对轻量化数模进行批量操作,需要对不同章节不同部段的数模进行定制组装,所以,引入轻量化包(WOrkpaekage)来定义和管理(如图4所示)。
图4 轻量化包对象类图
用户登录系统,通过定制的搜索界面,按照业务要求选择特定架次、特定编号的DM数模,然后将这些数模组装在一起,形成轻量化数据包,存放入数据库中,在业务部门需要查看时,可查询到此轻量化包,然后基于包进行批量下载数模和批量下载轻量化信息。
轻量化包对象,是一个WOrkPackage对象,它与WPBaseline对象之间存在关联关系,一个轻量化包可以关联多个wPBaseline对象,每个wPBaseline对象在系统中都是一个Baseline对象,在Baseline中可以关联多个wTobjeet对象,而系统中的DM数模本身是一个wTPart对象,同时也可关联EpMDocument(wTPart关联的三维图纸对象)或者wTDoeument(文档对象),本次的组装主要是针对DM数模。
3.2.3、车圣量化数模的批量下载
在将多个DM数模组装在一个轻量化包对象中后,在轻量化包对象的详细信息页面中增加“包内容”操作入口,如图5所示。对包中的数模进行批量操作如批量检测是否为最新状态、批量更新轻量化数模、批量下载Catia原始数模和批量下载轻量化数模,实现客户服务工程的轻量化数模批量化操作。
图5 轻量化包批量操作
4、系统实施成果
通过对系统上线前后的轻量化数模处理效率进行统计分析可以发现:客服工程总体处理效率提高了87.2%;系统级数模处理效率提高了84.2%;区域级数模处理效率提高了94.4%;每年为企业节约人力成本和计算机硬件成本约40万元。
5、结语
本文根据客户服务公司提出的民用飞机轻量化数模管理业务需求,提出了基于Windchill平台实现轻量化数模管理系统实现方案。使用Windchin中的队列机制和Java的RMI机制,实现对轻量化数模的转换和系统间的交互,规划了如何将轻量化数模进行定制组装以满足现有用户需求的方案,同时支持批量化操作,方便用户下载及使用,提高工作效率J最后实现了客户服务工程的轻量化数模管理系统。
参考文献
[l]范玉青.现代飞机制造技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
[2]高飞,王玉伟,赵婉璐,等.基于SIPOC的民机客服产品数模轻量化流程优化研究[J].航空标准化与质量,2015(6).
