面向飞机构型控制的版本管理研究与实现.pdf

面向飞机构型控制的版本管理研究与实现Research and Realization of Version Management in AircraftConfiguration Control提出了飞机构型控制中的并行版本和串行版本，并建立了基于变更集和模块架次有效性相结合的版本数据模型．为飞机构型控制提供了一种可行的解决方案1机构型管理是一种面向产品全生～命周期的，以产品结构为组织方式，集成和协调与产品构造过程相关的一切活动和产品数据，保证产品各生命周期阶段零件、文档和更改数据的一致性和可控性，提供产品构型的可视化定义和控制的产品数据管理技术其中保证数据的一致性和可控性是进行飞机构型控制的目标和难点目前我国航空企业在进行构型管理过程中，只要一有数据修改，即进行改版，从而造成飞机产品数据的“爆炸性”增长与此同时，在实际业务及产品数据管理系统中，一般都采用“最新有效”原则进行，这样将不能过滤出之前架次有效的飞机产品数据，势必造成最终生产的飞机产品与设计的飞机之间数据不一致，无法满足客户要求本文结合飞机产品的特点，明确了飞机构型控制中版本的定义，分析了变更与版本演变的过程，基于变更集提出飞机构型控制中并行版本与串行版本的概念，并结合有效性进行版本的处理，从而能够有效地追溯产品数据的发展历史，保证飞机产品数据的完整性和前后一致性要求。

飞机构型控制中的版本定义构型控制的关键在于更改的跟踪和控制，并将客户、构型、更改等诸方面组成一个有机结合的统一整体飞机构型控制可以从两个角度考虑：一是从控制的流程角度来看，构型控制是通过构型更改委员会来监督和控制与构型相关的所有更改活动，一般包括更改申请、更改审批、更改执行和更改发放等几个主要活动，进行飞机构型的有效控制可以从简化更改流程方面考虑，消除过程中的一切不必要因素，形成闭环的更改工作流程；二是从构型数据的管理角度出发，有效控制和跟踪更改所引发的各种数据版本及其复杂关系之间的变化，进行版本管理，这是构型控制的关键1．版本定义版本是用来定义一个具体实例应该具有什么样的内容和属性，相关文献对版本进行了不同的分类1)设计版本、版本和产品版本#(2)历史版本、逻辑版本和域版本，(3)空间版本和时间版本在飞机构型控制中的版本概念与时间版本类似，就是当对构型项的某个设计结果进行更改时，可以采用版本的方式以区别每次更改的结■于勇 范玉青／北京航空航天大学果，用以对更改记录进行保存新版本是在初始版本上发生的某些更改的执行结果，也就是构型项在其研制过程中在特定时间和条件下的各特征集合的快照(Snapshot)。

2．版本生命周期过程更改引起数据对象版本发生变化，版本的产生与对象的流程是密不可分的，需要经过严格的审批程序进行图1为飞机构型控制的“发放”模型，其重点在于当某一版本发放后，就将以此作为起点，开始进行下一版本的开发工作从图1可以看出，并不是产品数据一发生更改，就立即生成新版本，而是在旧版本的数据通过评审，并进行发放以后才生成了新的版本其中评审活动是进行飞机构型控制的主要活动，通过评审过程的严格控制，能很好地进行飞机产品构型的控制发放”模型具有周期性，因此通过其所控制的版本也具有周期性，这是模型中的每个活动对数据对象进行操作的结果，包括版本的生成、检入和检出等，其中“检入”和“检出”操作是为了控制构型项版本在生成过程中的并发7嚆一 更 L r廿 垂 不批准--1广==习釜奎!!厂_ij]墨竺垫至广：=j· T*{皿☆H卜———一 _广m L—L-———j_*自*P■一图I 飞机构型控制的发放简化模型■豇Ⅱ函殂丽空维修与工程l 5QAVIATIONM．刖NTENANCE占ENGINEERING I VV Sl：工作状态·S2：评审状态，S3：发放状态VO：版本OI VI：版本1图2版本的生命周期过程及其构型控制示意图控制问题。

图2为对象版本的生命周期过程及其构型控制示意图在此，数据分为公共数据区和个人数据区，公共数据区用来存储发放状态下或者要和他人共享或协同的所有数据；个人数据区仅属于某个用户，其他用户不能访问如果用户试图对一个数据对象进行操作，首先需要将该对象数据“检出”到个人数据区，同时对公共数据区中该部分数据要锁定，使其他用户不能修改待该用户编辑完成后再将其“检入”到公共数据区，并解锁，此时其他用户如果具有权限则可以再次重复上述操作进行编辑修改这种方式保证了在进行飞机产品协同设计时，只能同时有一个用户进行数据的修改，解决了新版本生成过程中并发控制问题，从而保证了产品数据的可靠性、完整性和一致性变更与版本演变更改引起了数据对象版本的变化，版本和版本之间存在着差异，可以通过变更集进行表示变更集就是表示更改活动完成前后两个版本对象60 I熙㈣煦之间状态区别的集合，是对更改活动的记录变更集通常指增量内容，一般可通过对称增量表示法和直接增量表示法表示在飞机构型控制中，经常采用在更改单中记录新版本对象中的“净更改(net change)”来表示新旧版本之间的差异所谓的“净更改”就是指新版本较前一版本之间的差异，在此采用的就是直接增量表示法来记录版本之间的不同。

1．基于变更集的版本管理△(V1，F'2)---5I+62+63图4 飞机构型控制中并行版本应用弋=VI．彤l+33+35+36由此可以看到，新版本可以描述为由基线版本(前一版本)和一组变更所组成，变更传播给其他的版本可通过包含不同的变更集来进行变更集提供了飞机构型生成过程中构型状态变更的记录在飞机构型更改管理活动过程中，可通过更改号来唯一的标识每次更改所产生的差异，其可以作为变更集的唯一标识2．并行更改与串行更改从图3可以看出，更改传播方向的不同，版本的演变模式也不同，可能会呈线性或树形版本演变与之对应，所产生的版本可称为串行版本和并行版本串行版本是由串行更改过程引起的，就是在前一版本的基础上进行更改，这样生成的版本将按照先后次序按序排列并行版本是由于更改可能发生在版本生成过程中的任何时刻，也就是说后续版本的生成并不一定仅仅基于前一个版本状态，可能两个版本同时生效，因此被称为并行版本，由此产生并行版本的更改也可称为并行更改在基于模块的飞机构型管理中，飞机构型定义由飞机模块所组成，而模块可以通过客户选型有效性过滤而来假设以下这样一个业务场景：①初始模块M为A版，可以表示成相关零部件的集合，BpM／A=(P1，P2)l②第一次更改ECl l期望将P2删除，增JJIP6，M从A版变成B版，因此M／B=(Pl，P6)I⑦第二次更改EC2期望在A版的基础上增加P4，M变成C版，因此M／C=(Pl，P2，P4)。

如果此时只采用传统的标准的串行版本显然不能满足实际的业务要求，而需要通过并行版本来进行控制一般来说，由设计员发起的更改一般为标准更改，具有可继承性，而客户之间的更改具有独立性，不具有继承性，客户发起的更改可通过并行版本来处理图4为并行版本控制的典型应用实例从图中可以看到已经先实施了第10架次飞机的更改，版本由A—B，但由于客户需求改变，还需要在第5架次进行更改，因此生成了c版，而对于第10架次以后的各架次，有效版本依然为B版图5 飞机构型控制版本管理模型架次有效性I 2 3 4 5 6 7 8 9 lO 11 ：：①ECO-M／A口更改 模块版本圈物料 模块结构I Panmt Version C陆H m●鲥ByEC DeleteByEc IM A P1 ECOM A P2 ECO版本管理模型的实现由于串行更改与并行更改的出现，并且在更改过程中可能贯彻的飞机架次也各不相同，因此可通过变更集与模块架次有效性的结合来解决由并行更改和串行更改所引发的一系列版本管理问题图5为构建的飞机产品版本控制的数据模型在该数据模型中，同一个变更集中可同时实现“增加”，删除”和修改”等操作来对某模块版本进行修改，并与相应的模块有效性联系在一 图6模块有效性设置及数据存储实现过程起，通过模块架次有效性和 构型数据的控制。

变更集的联合共同控制飞机 根据上面业务场景的假设，有效性的设置及数据存储■豇Ⅱ丑皿舰空维垮与工曩I R1AVIATIONM,A』NTENANCE占ENGINEERING I V 面向维修的产品可拆卸性评价模型及算法Research on Evaluation Model and Algorithm for Product Disassembly■黄进永／工业和信息化部电子第五研究所应用有向网络图建立了一种可拆卸性评价模型，提出了利用关联矩阵进行运算的可拆卸性评价算法，并以某机构的输送装置为例．验证了该算法的有效性拆芝蒿善嚣?黑荔翥拿篓嚣篆磊釜程可拆卸性评价对于产品的概念设计、详细设计、使用和维修阶段都有重要指导作用产品可拆卸性是对产品拆卸难易程度的评价，影响可拆卸性的因素很多，且相互关联目前一些研究一般假设影响可拆卸性的因素相互独立，并采用层次分析方法进行可拆卸性评价由于层次分析方法没有考虑有关因素之间的内在关系，所以得出的结果与实际存在一定差距本文首先根据可拆卸性设计准则要求，确定产品可拆卸性评价指标，然后在分析各评价指标之间的关联关系基础上，建立评价模型，并给出了一种简单、合理且易行产品可拆卸性评价算法，辅助设计师方便快捷地开展产品可拆卸性设计工作。

可拆卸性设计准则及评价指标可拆卸性设计是产品维修性设计的一个重要组成部分，它要求设计者在早期的产品设计阶段，把可拆卸性作为结构设计的一个目标，考虑产品使用和维修过程中的可拆卸性问题，使产品的连接易于拆卸、制造工艺性好、使用维护方便，以提高产品或系统的维修性能可拆卸性设计的准则主要是为了将产品的维修性定量和定性要求及使用和保障约束转化为具体的设计而确定的通用或专用设计准则制定可拆卸性设计准则的目的是：①指导设计者进行可拆卸性设计②便于设计者在设计阶段提供产品可拆卸性评估；③可以为产品可拆卸性验证及修改设计提供依据面向维修的可拆卸性—般包括以下几种准则1)与结构有关的准则①减少零件数量，如减少零件组合、连接件数量等；②简化连接结构，如采用相同的紧固件或者快速锁紧装置等；③良好的拆卸可达性，如易于接近拆卸部位、有足够的操作空间、便于观察拆卸过程等；④局部结构集成，如将实现过程如图6所示通过模块架次有效性的限制，在提取相应的版本结构时，只要选取有效性范围内的“增量”进行遍历即可各有效陆范围内模块产品结构提取过程如下：·1-4架次：M／A=ECO=(Pl，P2)·5-10架次：M／C=EC0+EC2=(P I，P2)+(P4)：(Pl，P2，P4)·10架次以后：M／B=EC0+ECI=(PI，P2卜(P3，一P2)=(P l，P3)通过架次有效性和变更集的组合，相应架次的零部件组成就会被正确的提取出来，从而保证最终生产的飞机产品数据与最初用户的需求保持一致。

62 I熙燃嬲勰结束语通过变更集和模块架次有效性的结合，解决了飞机构型控制过程中的并行版本和串行版本的问题，从一定程度上可以满足企业的业务要求然而对于飞机构型控制来说，这是一项浩繁的系统工程，除了需要架次有效性控制之外，还有选项有效性控制，本文仅针对架次有效性的情况进行了探讨，而针对选型有效性的控制及其飞机构型库的创建等内容，仍需要进一步深入此外，虽然产品数据管理系统为飞机的构型控制的版本管理提供了很好的平台，但在实际应用过程中，航空企业的实际业务需求是实施构型控制成败的关键，因此需要对飞机构型控制中的版本管理技术进行深入研究，并强化相应的标准和规范，从而解决我国采用全数字化技术以后的飞机构型管理问题参考文献[1】于勇，范玉青．飞机构型管理研究与应用【J】．北京航空航天大学学报，2005，26(3)：357—360．[2】2 HB7807．航空产品技术状态(构型)管理要求【s】．北京：国防科学技术工业委员会，2006：l-26．【3】秦友淑，曹化工．工程配置的版本分类及产品版本追踪模型[J】．计算机辅助设计。