本發(fā)明涉及到產品成熟度建模方法,尤其涉及一種針對航空產品制造特點的成熟度建模方法,屬于生產管理領域。
背景技術:
近年來,隨著航空航天產品的復雜度增加,為有效控制航空航天產品研制過程,國內外大型公司提出了多種成熟度模型。航空產品具有技術含量高、投入大、風險多的特點,為確保協(xié)同設計過程中信息的有效性和可控制性,對航空產品成熟度管理策略提出了一些方案。同樣針對航天產品研制特點,在分析現(xiàn)有產品成熟度模型的基礎上,航天產品成熟度快速提升的途徑和方法也正在不斷完善。根據(jù)現(xiàn)有成熟度模型,如何度量宇航產品的功能、性能、完整性、先進性的產品成熟度概念及模型也有了發(fā)展。比如成熟度的工裝協(xié)同設計管理辦法是基于將設計成熟度等級延伸到工藝工裝環(huán)節(jié)而提出的,并且成熟度模型來實現(xiàn)多學科協(xié)同并行工作及控制主要是基于vpm的設計/制造并行工程模式,同時經(jīng)過深入研究和反復實踐,成熟度(mrl)等級定義和評價方法的提出更好的適應了我國航天制造發(fā)展。
但是,現(xiàn)有航空航天產品成熟度模型存在兩個方面的問題:1)多數(shù)研究者對產品成熟度模型的理解還是不充分。絕大多數(shù)產品成熟度模型主要是圍繞設計環(huán)節(jié),而將成熟度等級延伸至制造環(huán)節(jié),特別是將工藝設計、工裝設計的信息要素并行在產品設計階段的研究和實踐較少。2)缺乏結合具體企業(yè)開展成熟度模型構建。由于成熟度模型沒有統(tǒng)一的定義,不同企業(yè)根據(jù)實際需求給出了各自的解釋。事實上,成熟度模型的構建、等級劃分和制定需要與企業(yè)設計、生產條件的相結合,才能真正服務于生產。這也是過去一段時間關于產品成熟度的研究缺乏應用價值的主要原因。
為了實現(xiàn)設計制造一體化過程的高效管控,本發(fā)明提出了一種航空產品成熟度建模方法。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足,提出了一種航空產品成熟度建模方法。
按照本發(fā)明提供的技術方法,所述一種航空產品成熟度建模方法,其特征在于,包括業(yè)務流程分析、定義成熟度等級、確定同級成熟度等級下的并行專業(yè)、成熟度因子定義及評價、構建成熟度模型框圖共計5個步驟:
步驟1:所述的業(yè)務流程分析是指對研制構型復雜、工程更改頻繁、零部件制造裝配要求高這些特點的航空產品,根據(jù)企業(yè)業(yè)務關系明確業(yè)務流程;
步驟2:所述的定義成熟度等級是在業(yè)務流程確定后,根據(jù)業(yè)務流程建立航空產品成熟度等級,為了實現(xiàn)將產品設計階段的下游部門并行起來;
步驟3:所述確定同級成熟度等級下的專業(yè)并行,根據(jù)航空企業(yè)組織結構劃分,并且進一步根據(jù)企業(yè)各部門的工作模式,定義不同階段的主要參研部門與協(xié)助工作部門;
步驟4:所述成熟度因子定義及評價,在經(jīng)過調研指標、定義權重、專家會評、評估、確定因子5個過程并且結合企業(yè)實際需求,得出多個階段中多個專業(yè)分別要完成的工作指標,評估方法如下:
①設候選因子集合為u={x1,x2,...,xi,...,xn},評價集合為v={y1,y2,...yj,...,ym}
首先,對因子集合u中的單因素xi(i=1,2,...,n)進行評價,求出對應評價集yj(j=1,2,...,m)的隸屬度rij,得出第i個因素xi的單因素評價集ri={ri1,ri2,...,rim}它是成熟度評價集上的模糊子集,這樣n個考察因素的評價集就構造出一個總的評價矩陣:
②權重的確定
多因素評價中各因素在總評價中的影響程度不同,需引入單因素xi在總評價中的影響程度大小的度量:a={α1,α2,...,αn},其中αi(0≤αi≤1)。a稱為u的因素權重集合,αi稱為因素xi的權重系數(shù)。
③綜合的評價
當模糊向量a和模糊關系r為已知時,則有b=ar=(b1,b2,...,bm),其中b為評價集v上的等級模糊子集,bj(j=1,2,...,m)為等級yi對綜合評價所得等級模糊子集b的隸屬度。按照加權平均公式
步驟5:借鑒cmm成熟度模型內部結構,根據(jù)上述步驟分析總結各階段各部門的工作指標,匯總信息,進一步構建企業(yè)產品成熟度模型圖。
本發(fā)明的有益效果是:1)實現(xiàn)航空產品研制的多個專業(yè)參與到產品設計早期,了解設計進度;2)提升發(fā)放前航空產品數(shù)據(jù)的質量;3)將工藝設計、工裝設計的信息要素并行在產品設計階段,實現(xiàn)可控的并行工程;4)通過將流程進行劃分,定義每個階段的協(xié)同專業(yè),定義各專業(yè)協(xié)同工作內容,實現(xiàn)設計制造一體化過程的高效管控。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的航空產品成熟度建模流程圖。
圖2為本發(fā)明實施案例的成熟度等級劃分圖。
圖3為本發(fā)明實施案例的多專業(yè)協(xié)同關系圖。
圖4為本發(fā)明實施案例的成熟度模型圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的說明。
本發(fā)明涉及一種航空產品成熟度建模方法,如圖1所示為本發(fā)明的方法流程圖,包括業(yè)務流程分析、定義成熟度等級、確定同級成熟度等級下的并行專業(yè)、成熟度因子定義及評價、構建成熟度模型框圖共計5個步驟:
步驟1:所述的業(yè)務流程分析是指對研制構型復雜、工程更改頻繁、零部件制造裝配要求高這些特點的航空產品,根據(jù)企業(yè)業(yè)務關系明確業(yè)務流程;
步驟2:所述的定義成熟度等級是在業(yè)務流程確定后,根據(jù)業(yè)務流程建立航空產品成熟度等級,為了實現(xiàn)將產品設計階段的下游部門并行起來;
步驟3:所述確定同級成熟度等級下的專業(yè)并行,根據(jù)航空企業(yè)組織結構劃分,并且進一步根據(jù)企業(yè)各部門的工作模式,定義不同階段的主要參研部門與協(xié)助工作部門;
步驟4:所述成熟度因子定義及評價,在經(jīng)過調研指標、定義權重、專家會評、評估、
確定因子5個過程并且結合企業(yè)實際需求,得出多個階段中多個專業(yè)分別要完成的工作指標,評估方法如下:
①設候選因子集合為u={x1,x2,...,xi,...,xn},評價集合為v={y1,y2,...yj,...,ym}
首先,對因子集合u中的單因素xi(i=1,2,...,n)進行評價,求出對應評價集yj(j=1,2,...,m)的隸屬度rij,得出第i個因素xi的單因素評價集ri={ri1,ri2,...,rim}它是成熟度評價集上的模糊子集,這樣n個考察因素的評價集就構造出一個總的評價矩陣:
②權重的確定
多因素評價中各因素在總評價中的影響程度不同,需引入單因素xi在總評價中的影響程度大小的度量:a={α1,α2,...,αn},其中αi(0≤αi≤1)。a稱為u的因素權重集合,αi稱為因素xi的權重系數(shù)。
③綜合的評價
當模糊向量a和模糊關系r為已知時,則有b=ar=(b1,b2,...,bm),其中b為評價集v上的等級模糊子集,bj(j=1,2,...,m)為等級yi對綜合評價所得等級模糊子集b的隸屬度。按照加權平均公式
步驟5:借鑒cmm成熟度模型內部結構,根據(jù)上述步驟分析總結各階段各部門的工作指標,匯總信息,進一步構建企業(yè)產品成熟度模型圖。
實施案例
根據(jù)某航空產品的研制特點,初步將此航空產品劃分為產品規(guī)劃、產品設計、工藝設計、零件制造、產品裝配這5個流程;
在分析業(yè)務流程及內部評審后,為了在設計階段各下游部門便于協(xié)同工作,初步構建概念設計階段、初步設計階段、詳細設計階段、工藝設計階段、工裝設計階段這5個成熟度等級如圖2所示;
依據(jù)航空企業(yè)的組織結構劃分,確定主要參研部門有總體、結構、系統(tǒng)、工藝、工裝,再依據(jù)企業(yè)的并行工作模式,確定某個階段的主體工作部門和協(xié)同工作部門,如圖3所示;
在上述等級劃分及協(xié)同并行部門確定后,結合實際需求,按照步驟4得出概念設計、初步設計、詳細設計、工藝設計、工裝設計各個階段中每個部門分別需要完成的工作指標,這樣就確定了成熟度因子;
通過對上述5個階段各個專業(yè)成熟度因子的分析、評價、篩選,定義關鍵過程域事件,借鑒cmm成熟度模型的內部結構,即可得到航空產品成熟度模型,如圖4所示。
最后說明的是,以上實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍,其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。