聚焦 2019-09-24 09:09

航空制造商必须接受数字化转型以应对管理的复杂性

尤晨宇 摘自 英国adsgroup网站

据英国adsgroup网站2019年9月20日刊文,英国adsgroup网站于2019年9月20日发布运营副总裁格雷厄姆•麦考尔的研究成果,他认为航空制造商必须全面接受数字化转型,才能解决当前面临的更大的产品复杂性,以及合规性、风险和弹性问题。详细内容如下:

面对越来越复杂的产品、快速的技术创新周期和越来越严格的监管,航空航天制造商正努力跟上步伐。面对这些挑战,解决工程业务中跨学科的产品管理方法非常有必要。

预计到2037年,全球客货飞机机队数量将增加一倍以上。考虑到旧机型的更换,未来20年将需要制造3.7万多架新飞机,这是价值约5.8万亿美元的订单。

但是最近航空行业也一直备受困扰,包括供应链故障导致重要飞机项目推迟,新发动机设计的可靠性问题,以及导致波音737 Max飞机停飞的软件问题。这些问题有许多原因,但由于一个共同的主题——复杂性,使这些问题更加严重。

波音737飞机的基本设计可以追溯到1964年,但经过半个多世纪的发动机、空气动力学和控制技术的发展,其最新迭代与最初的设计存在诸多不同,这使最初的设计师也很难理解。此外,现代飞机的数据管理要求也与以前不同。虽然前几代飞机监控的数据点多达10000个,但最新的波音787和空客A350正在监控的健康参数超过了100000个。这些因素也给飞机原始设备制造商带来了更大的挑战。

当前,一个给定的零件或产品的开发所需的机械、软件和电子或电气工程师分布在世界各地的不同地点工作,但必须在同一产品上进行合作。所有这些工程师必须相互协调,这使项目比过去复杂得多。

这些复杂的产品还包含各种各样的子系统,在大多数情况下,这些子系统是由供应商提供的。随着时间的推移,这些供应商被赋予了更多的责任,负责许多关键技术。同样,原始设备制造商也必须对这些供应商进行管理,并协调他们的工作。

与此同时,原始设备制造商还必须时刻保证其产品的安全。当产品还在开发中时,确保安全是比较棘手,但是当需要进行现场更新时,尤其是在更新软件时,这可能会特别困难。

最后,不仅仅是产品变得越来越复杂。原始设备制造商必须通过一系列错综复杂的法律法规来保持合规性并避免业务关键风险。

产品生命周期管理(PLM)系统曾经被认为是所有这些问题的完美解决方案,但这些系统至今未能交付。它们旨在为人们提供在产品生命周期中(从设计和制造到服务和维修)访问关键信息和与不同学科的其他人合作的手段。

然而,它们是为一个更简单的时代而设计的,并且由于现代航空工业的产品开发过程和要求而变得捉襟见肘。事实上,PLM由于实施时间太长,几乎不可能升级,而且最终过于狭隘而受到批评。

根据CIMdata公司对航空航天和国防工业公司的调查,当前超过三分之一的PLM实现还还需三年以上的开发时间,还有三分之一的PLM在五年以上没有升级。因此,CIMdata观察到,尽管PLM的愿景在过去20多年中有所提高,但其实现所带来的价值几乎没有改变。

也许最重要的是,PLM系统过于注重工程科学,使得它们只不过是用于机械计算机辅助设计(CAD)数据的产品数据管理(PDM)系统。由于传统供应商来自CAD世界,他们的PLM系统没有针对其他对开发、制造和支持盈利产品(工程业务)至关重要的流程进行优化,使他们失去联系和服务不足。

幸运的是,那些对传统PLM系统感到沮丧的原始设备制造商可以利用一种新的方法——一个支持产品创新的弹性平台。弹性平台提供了一个统一的环境,允许产品信息的所有用户围绕一组跨系统工程、硬件和软件开发的过程进行协作,这些流程涵盖系统工程、硬件和软件开发、变体和选项管理、零件发布、制造规划、质量、技术文件和方案管理。

弹性平台可以实现四个关键功能。首先,它们可以团队提供背景信息。弹性平台允许用户跨系统和功能边界工作,如企业资源规划(ERP)、制造执行(MES)和维护、维修和操作(MRO),并提供对机械和电子设计、软件、需求,技术文档、过程计划和质量文档的访问——但由于传统PLM系统的体系结构分散,所有这些都是不可能的。

第二,它可以用来确保所有的学科和功能都从相同的需求和系统模型中工作。

第三,它使团队之间的协作能够支持跨功能、跨学科以及跨扩展企业与供应商和合作伙伴的交互。

最后,一个弹性平台可以管理产品生命周期的所有阶段,特别是产品技术状态的演化和相关的变更过程。这个过程最早可以从需求和系统建模阶段开始,为工业物联网(IIoT)数据流动并最终提供背景,并支持质量、制造规划和服务文档过程。

随着原始设备制造商在开发和管理复杂的关联产品的同时,还要处理遗留的流程和系统,数字化转型必须成为一个优先事项。一个对产品生命周期信息的所有生产者和消费者都可访问的弹性平台对于打破障碍和建立对数据的信任是至关重要的,因此团队可以有效地协同工作来实现这些目标。

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