引言：航空發動機之所以是“皇冠上的鉆石”，本質是因為它集合了技術極限、材料極限、工程極限和戰略極限。全球能獨立研發先進航空發動機的國家僅有美國、俄羅斯、英國、法國、中國5個，能同時覆蓋軍用、民用發動機的國家僅美國、英國、中國3個。它不僅是航空工業的核心，更是一個國家工業實力、科技水平、經濟實力和國防實力的綜合名片。

　　航空發動機的制造如同鉆石般歷經千錘百煉方能成型，是設計落地的終極工程，圍繞高精度成型、超精密加工、特種連接、精密裝配、嚴苛檢測五大核心環節，既要實現設計圖紙的微米級還原，又要保障極端工況下的長壽命與可靠性，對制造工藝、裝備和過程控制的要求達到工業領域頂級水平。

　　●核心部件精密成型技術：奠定先天精度基礎，成型技術直接決定部件的材料致密度、晶粒結構和基礎尺寸精度，是制造的第一道門檻

　　●超精密加工技術：實現微米級精度還原，核心部件的加工精度直接影響氣動效率，需突破難加工材料的切削、磨削極限

　　●特種連接技術：保障結構完整性與密封性，航空發動機部件多為分體成型、整體工作，連接技術需實現高強度、高密封、低變形

　　●精密裝配與間隙控制技術：實現整機協同性能，裝配精度直接影響發動機的氣動效率、振動水平和壽命，核心是微米級定位和精準間隙控制

　　●嚴苛檢測與質量控制技術：守住可靠性底線，發動機部件需在高溫、高壓、高頻振動環境下工作數萬小時，檢測技術需實現全尺寸、全缺陷、全壽命覆蓋

　　因此，航空發動機制造對工藝設計的多目標平衡（工藝策劃、多方案）、多專業環境適配（多專業工藝設計）、全過程數據一致性（結構化數據傳遞與關聯）、全過程狀態可控（多形態有效性控制）等提出了嚴苛要求，工藝設計不僅要實現圖紙到產品的精準轉化，還要解決材料難加工、結構復雜、工況苛刻、批量穩定等多重矛盾，是整個制造環節的核心瓶頸。

　　1、客戶背景

　　中國航發某航空發動機有限責任公司（以下簡稱“航發某公司”）是我國航空發動機領域的核心骨干企業，在國防航空和民用動力裝備領域有著舉足輕重的地位，該公司是國內領先的航空發動機制造企業，工藝技術水平處于國內航空發動機制造領域的頂尖梯隊，部分核心工藝達到國際先進水平，不僅打破了多項國外技術封鎖，還構建了完善的自主工藝體系，有力支撐了我國航空發動機與燃氣輪機的自主研制。

　　2、客戶痛點

　　航發某公司的生產研制是典型的廠所分離模式，從上游主機研發單位接收設計數據，并開展工藝策劃、任務分工、多專業工藝詳細設計、發布應用等全過程，圍繞工藝體系全領域，涵蓋了工藝規劃、設計、管理等全維度工作。

　　●在工藝規劃環節

　　■基于原系統對接上游設計單位，采用工作流驅動數據的傳遞與接收，但對三維設計模型尚未輕量化處理，未對模型中的PMI等屬性信息進行提取，造成后續利用三維模型開展三維工藝設計的便利性不足；

　　■在多級分工策劃過程中，基于工藝流水的輔工藝設計任務未完全納入工藝計劃準備的管理過程，致使無法對工藝任務計劃完全按節點進行狀態監控，在線管理存在真空區域。

　　●在工藝協同環節

　　■主輔工藝間的協作通過初始編制的工藝規程的預簽審模式展開，其他分廠/工段輔工藝人員通過會簽獲取工藝編制需求，任務接收后人工終止簽審流程，時常出現流程未被及時終止，造成工藝文件誤定版而發起不必要的工藝更改，增加了人員工作量；

　　■通過預簽審的協作方式，毛坯工藝、主工藝與輔工藝規程間相對獨立，無法直接關聯，缺乏生成整本化工藝的技術基礎。

　　●在工藝設計環節

　　■所有專業都使用相同的工藝編輯器，隨著數據量增大，系統加載、反應速度慢，常發生異常退出，嚴重影響工藝編制效率；且缺乏面向不同專業工藝設計的特色應用，無法很好滿足工藝設計的多種應用性需求；

　　■編制內容時，對于機加等特殊符號需要通過特殊字符轉化，無法直觀顯示，影響用戶的編制體驗與效率；

　　■工序內容編制時，無法在線直觀瀏覽工序簡圖及模型，工序內容與工序簡圖的尺寸標注間缺少聯動，對于復雜零件的工序內容編制存在極大挑戰，編制工作量巨大且易出錯；

　　■為了滿足標準化管理需要，編制工序內容時需過多關注內容排版，且需要根據工藝報表生成格式調整內容排版，無形中極大增加了工藝設計人員的工作量；

　　■檢驗數據通過線下檢驗卡片的形式記錄，造成工藝與檢驗業務之間存在多處斷點，數據準確性不高；

　　■通過在工步的文字描述建立工序與數控工步卡間的關聯，工序與相應的數控工步卡之間缺乏直接聯系，易造成版本文件不匹配，導致加工錯誤；

　　■缺乏工序級的工時定額管理，無法為后端生產排程提供標準工時依據，易造成排程不合理引發生產瓶頸；

　　■工序模板的屬性及界面排版規范性不高，且對部分關鍵屬性值未進行相應約束，絕大部分依靠手工填寫，導致工藝內容規范性低且易出錯。

　　●在工藝發布環節

　　■通過PDM系統的簽審流程完成工藝規程的審批，并以整份卡片形式下發至生產，操作者需要瀏覽整份工藝文件查找其需要執行的工序內容，費時費力；

　　■系統中相同零組件不同分廠的工藝文件間缺少直接關聯，各分廠工藝文件相對獨立，無法按數據邏輯生成全本化工藝；

　　■在簽審過程中，無法差異化展示前后不同版本的內容，任何微小的改動都需要瀏覽查看全部工藝規程內容，使得簽審過程的文件內容校核工作量巨大；

　　■工藝報表生成時缺乏智能化、人性化的排版規則約束，發布格式常出現差錯，需要人工反復返回編制界面依靠經驗調整內容后，再次生成工藝報表后查看，極大影響工藝編制效率與應用體驗。

　　●在工藝變更環節

　　■臨時偏離（包括超越、臨時卡片等）作為標準工藝的臨時分支，使用OFFICE或卡片編制，且僅作為文件管理。未進行結構化，管理顆粒度較粗，與正式工藝管理相對脫節，極大增加了管理難度；

　　■臨時偏離文件采用臺份、批次、數量、時間(/周期)等多種有效性，在工藝研制階段會產生大量臨時偏離文件，且有效性管理不清晰，車間操作者需從大量的臨時文件中，通過人工判斷識別當前需要執行的臨時文件，極容易出錯且執行效率低。

　　●在資源應用環節：

　　■雖已構建了分類管理的工藝資源庫，但缺乏規范、準確的管理，無法完全通過屬性值查詢獲取相關資源，相當程度上降低了工藝設計效率；

　　■缺乏制造資源數據組織關聯模型，工序、工種、工位等未建立綁定關聯，依靠人員經驗進行匹配選用，對于新手容易導致資源選用錯誤；

　　■相關工藝知識庫尚不完善，檢驗策略庫、標準用語庫、工藝參數庫、知識規則庫尚未形成規模化管理與應用，工藝知識難以持續積累沉淀，導致寶貴的經驗知識難以復用，難以從全局上提升工藝設計的先進性；

　　■未建立工藝與參考標準間的直接關聯，無法對參考標準的使用情況進行分析，且無法及時獲取參考標準的更新。

　　3、合作契機

　　原系統通過多年的優化改造與應用推廣，雖然滿足了工藝規劃、設計、管理的基本需要，但未能實現工藝任務的全面在線化、工藝設計的高度專業化、工藝變更的連續化、工藝數據的深度結構化、工藝資源知識的沉淀與應用、三維設計模型的傳遞與應用等不足。時常造成設計可行、工藝難落地的矛盾，為下游生產制造帶來諸如要求不一致、數據不準確等較多問題，導致工藝迭代緩慢且狀態管理混亂。

　　國睿信維基于全自主的REACH.MPM（睿知集成化三維工藝系統）平臺在工藝平臺的架構設計、工藝數據治理與深度結構化、三維模型在工藝端的應用、多專業工藝協同設計等領域擁有成熟技術與標桿案例，尤其在工藝設計平臺的完全自主化、復雜裝備工藝數據深度結構化、多專業工藝協同設計等方面的能力，與航發某公司的核心需求高度契合。

　　基于此，雙方聚焦工藝設計平臺建設開展了深度合作，核心圍繞五大方向落地：

　　1)基礎平臺建設

　　以國睿信維公司完全自主可控且擁有著作權的REACH.MPM（睿知集成化三維工藝系統）為基礎環境，為航發某公司打造一套原型系統。通過原型系統建設符合航發某公司業務需要的工藝設計環境。例如微服務架構、多專業工藝設計APP、模型輕量化可視轉換、流程模板構建、三員管理等基本需求。

　　2)功能模塊重構

　　基于原型系統提供的基本能力，結合航發某公司的數字化工藝設計需要，打造機加工藝設計、熱處理工藝設計、鍛造工藝設計、鑄造工藝設計、鈑焊工藝設計、彈簧工藝設計、表面處理工藝設計、無損檢測工藝設計、橡膠工藝設計、裝配工藝設計等十余個功能模塊重構，以及實現工程數據庫功能模塊重構。

　　3)業務模塊擴展

　　結合航發某公司的工藝業務發展需要，打破傳統的基于專業工藝規程應用模式，構建以零部件為數據組織模型的全本化工藝規程管理模塊；突破以往結構化、半結構化、非結構化結合的工藝設計模式，打造以工序為顆粒度的全結構化工藝數據管理；并且打造以工序為基本模塊的模塊化工藝設計模式，提高工藝設計與管理的顆粒度；同時融入新構型管理模式下的有效性管理模式，在兼顧歷史型號技術狀態管理下的多有效性管理。

　　4)歷史數據遷移

　　通過科學有效的數據遷移方法，制定嚴謹的數據遷移策略，實現原PDM系統中結構化工藝數據向工藝設計平臺的平滑遷移，通過多輪次的歷史數據遷移演練，保證歷史數據遷移前后的完整性、正確性以及可用性。

　　5)系統集成

　　利用工藝設計平臺的開放性集成接口，打造與PDM系統等雙向集成。實現以工藝規程為核心的PDM系統等集成，達成設計數據讀取、工藝數據歸集、生產現場無紙化應用的需求目標。

　　4、方案思路

　　基于國睿信維的REACH.MPM（睿知集成化三維工藝系統）平臺，以現有功能重構為基礎，以三維化、專業化、結構化、全本化、精確化為五大核心，構建立足當下、面向未來的新模式工藝設計平臺，保障航發某公司工藝設計快速、準確、穩定開展。

　　1)打造以角色為中心的導航式應用：以用戶體驗為中心，整合系統功能，面向角色提供高效、易用、好用的一站式應用，提高各層級用戶對系統的黏著度。

　　2)建立數據流在多個系統間的有效貫穿：利用結構化工藝數據的流動性，實現工藝數據流的按需流動，滿足不同業務域對工藝數據的使用需求。

　　3)實現工序級協同編制新模式：立足于實際業務需求，通過對工藝設計平臺的適應性改造，構建完全貼合航發某公司的工序級協同業務模式。

　　4)構建面向不同專業工藝設計APP：建立全結構化的工藝設計，細化工藝數據的管理顆粒度，通過構建面向多專業的APP、三維模型的嵌入展示能力、檢驗值的自動提取能力，提供符合需要的最佳應用界面，全面提升工藝編制的效率。

　　5)建立共享共用的制造資源數據庫：通過對設備、工裝、儀器儀表、刀具/量具/工具/模具等制造資源，工藝術語、檢驗策略、工藝模板等知識資源進行統一分類建庫，為各專業工藝設計提供及時、準確、全面的制造資源數據輸入。

　　6)打造多類型多格式的簽審發布：基于系統內嵌的工藝發布引擎，對工序內容進行重新組織，生成一本化工藝，通過建立多類型的標準發布模板，提升工藝文件發布的規范化與標準化。

　　7)實現基于工序的多有效性管控：建立工序級的版本管理機制，提升技術狀態管控精細度，通過對工序設置臺份、批次、數量、時間、周期多種有效性，將臨時工藝融合進整本工藝文件中，并可通過有效性狀態實現工序版本的篩選與精準推送。 　　5、應用場景

　　工藝設計平臺為十余個工藝專業用戶打造了一個完整且全面的工藝設計環境，通過流程任務串聯各個專業的工藝設計過程，并對工藝設計成果進行全面管理，覆蓋了核心的型號工藝設計業務過程。

　　1)數據源接入：利用工藝設計平臺提供的廣泛集成能力，在工藝設計平臺中部署數據接收與可視化轉換服務。構建與上游系統的深度集成，實現以流程驅動的數據源接入能力，建設與設計數據、任務、變更等的及時發布與設計模型的輕量化轉化，實現跨系統的數據傳遞與使用。 　　2)工藝策劃（工序級協同）：主工藝負責人可對整體工藝加工路線進行策劃，對于需要其他分廠輔助編制的工序可發起合編業務流程，生成相應的子任務分發給相關輔制分廠，工藝負責人完成合編工藝提交簽審后，根據任務及工藝對象間的內在關聯，合編工藝自動關聯到整體工藝樹上，為生成全本化工藝奠定基礎。 　　3)工藝詳細設計：以“人機料法環測”要素為標準工藝模型，提煉各專業工藝設計中的數據組成要素，對各專業工藝設計進行標準化、規范化定義與管理。基于機加、鈑焊、鑄造、鍛造等十余個專業工藝設計業務的獨特性，打造面向多專業的各類專用工藝設計APP，覆蓋不同專業設計過程中涉及到的數據、參數等要素。 　　4)制造資源數據庫：構建統一的制造資源庫與知識庫，集中開展各類資源的組織/入庫/維護等的有序管理；可定義制造資源之間、制造知識之間的強制規范與約束關系，以及資源與知識之間的規范與約束關系；對典型工藝和工藝模板、工藝常用語、行業標準、檢驗方法、檢驗策略等工藝知識進行統一管理；對原有系統工程數據庫等進行數據梳理，并導入工藝設計平臺，支持工藝設計過程中的實時調用。 　　5)工藝簽審與發布：將結構化工藝數據按照模板樣式進行抽取與組織，生成多種發布形式，通過統一、規范的流程進行審簽與發布，為后端業務系統提供數據支撐，同時可輸出各類工藝報表；提供對主輔工藝之間的連接與順序重組功能，可方便生成全本化工藝，并與后端系統實現數據順暢傳遞。 　　6)工藝更改管理：以工序為管理單元，建立版本管理邏輯，支持在工藝更改過程中多狀態管理要求，并提供覆蓋臨時工藝更改及正式工藝更改的的管理模式；建立有效性管理機制，構建不同模式不同階段的有效性類型定義，為有效性計算及管理的合理性提供基礎；支持在工序上記錄有效性并關聯相應的更改依據，細化有效性管理的顆粒度，實現基于有效性的工序篩選和推送。 　　6、典型成效

　　航發某公司的工藝設計平臺融合了工藝體系建設成果，解決了工業軟件“卡脖子問題”難題，建設實施了基于REACH.MPM（睿知集成化三維工藝系統）的國產化工藝設計平臺。通過搭建工藝設計平臺，重構了10+專業化的工藝設計模塊，并開發了工藝全本化、工序結構化、模塊化管理及有效性管理等模塊，遷移了原系統中結構化工藝數據，實現了基于工藝設計平臺的工藝規程編制、有效性管控與數據集成管理。 　　工藝設計平臺除了構建工藝專業化、結構化、精細化等基礎能力外，還建設了5個“一鍵”能力。全面保障了工藝設計平臺的上線應用，推動了航發某公司工藝體系落地實施與無紙化業務的順利開展。 　　●一鍵管理：在工藝規程深度結構化的基礎上，構建自動化的工藝統計目錄能力，實現各類工藝報表的一鍵生成，把工藝員從大量的報表工作中解放出來； 　　●一鍵推送：結合工藝設計的業務需要，平臺整合周邊各系統資源，建立自適應的一鍵推送能力，解決工藝設計過程中的數據、知識參考需要； 　　●一鍵合成：根據現場生產任務，結合平臺的一本化、多有效性等技術，觸發工藝文件后臺一鍵組合應用，解決當前大量超越、卡片疊加使用的復雜情況； 　　●一鍵鎖定：基于平臺的單一數據源環境，可按需發布至下游系統，并根據更改建立自動一鍵鎖定能力，實現現場實物制造的技術狀態管控； 　　●一鍵調用：當需要調用其他系統應用時，無需頻繁登錄、切換，具備無感知一鍵調用的能力，降低工藝員跨平臺跨系統的頻繁切換。 　　7、產品支撐

　　國睿信維REACH.MPM（睿知集成化三維工藝系統）經過十余年發展，通過對多專業工藝設計能力的支持以及對工藝數據全生命周期管理能力，全面打通設計到制造的數字鏈路，為航發某公司工藝設計平臺國產化提供了全方位支撐：

　　■打通設計到制造的數據鏈路，構建跨業務域的數據傳遞與演變，實現數字準確傳遞無斷點；

　　■基于任務流程驅動的全過程工藝業務應用，構筑從工藝規劃應用、工藝活動的協同開展，直至下游數據發放使用，實現綜合效率的提升；

　　通過多專業覆蓋的結構化工藝設計，滿足各專業工藝工程師設計需要，實現三維/二維兼容、多形式發布的個性化應用。