随着航空运输业的蓬勃发展,对飞机数量和多种机型的需求日益增大。各家航空公司每年需要投入大量资源订购飞机。为了在竞争激烈的航空市场上占据一席之地,我国做出了制造中国人自己的大飞机的重要决定。由于日新月异的技术发展,客户个性化需求越发增多,航空公司和乘客对飞机的安全性、舒适性和经济性的要求越来越高,飞机在设计和制造方面需要进行大量的改进和改型。飞机在定型之前要经历逐步细化完善的设计过程,因此同一产品数据在飞机研制的不同阶段也会发生变化,产生不同的技术状态。这些不同的技术状态都可以归为“构型”这个概念。为了约束、控制和管理飞机研制过程,保证飞机产品数据在传递、更改过程中的一致性、完整性和可追溯性,按计划完成满足客户需求的飞机产品,构型管理是不可或缺的一种方法。为了解决飞机产品结构难以规划、产品研制阶段构型状态繁多、以及工程更改管理没有有效控制手段的问题,本文从飞机构型管理的业务需求出发,分析了构型管理过程中需要解决的主要问题,包括如何构建飞机产品结构、通过构型基线对产品的阶段构型状态进行固化、如何有效控制工程更改。通过设计和构建基于PLM的构型管理系统,实现了基本的产品结构规划、构型基线控制和工程更改管理功能,最后用实例验证了所设计系统的可行性。该系统可以为该型号飞机研制过程记录产品数据在不同时期的构型状态,并且通过基线管理手段使数据受控,实现规范而高效的工程更改过程。本论文的主要研究工作如下:1.本文根据该飞机型号项目的构型管理业务要求,基于产品全生命周期,从产品结构规划、构型基线控制及工程更改管理三方面进行了详细的需求分析,并对系统要实现的构型管理业务提出了解决方案,进行了系统概要设计。2.在系统需求分析的基础上,对构型管理的三大模块进行了详细的系统设计。针对产品结构,本文尝试从多个视图来全方位展示产品结构设计,这些视图包括定义视图、设计视图、系统视图以及试验视图;构型基线控制模块包含了针对飞机研制过程中使用到的各种不同类型的基线,本文阐述了如何对基线管理的业务过程对象进行定义,并对基线管理的建立和更改业务分别进行了设计;还对工程更改业务进行了详细分析,包括有效性、业务对象模型、更改类型、更改方式、总体工作流程。3.本文阐述了如何构建构型管理系统,具体包括通过产品结构的数据结构建模把复杂的产品结构信息转换为数据结构;基线数据的唯一性识别以及基线管理的业务过程对象定义;进行工程变更的算法设计,以及工程更改管理数据对象的建模,对产品结构进行构型规划等。4.本文的构型管理系统是基于PTC公司的PLM产品Windchill 9.1进行客户化定制开发所得。采用Java作为开发语言,使用Oracle 10g作为数据库,采纳B/S的架构形式。与构型管理相关的系统部署,是通过在服务器端加载客制化代码、生命周期模版、工作流模版、任务表单模版、对象初始化规则、软属性、软类型等信息完成。本文通过应用实例验证了系统设计的有效性,并对其应用效果进行了分析和总结。综上,本文论述的飞机构型管理模式及系统解决方案在该飞机研制项目中起到了积极的作用,对飞机构型管理理论研究具有一定参考价值。