C919供应商协同研制环境系统架构规划_V1 0_20091029

中国商飞信息中心C919供应商协同研制环境系统架构规划文档说明中国商用飞机有限公司信息中心文档准备人：提交时间：2009-10-30版本：V1.0内容说明：本文档结合C919研制的业务需求，规划了C919研制过程中支持中国商飞与供应商并行协作的供应商协同研制环境的系统架构。中国商用飞机有限公司信息中心中国上海市徐汇区云锦路5号邮编：200120 COMAC 版权所有文档更新时间版本更新人备注 1. 概述C919飞机的研制将采用“主制造商-供应商”的业务模式，除了中国商飞的设计研发中心、总装制造中心、客户服务中心全程参与飞机研制工作以外，飞机系统、主要机体结构将由分布在全世界的供应商共同完成研制工作，这些供应商将与中国商飞在C919飞机研制过程中展开长期、复杂而且庞大的项目协作。而且对于C919飞机这样生命攸关的产品，质量和可靠性要求相当高，必须确保研制过程中飞机的各参研方业务流程的受控、可追溯以及数据的准确有效。在这样的业务背景下，中国商飞将建立一个统一的C919供应商协同研制环境，通过该协同研制环境将中国商飞与C919研制涉及到的，并且分布在全球各个地方的供应商紧密联系在一起，消除C919研制过程中跨地域、跨企业的隔阂和障碍，使得中国商飞人员和C919供应商人员都能在飞机全生命周期各个阶段并行协同的开展工作，而不管其所处的地理位置如何，同时保证数据安全受控的需要。在C919的研制初期，由上飞所牵头启动了基于Windchill的C919产品数据管理和协同工作平台IDEAL（Integrated Digital Environment for Aircraft Lifecycle，面向C919飞机的集成数字化环境）的先行建设工作。通过前期的实施，IDEAL平台目前具备了C919技术文件管理、科研计划管理、机头工程样机管理、C919数字样机协调管理等能力，并且初步实现了JCDP阶段供应商数据交换、ECM管理等供应商协同功能，这些都为下一阶段大规模的C919供应商协同环境建设奠定了良好的基础。以下将结合C919研制过程中供应商协同研制的实际业务需要，分预发展阶段、预发展以后阶段两个方面对基于IDEAL平台的供应商协同研制环境实施的系统架构进行描述。2. 预发展阶段的系统架构2.1 主要需求在C919的预发展（总体方案定义和初步设计）阶段，来自各各个机体供应商、系统供应商的人员将和中国商飞参与飞机研制的人员在上海一起办公，共同进行飞机设计接口的划分和确定工作，因此在这个阶段中国商飞和供应商将在同一个地点展开协同研制，C919的产品数据也主要在本地进行传输，中国商飞将提供支持本地协作的网络和计算机等硬件环境，供供应商派驻在中国商飞的人员使用。在这个阶段，还有一些数据需要进行异地传输，主要体现在：l 机头工程样机的设计数据需要从中国商飞传递至成飞，并且中国商飞和成飞之间需要在机头工程样机制造过程中开展大量协调，包括设计更改的发放、FRR和代料单的处理等。l 部分试验件的设计数据需要从中国商飞传递至洪都集团等机体供应商，以供这些企业进行试验件的制造工作。l 中国商飞与供应商人员在C919研制项目管理过程需要进行沟通协调，存在异地数据传递的需要。l 驻中国商飞的供应商人员与在的其企业当前的内部人员之间的异地数据传输。2.2 系统架构对于C919预发展阶段供应商协同研制环境系统架构的规划，需要分成两种情况分别进行考虑：l 情况一：对于与中国商飞之间日数据异地传输量小于100M的供应商来说，其内部人员可在异地通过VPN网络利用标准Web浏览器访问IDEAL平台，展开与中国商飞之间的异地协作。l 情况二：对于与中国商飞之间日数据异地传输量经常大于100M，而且接入中国商飞VPN的网络带宽小于50M，分配给IDEAL平台的网络带宽小于30M的供应商来说，将需要在供应商本地设置IDEAL平台的副本站点，以建立IDEAL平台中物理文件在当地的缓存，有效减少异地数据传输量，并提高访问性能。C919预发展阶段供应商协同研制环境的系统架构如下图所示：从上图可以看出，在C919的预发展阶段，参与C919研制的机体供应商、系统供应商主要人员将来到中国商飞，在中国商飞提供的办公环境下通过专线或园区网络展开协同研制工作。在IDEAL平台中将针对参与协同研制的供应商人员设置用户账号，使得供应商人员通过该账号通过标准Web浏览器即可访问到IDEAL平台。对于需要在异地与中国商飞人员进行协作的供应商人员，如果属于情况一，可直接通过中国商飞VPN网络采用标准Web浏览器访问IDEAL平台，如果属于情况二，则要求在本地设置IDEAL平台的副本站点，其人员也将通过中国商飞VPN网络采用标准Web浏览器访问IDEAL平台，但物理文件内容将从位于本地的IDEAL副本站点获取或提交。上文中提及了IDEAL副本站点的概念，这里进行简要说明。IDEAL副本站点主要利用了Windchill特有的内容复制（Content Replication）技术，在副本站点中仅设置存放物理文件内容的电子仓库，不需要数据库，所有的元数据（Meta-Data，主要指属性信息）都将存储在位于中国商飞的IDEAL平台（Windchill的主站点）的数据库中，主站点和副本站点电子仓库中的物理文件内容将在Windchill后台定期或按照需要实时进行自动同步而确保数据的一致性。这样的机制使得外部的供应商用户在异地访问位于中国商飞的IDEAL平台时，只有数据容量较小的元数据信息从远程的Windchill主站点获取，而数据容量较大的物理文件内容将自动从位于本地的Windchill副本站点获取，从而可以大大的提高访问的性能，减轻对网络带宽的依赖。同样的，当供应商用户在远程向IDEAL平台中进行文件提交时，其物理文件内容也将暂时存放在副本站点的电子仓库中，由电子仓库在后台自动和Windchill主站点进行数据同步。Windchill的主站点和副本站点的工作机制如下图所示：为了确保供应商协同研制环境在C919预发展阶段得到顺利实施和推广应用，要求参与这一阶段工作的供应商满足如下的要求：l 对于在异地存在IDEAL平台访问需求的供应商，要求配备接入中国商飞VPN网络的终端设备，并确保VPN网络带宽大于30M，分配给IDEAL平台的有效VPN网络带宽不低于10M。对于前面情况二中描述的供应商，还需要配置IDEAL平台的副本站点，并要求IDEAL副本站点服务器满足配置要求：内存 4G，CPU数目 2个。l 派出23名人员作为IDEAL平台使用支持人员，参与中国商飞组织的相关培训。要求这些人员具备一定的Web系统和PDM系统应用支持经验，并熟悉本企业内部参与C919研制的部门及业务情况，对于国外的系统供应商，还需要派出的人员熟悉中文。l 在中国商飞确定的标准规范和工作机制的要求下进行各类操作，包括从IDEAL平台中获取数据，并将产生的数据提交到IDEAL平台，并基于系统完成相应的工作任务等。3. 预发展阶段以后的系统架构3.1 供应商协同研制的主要需求C919的研制进入到详细设计及以后的阶段以后，其工作模式和协同研制的需求与预发展阶段相比将有所变化。主要体现在机体和系统供应商的大部分人员将返回到各自企业中，与中国商飞人员在异地进行协同研制，只要少量人员留在上海，主要负责与中国商飞的现场联络和协调，这部分人员和中国商飞基于IDEAL平台进行C919协同研制的方式与预发展阶段类似，即通过中国商飞提供的网络和计算机环境在本地直接访问IDEAL平台，进行数据共享和信息交流。这时中国商飞和供应商之间的异地协同研制需求将主要包括：l 详细设计阶段中国商飞与机体供应商、系统供应商在异地进行C919飞机的协同设计。l 中国商飞与机体供应商开展设计制造并行工程，进行成熟度设计数据的预发放。l 机体供应商在异地对设计数据进行工艺审查。l 中国商飞向机体供应商进行生产用设计数据的发放工作。l 生产过程中，机体供应商提交FRR、材料代用单等文件，中国商飞进行处理。l 供应商参与C919工程更改过程中的问题提出、更改方案的会签等工作。l 供应商与中国商飞进行研制过程中的各类工程协调。l 中国商飞与供应商之间在其它业务过程中进行的数据交换、信息沟通等工作。在C919供应商协同研制环境建设过程中，为有针对性的满足上述需求，根据协同紧密程度不同，对供应商分成以下三种类型：l 紧密协作型：这类供应商指在C919研制过程中，承担了飞机较多的研制工作量，与中国商飞需要进行紧密协作，存在大量数据传递和信息沟通需要的供应商。这类供应商包括洪都集团、西飞、成飞、沈飞、哈飞、昌飞、航天三院306所等主要的机体供应商。l 半紧密协作型：这类供应商与前一类供应商相比，承担的研制工作量较少，或者与中国商飞进行协同研制过程中不需要进行大量的数据传递和信息沟通。这类供应商包括西子公司、中国商飞未来选择的主要系统供应商等企业。l 松散协作型：这类供应商主要指C919的零件和原材料供应商，这类供应商在C919研制过程中需要从中国商飞获取技术要求等数据，并将产生的规格说明等文件提交给中国商飞。针对上述三种类型的供应商，C919供应商协同研制环境的实施过程中，将采用不同的系统架构，满足各自的协同研制需要。3.2 系统架构3.2.1 紧密协作型供应商的系统架构对于洪都集团、西飞、成飞等紧密协作型供应商，根据其企业网络连接状况的不同，可分为以下两种情况分别进行系统架构的描述：一、 内外网络物理隔离的供应商某些紧密协作型的供应商在C919研制过程中，或在研制的早期，由于安全保密等方面的原因，其内部园区网络和外部的中国商飞VPN网络将物理隔离，参与C919研制的设计、工艺、工装等人员都将基于内部园区网进行工作，这些供应商中的项目管理、档案等专业的少量人员将利用外部VPN网络与中国商飞人员之间进行数据共享交换和信息沟通交流等工作。在这种情况下，连接这些企业的C919供应商协同研制环境的系统架构如下图所示：在上图所示的体系架构中，中国商飞的IDEAL服务器将管理成熟度数据预发放、生产用正式数据发放接收等过程。供应商需要在外部连接中国商飞VPN的网络中设置IDEAL平台的副本站点，以建立IDEAL平台中与该供应商相关的物理文件缓存，减少对广域网络带宽的占用，提高数据访问效率。此外，这些供应商还需要在内部的园区网中设置一台Windchill服务器作为C919内部的协同平台，通过该平台存储和管理C919相关的研制数据，供内部的工艺、工装、质量、制造等部门的人员进行数据的查看和浏览，并支持在C919研制过程中内部人员的协同工作。通过人工摆渡的方式，实现内外网两个Windchill服务器系统之间数据的同步。考虑到供应商内部PDM系统实施状况的不同，对于目前内部园区网中已具备Windchill服务器的供应商（例如西飞、成飞、沈飞等）来说，可直接利用现有的Windchill服务器作为C919内部协同平台，仅进行系统应用和用户许可扩充即可。而对于目前内部园区网中尚不具备Windchill服务器的供应商，为了确保C919研制数据及业务流程在供应商内部业务部门得到规范管理和严格受控，要求这些供应商配备Windchill 9.1系统（与IDEAL平台选用的Windchill版本相同）作为内部的C919协同平台。在这种系统架构下，中国商飞和供应商之间开展协同研制的主要应用场景如下：1. 供应商的数据管理员通过IDEAL平台接收到正式发放或预发放的设计数据以后，可通过IDEAL平台提供的数据导出的功能，将数据导出成只能由Windchill系统专用API函数进行信息读取的加密数据包，该数据包由供应商数据管理员通过人工摆渡的方式拷贝至内部园区网，并导入到内部Windchill系统中。2. 对于参与C919异地协同设计的供应商，需要基于内部园区网Windchill系统中进行相关部件的详细设计工作，达到某些设计状态时将设计结果数据导出，通过人工摆渡方式拷贝至外部VPN网络，并导入至中国商飞的IDEAL平台。3. 对于需要供应商参与的某些业务流程，例如C919设计数据的异地工艺审查、工程更改的会签和制造落实等流程，供应商的数据管理员或其它接口人员从IDEAL平台中接收到相应工作任务以后，将通过IDEAL平台的导出功能将相关数据和审签信息导出成数据包，通过人工摆渡方式导入至内部园区网的Windchill系统，启动该Windchill系统中的相应工作流程，该工作流程结束以后需要手工将供应商内部流程执行过程中产生的数据和审签信息导出，通过人工摆渡方式导入至中国商飞的IDEAL平台。二、 内外网络连通的供应商某些紧密协作型的供应商目前正在规划将民机相关的内部网络和中国商飞VPN网络整合到一起，实现内外部网络的连通。这些供应商内部的设计、工艺、工装、制造、质量等人员在C919研制过程中，可直接连接到中国商飞的VPN网络与外部人员开展协同工作。在这种内外网络连通的状况下，C919供应商协同研制环境的系统架构如下图所示：上图所示的系统架构与上文描述的内外网络物理隔离对应的系统架构和应用场景相比，主要有如下的不同：l IDEAL平台和供应商的内部C919协同平台无需采用人工摆渡的方式进行数据同步，可通过在两个Windchill服务器中进行一定的系统设置和程序开发实现互联互通，各系统开放相应的Web Service接口自动进行数据的同步工作。l 对于C919研制过程中需要供应商介入的工作流程，将在两个Windchill服务器中实现中国商飞工作流程和供应商工作流程的对接，避免出现通过人工干预的方式实现对接。该功能同样将通过Web Service的方式实现。在C919供应商协同研制环境实施过程中，中国商飞将公开IDEAL平台开放的Web Service接口规范和调用方式，对于目前内部已经具备Windchill服务器的供应商，需要利用该接口规范自行开发内部Windchill服务器的数据导出导入程序。对于目前尚不具备Windchill服务器的供应商，将在C919供应商协同研制环境实施过程中由中国商飞统一考虑Windchill导入导出程序的开发。为了确保供应商协同研制环境在C919预发展以后的阶段得到顺利实施和推广应用，要求参与这一阶段工作的供应商满足如下的要求：l 要求各供应商配备接入中国商飞VPN网络的终端设备，并确保VPN网络带宽大于40M，分配给IDEAL平台的有效VPN网络带宽不低于20M。l 在外部VPN网络中设置副本站点，并要求IDEAL平台副本站点服务器满足配置要求：内存 4G，CPU数目 2个。（注：如果供应商接入中国商飞VPN网络的带宽不低于100M，且分配给IDEAL平台的有效VPN网络带宽不低于50M，可不在供应商当地设置IDEAL平台的副本站点）l 对于成飞、沈飞等内部已经配备了Windchill服务器的单位，可保持现有的Windchill版本不变，但需要按照中国商飞的要求自行开发数据的导入导出等程序，并自行进行Windchill用户许可的扩充等工作。对于目前没有Windchill系统的供应商，要求配置Windchill 9.1服务器，该Windchill服务器的配置要求参见附录中的描述。l 派出24名人员作为IDEAL平台使用支持和系统管理人员，参与中国商飞组织的相关培训。要求这些人员具备一定的Web系统和PDM系统应用支持和系统管理经验，并熟悉本企业内部参与C919研制的部门及业务情况，对于国外的系统供应商，还需要派出的人员熟悉中文。l 在中国商飞确定的标准规范和工作机制的要求下进行各类操作，包括进行数据同步、流程对接、工作任务接收完成等工作。3.2.2 半紧密协作型供应商的系统架构对于半紧密协作型的供应商，考虑到这些企业承担的C919研制工作量相对不多，数据传输的量级及频率不高，不需要在C919进入到详细设计等阶段以后与中国商飞进行非常紧密的协作，其用户将通过中国商飞VPN网络直接连接到IDEAL平台，与外部的人员展开C919的协同研制工作。在这些供应商园区网中可不设置Windchill服务器作为内部C919协同平台，从中国商飞获取的数据或内部产生的数据将自行进行管理。针对这种类型的供应商，C919供应商协同研制环境的系统架构规划如下图所示：在这种系统架构下，中国商飞和供应商之间开展协同研制的主要应用场景如下：1. 机体供应商和系统供应商直接访问IDEAL服务器与中国商飞之间开展协同设计工作。2. 机体供应商通过IDEAL平台接收中国商飞发放的设计数据，并直接基于IDEAL平台开展设计制造的并行工程，包括成熟度设计数据预发放管理等工作。3. 机体供应商通过IDEAL平台进行设计数据的异地工艺审查。4. 机体供应商直接通过IDEAL平台参与C919研制中的部分工作流程，接收并完成相应的工作任务，包括设计更改的处理、FRR提交等。为了确保供应商协同研制环境在C919预发展以后阶段得到顺利的实施和推广应用，对参与这一阶段工作的供应商将有如下的要求：l 要求各供应商配备接入中国商飞VPN网络的终端设备，并确保VPN网络带宽大于40M，分配给IDEAL平台的有效VPN网络带宽不低于20M。l 在VPN网络中设置副本站点，并要求IDEAL平台副本站点服务器满足配置要求：内存 4G，CPU数目 2个。（注：如果供应商接入中国商飞VPN网络的带宽不低于100M，且分配给IDEAL平台的有效VPN网络带宽不低于50M，可不设置IDEAL平台的副本站点）l 派出23名人员作为IDEAL平台使用支持人员，参与中国商飞组织的相关培训。要求这些人员具备一定的Web系统和PDM系统应用支持经验，并熟悉本企业内部参与C919研制的部门及业务情况，对于国外的系统供应商，还需要派出的人员熟悉中文。l 在中国商飞确定的标准规范和工作机制的要求下进行各类操作，包括从IDEAL平台中获取数据，并将产生的数据提交到IDEAL平台，并基于系统完成进行工作任务接收和完成等。3.2.3 松散协作型供应商的系统架构C919进入到详细设计阶段以后，飞机的原材料、零件等供应商将介入到研制过程中。针对这部分供应商的协同工作需要，C919供应商协同研制环境建设过程中将采用如下图所示的系统架构：从上图可以看出，对于松散协作型供应商用户来说，将通过VPN网络，利用中国商飞开设的用户账号直接访问IDEAL平台，进行数据的查询浏览、文件提交及工作任务的接收完成等工作。和半紧密协作型供应商相比，其系统架构的主要区别在于无需在这些供应商本地设置副本站点。对这些供应商的基本要求如下：l 要求各供应商配备接入中国商飞VPN网络的终端设备，并确保VPN网络带宽大于10M，分配给IDEAL平台的有效VPN网络带宽不低于5M。l 派出12名人员作为IDEAL平台使用支持人员，参与中国商飞组织的相关培训。要求这些人员具备一定的Web应用系统和PDM系统应用支持经验，并熟悉本企业内部参与C919研制的部门及业务情况，对于国外的供应商，还需要派出的人员熟悉中文。附录：对供应商Windchill服务器的配置要求Windchill是一个典型的三层架构的应用；在数据库层/应用服务面，均可运行在Windows、Sun Solaris、HP-UX以及IBM AIX平台上面。客户端则采用的是标准的Web浏览器。根据多年的硬件配置经验，PTC给出了如下的硬件主要参数。相关术语：l 有效用户：正在登陆到系统并进行功能使用的用户，也叫并发用户。l 命名用户：使用帐号登录系统并能正常使用系统的用户，有效用户通常是命名用户的子集。l 并发交易：有效用户同时操作时所导致对服务器的交易或访问。l CAD用户（W）：主要利用MCAD/ECAD工具进行设计，并对WINDCHILL系统进行存取操作的用户。l 非CAD用户（X）：非CAD设计人员，并需要对WINDCHILL系统进行存取操作的用户。l 权重用户(A)：A= W*0.8 + X*0.2，例如：针对某一个参研单位的实际情况，大概将有400个CAD设计人员/200个非CAD设计人员使用Windchill系统，则权重用户A= 400*0.8 + 200*0.2 = 360。Windchill应用服务器的CPU/RAM参数配置参数表如下所示（下表中的数量表示：CPU数目/RAM的大小，例如2/4表示CPU的数量需要2个，RAM的大小需要4G，Oracle服务器参数配置要求表中的数字含义与此相同。此外，这些数据仅给出了服务器配置的最低要求）：权重用户数Solaris(CPU/RAM)IBM(CPU /RAM)HP-UX(CPU /RAM)Windows(CPU /RAM)101/21/21/22/4251/21/22/42/4502/41/22/42/41002/42/42/44/82004/82/44/84/83004/84/84/86/124004/84/86/128/165006/126/128/1610/206006/126/128/1610/207008/166/128/1612/248008/168/1610/2014/2690010/2010/2010/2016/28注：更加详细的配置建议可以由PTC的硬件合作伙伴提供技术支持。Oracle服务器的CPU/RAM参数配置参数表如下所示：权重用户数Solaris(CPU/RAM)IBM(CPU /RAM)HP-UX(CPU /RAM)Windows(CPU /RAM)101/21/21/21/2251/21/21/22/4501/41/42/42/41002/42/42/42/42002/42/42/42/63002/42/42/64/64002/62/