宋鴿　王智卿　李旭　張可為　許可

摘要：最近幾年我國航空工業(yè)在數(shù)字化制造方面得到了很大的進(jìn)步與發(fā)展，但因?yàn)樵跀?shù)字化制造上起步晚、研發(fā)速度緩慢，和國際上其他國家之間的相差較大，為國內(nèi)航空制造帶來了很大的壓力，因此推進(jìn)航空研發(fā)快速從傳統(tǒng)生產(chǎn)模式到數(shù)字化生產(chǎn)模式上的轉(zhuǎn)換，已然成為了亟需解決的一項(xiàng)問題。而數(shù)字化制造通常包含了一個產(chǎn)品的所有生命周期，當(dāng)前大多數(shù)文獻(xiàn)均是對數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化模擬技術(shù)的分析，但從制造管理與數(shù)字化著手，落實(shí)并分析其在生產(chǎn)車間的運(yùn)用問題，促進(jìn)數(shù)字化制造的發(fā)展進(jìn)程上則較少，本文將從管理的角度上對數(shù)字化制造展開一定分析。

關(guān)鍵詞：管理視角；數(shù)字化制造；數(shù)字化探索

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0205-02

伴隨信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化逐漸走入人們的工作生活之中，現(xiàn)今已有多項(xiàng)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到各行各業(yè)，其中在航空工業(yè)上的數(shù)字化制造問題是我國最關(guān)心的項(xiàng)目之一。但實(shí)質(zhì)上，數(shù)字化不能簡單理解為是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，也不能和信息化的概念混為一談。數(shù)字化為全球制造行業(yè)創(chuàng)造出了一種全新的生產(chǎn)模式，是生產(chǎn)技術(shù)的更新。如今數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用正逐漸普及，對整個社會來說就是一場全新的變革。本文主要從管理的角度來分析數(shù)字化制造技術(shù)，期望可以為行業(yè)的轉(zhuǎn)變方向提供一定的參考。

1 解析數(shù)字化制造

要完整的解析數(shù)字化制造，可從多個角度著手，比如在航空領(lǐng)域中通常會把數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化制造區(qū)分開，單獨(dú)研究與分析。本文中則主要從制造現(xiàn)場的角度來分析數(shù)字化制造，旨在推進(jìn)數(shù)字化制造于制造現(xiàn)場的盡早運(yùn)用。

1.1 數(shù)字化工程概述

一般而言，數(shù)字化工廠完整地體現(xiàn)了新型制造方式或是制造能力，其主要通過對產(chǎn)品的三維數(shù)字模型來進(jìn)行界定，并改良產(chǎn)品的制造流程，為制造中所涉及到的各個工種操作者發(fā)布數(shù)字化的操作指令與作業(yè)指導(dǎo)訊息，操作者同時也利用數(shù)字化方法與設(shè)備等向上級反映數(shù)字化工作期間的狀態(tài)信息。

數(shù)字化工程在很大程度上使整個制造生命周期中所涉及到的多種信息傳遞與反饋的轉(zhuǎn)變歷程進(jìn)行簡化，最大程度地發(fā)揮制造的效率，能將生產(chǎn)制造期間的物流、作業(yè)等損耗減少到最低。對數(shù)字化工廠進(jìn)行辨別的核心在于：以數(shù)字化的產(chǎn)品模型與概念作根本，涉及到工藝流程、工藝設(shè)備、工廠安排與作業(yè)指導(dǎo)等數(shù)字化概念與優(yōu)化，生產(chǎn)指令與指導(dǎo)書通過數(shù)字化方式傳遞到操作者手中，數(shù)字化信息反映與采集等三大要素。

1.2 對比數(shù)字工廠、數(shù)字化工廠與傳統(tǒng)工廠

數(shù)字工廠主要模擬當(dāng)然是實(shí)際生活中的工廠，目的在于利用模擬模型的數(shù)字化方式，改善產(chǎn)品設(shè)計與制造流程，提升制造期間的隨機(jī)應(yīng)變能力。

數(shù)字化工廠以虛擬世界為基礎(chǔ)，利用人機(jī)互動方式，把虛擬的產(chǎn)品與制造流程等詳細(xì)信息展現(xiàn)給操作者，操作人員則選用數(shù)字化設(shè)備把生產(chǎn)狀態(tài)與實(shí)時數(shù)據(jù)利用數(shù)字化的方式，反映到建立的虛擬數(shù)字模型中。制造數(shù)據(jù)往往不斷穿梭于虛擬與現(xiàn)實(shí)環(huán)境，其提升了工程的效率，并在制造階段逐步顯露了其優(yōu)點(diǎn)之所在。如圖1所示。

1.3 數(shù)字化制造和數(shù)字化工廠的區(qū)別

數(shù)字化制造的定義和數(shù)字化工程類似，但數(shù)字化制造的含義更加廣泛，其范疇囊括了產(chǎn)品制造生產(chǎn)的所有流程：工藝設(shè)計、制造、應(yīng)用、服務(wù)與檢修等，還涉及到了供應(yīng)商與合作伙伴。但數(shù)字化工廠則受到了實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)生的相關(guān)流程，也就是包含了工藝設(shè)計與加工等多個流程。從本質(zhì)上來說，數(shù)字化制造與數(shù)字化工廠幾乎不存在區(qū)別，其不同之處主要體現(xiàn)在對實(shí)現(xiàn)數(shù)字化運(yùn)行與實(shí)施之間進(jìn)行劃分，最終推動數(shù)字化制造的進(jìn)程。

2 目前進(jìn)行數(shù)字化探索的核心

本文將通過對物料轉(zhuǎn)換現(xiàn)場制造作業(yè)的分析，闡述數(shù)字化對信息的傳遞流程，建設(shè)數(shù)字化工程的信息傳達(dá)模型。但通過分析可以看到，進(jìn)行數(shù)字化信息傳遞的過程中，總有幾個環(huán)節(jié)之間會出現(xiàn)斷點(diǎn)，并未打造出完整的、通暢的數(shù)字化鏈條。

2.1 可制造信息的含義

之前對數(shù)字化制造的研究一直建立在二維設(shè)計的基礎(chǔ)之上，或是和三維設(shè)計相結(jié)合，始終難以完整地過渡到數(shù)字化制造上，近些年以模型為基礎(chǔ)的含義對三維模型直接運(yùn)用到制造中的空隙進(jìn)行了補(bǔ)充，其實(shí)這也是一項(xiàng)3D產(chǎn)品數(shù)字化標(biāo)注技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）從三維模型中采用簡單明了的方法直接將產(chǎn)品的制造詳細(xì)信息加入其中，達(dá)到了對加工、安裝、測量與檢驗(yàn)的集中式管理，加大了徹底消除二維設(shè)計的概率；

（2）對非幾何信息進(jìn)行了全新界定；

（3）實(shí)際上其已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化與結(jié)構(gòu)化，是實(shí)現(xiàn)制造管理體系數(shù)字化的必經(jīng)之路；

（4）是并行工程打造信息并行與分享的根本；

（5）局部零件能直接進(jìn)入制造流程中，極大地縮短了編程周期。

2.2 為作業(yè)人員傳達(dá)數(shù)字化信息

對工藝流程設(shè)計或是作業(yè)指導(dǎo)期間常出現(xiàn)的問題解決之后，并不表示在現(xiàn)場就能順利完成加工過程，實(shí)際運(yùn)用期間還是會出現(xiàn)一些斷層，在實(shí)現(xiàn)3D工藝標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或是指導(dǎo)書期間，要將數(shù)字化設(shè)計訊息直接傳達(dá)到最后的操作者之間困難多多，總結(jié)來說，主要表現(xiàn)在兩個方面：

（1）要求顯示軟件具備多項(xiàng)性能，比如中立、廉價、安全等；

（2）會和當(dāng)前各個車間的布設(shè)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)置相關(guān)，在大部分車間還未安置電腦或并未設(shè)置電腦位置的情況下，作業(yè)現(xiàn)場尤其是機(jī)艙中對網(wǎng)路的要求較高，導(dǎo)致車間內(nèi)大多運(yùn)用以太網(wǎng)。而無線網(wǎng)運(yùn)用期間的信息安全問題、體制與技術(shù)問題等均需盡快制定出相應(yīng)解決措施。

2.3 及時收集現(xiàn)場作業(yè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)字化信息反饋

現(xiàn)今，數(shù)字化進(jìn)展比較快的公司其數(shù)字化管理信息均是利用ERP—MES的方式傳達(dá)至制造現(xiàn)場的，而網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)則是管理者和作業(yè)人員展開交流的主要平臺，一旦現(xiàn)場實(shí)施作業(yè)信息反饋的數(shù)字化手法不足，缺乏直接數(shù)字化的手法，數(shù)字化信息鏈便會產(chǎn)生斷層。解決方法一是對記錄的數(shù)目與范疇進(jìn)行規(guī)定，盡可能收集比較少的數(shù)據(jù)；二是科學(xué)運(yùn)用數(shù)字化測量工具與無接觸測量，通過模擬的檢測儀表等利用人工輸入的方式傳遞至數(shù)字世界中，這邊加大了數(shù)字化的投入與工作量，亦為當(dāng)前制造執(zhí)行體系尚未廣泛推行的主要阻力。

3 結(jié)語

當(dāng)前，航空制造正逐步走向數(shù)字化，數(shù)字制造也把制造與創(chuàng)造有機(jī)結(jié)合在一起，成為了未來制造的根本，打造出了全新的工業(yè)制造革命。但是我國在數(shù)字化制造技術(shù)上的研究起步太晚，還需再加大研究力度，加快運(yùn)用，逐步和全球航空工業(yè)數(shù)字化制造發(fā)展腳步達(dá)成一致，快速實(shí)現(xiàn)我國航空公司從傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)換為數(shù)字化生產(chǎn)模式，這是國內(nèi)航空工業(yè)將要面臨的主要任務(wù)與挑戰(zhàn)，當(dāng)然這也是步入先進(jìn)制造國的極大機(jī)會。

參考文獻(xiàn)

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