潘洑滿 程玉清 黃汝哲

山西航天清華裝備有限責(zé)任公司 山西長治 046000

航天制造企業(yè)不斷結(jié)合時代科技的發(fā)展實現(xiàn)技術(shù)上的突破，對先進(jìn)的制造技術(shù)不斷開發(fā)和研究，數(shù)字化和航天制造的融合極大程度的推動了航天制造技術(shù)的發(fā)展。多年前，國防科技工業(yè)已經(jīng)提出了建設(shè)產(chǎn)品的數(shù)字化的目標(biāo)，如今已經(jīng)初步實現(xiàn)了數(shù)字化在航天制造技術(shù)上的應(yīng)用。數(shù)字化設(shè)計制造中應(yīng)用了多項數(shù)字系統(tǒng)，數(shù)控加工、CAD、CAM 等技術(shù)。在加工仿真環(huán)節(jié)中也由涉及到這些技術(shù)，雖然數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)的到廣泛的實施，但是缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，因此在實施過程中不能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)驗證，各項標(biāo)準(zhǔn)不協(xié)調(diào)成為人們最關(guān)心的問題。數(shù)字化制造并沒有覆蓋整合制造領(lǐng)域，在某些專業(yè)方面仍然存在空缺，沒有獨立的標(biāo)準(zhǔn)體系，國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)利用效果不佳。

航天制造業(yè)需要建立數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系為制造中沒每個環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)規(guī)范的依據(jù)，產(chǎn)品設(shè)計、加工、管理方面產(chǎn)生數(shù)據(jù)需要具備一定的數(shù)據(jù)考量，才能更精確的保證產(chǎn)品的合格性。在規(guī)范制造實施工程和產(chǎn)品方面有重要的作用，進(jìn)而達(dá)到降低實施風(fēng)險的目的。

1 數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建內(nèi)涵

1.1 標(biāo)準(zhǔn)體系

標(biāo)準(zhǔn)體系在航天制造企業(yè)占據(jù)重要的指導(dǎo)作用，標(biāo)準(zhǔn)體系并非獨立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而是存在多個標(biāo)準(zhǔn)組合而成的一個整體[1]，體系標(biāo)準(zhǔn)的建立不是單純的數(shù)字規(guī)定，而是代表了標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系，體系的制定可以隨著條件的變化而變化，具有一定的動態(tài)性。建立標(biāo)準(zhǔn)體系是實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的重要前提，標(biāo)準(zhǔn)體系可以指導(dǎo)制造標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，具備一定的系統(tǒng)性，避免缺乏系統(tǒng)的編織標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 體系框架

體系框架是在合理規(guī)范體系的支持下建設(shè)，在建設(shè)體系框架的過程中，需要遵循國家制定的各項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。合理的體系對建設(shè)體系框架有著很重要的影響，發(fā)揮出體系的協(xié)調(diào)性和可操作等特點，同時結(jié)合數(shù)字化建設(shè)的特點進(jìn)行融合，體系框架的建立充分依靠著數(shù)字信息技術(shù)，將應(yīng)用到PDM、ERP 和CAPP 等信息系統(tǒng)，完整的構(gòu)成生產(chǎn)與經(jīng)營管理的體系框架，包括了對航天制造企業(yè)每個環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，管理方面、設(shè)計方面、制造和安全都進(jìn)行了統(tǒng)一數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)。

2 數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系主要內(nèi)容

2.1 信息基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

在數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系中，對航天制造中的各項信息進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化，主要有編碼標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)術(shù)語進(jìn)行了信息標(biāo)準(zhǔn)化，這些信息便是整體信息中的基本信息，同時還包含了對特殊符號標(biāo)準(zhǔn)，使每個數(shù)據(jù)元素進(jìn)行了規(guī)范的分類和整理。其中信息分類編碼具備較大的存在價值，將常用的、重要的信息數(shù)據(jù)采用信息技術(shù)手段進(jìn)行代碼化[2]，實現(xiàn)信息的分類，保證信息管理的規(guī)范化，同時是支持信息交換的重要保障。其標(biāo)準(zhǔn)主要依靠ERP 的代碼標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合了航天標(biāo)準(zhǔn)、院級標(biāo)準(zhǔn)等。針對應(yīng)用的不同條件采取不同的應(yīng)對方案，不滿足數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)主要及時進(jìn)行修訂，對于缺少數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)的代碼的情況，需要結(jié)合各項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新制定。

2.2 數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建原則

航天制造企業(yè)擁有一套完整的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系可以促使制造規(guī)范性發(fā)展，數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)起到指導(dǎo)作用，在和各項標(biāo)準(zhǔn)的制定在原則上存在一定的差異，建立數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)需要具備一定制定原則。數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)必須凸顯出一定的科學(xué)性，結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)化的統(tǒng)計及規(guī)劃，是保證信息系統(tǒng)安全可靠的前提，科學(xué)原則對編制標(biāo)準(zhǔn)存在較大的考驗。數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系主要技術(shù)支持，因此需要體現(xiàn)出有限完整性，并且在存在一定的層級性，因此存在上級的各項標(biāo)準(zhǔn)不會再重復(fù)出現(xiàn)和利用，在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的同時，要充分利用上級的各項標(biāo)準(zhǔn)。體系存有一定的型號級，重視對符合型的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，是每一項標(biāo)準(zhǔn)都能相互協(xié)調(diào)，共同組成一個整體結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)性主要體現(xiàn)出個各項標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，在建立數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)的過程中要充分緩和各項標(biāo)準(zhǔn)之間的相互聯(lián)系，分別將不同類標(biāo)準(zhǔn)分入相應(yīng)的分體系中，體現(xiàn)出體系的層次化。數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系的建立結(jié)合制造的環(huán)境和技術(shù)，目前只是得到了一個初步的發(fā)展，還有很廣闊的發(fā)展空間，技術(shù)和觀念上有需要更新和進(jìn)步。因此可擴(kuò)充性是順應(yīng)時代發(fā)展的要求[3]，在制定過程中要考慮出標(biāo)準(zhǔn)支持?jǐn)U充，滿足技術(shù)發(fā)展的需要。由于時代進(jìn)步很快，技術(shù)也在不斷走向成熟，數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系也要具備順應(yīng)時代發(fā)展的能力，因此體系具有一定的動態(tài)性，隨著技術(shù)的提高和經(jīng)驗的成熟，數(shù)字化技術(shù)體系可以結(jié)合外部條件的變化進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)充和更新。

3 數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系的應(yīng)用

3.1 用于數(shù)據(jù)集成

航天制造企業(yè)將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用進(jìn)制造環(huán)境中各個環(huán)節(jié)，提升了工作效率，并且使制造產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到一個新高度。在數(shù)據(jù)化管理過程中，數(shù)據(jù)分享是管理工作的最重要的一項任務(wù)，需要各應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)上的支持。數(shù)據(jù)集成是打通數(shù)據(jù)流的必經(jīng)過程，在進(jìn)行收集數(shù)據(jù)的過程中，會存在收集到的數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，并且數(shù)據(jù)內(nèi)容的質(zhì)量不容樂觀，這是因此數(shù)據(jù)信息來源地不同，并且提供數(shù)據(jù)的人也不同，導(dǎo)致在對數(shù)據(jù)信息格式上設(shè)置方式也各不相同。在后期對信息處理的過程中，市場出現(xiàn)數(shù)據(jù)格式不能轉(zhuǎn)換的狀況，即便有一部分實現(xiàn)了格式轉(zhuǎn)換，但是會伴隨著一部分的數(shù)據(jù)丟失，給數(shù)據(jù)流動工作造成了不利的影響，嚴(yán)重制約數(shù)據(jù)共享工作的實施。數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系中對數(shù)據(jù)集成做出了明確規(guī)定，規(guī)定了數(shù)據(jù)集成的使用方式以及集成技術(shù)延續(xù)的時間，并卻對數(shù)據(jù)內(nèi)容的涵蓋量進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合企業(yè)和技術(shù)人員對應(yīng)用現(xiàn)狀問題的分析，確定了主要以XML技術(shù)進(jìn)行集成，分析在數(shù)據(jù)流動之間的環(huán)境，并設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)接口，SOA 的數(shù)據(jù)集成架構(gòu)模式是構(gòu)成該技術(shù)的主要核心內(nèi)容，所采用的實現(xiàn)方法便是WebServices。對應(yīng)用系統(tǒng)的參數(shù)配置、應(yīng)用范圍等進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置，實現(xiàn)了系統(tǒng)之間可靠的接口設(shè)計。

3.2 由于數(shù)字化檔案管理

企業(yè)中存在檔案管理面對的是“海量”數(shù)據(jù)，來自制造涉及到的每個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均交給檔案管理人員管理?，F(xiàn)如今，制造業(yè)的檔案管理水平普遍沒有達(dá)到有個新高度，仍然進(jìn)行檔案實體保管，傳統(tǒng)管理方法相對落后，工作效率得不到有效的提升，檔案涵蓋的范圍廣，整理檔案需要消耗大量的時間和精力。數(shù)字化技術(shù)和檔案管理的融合，有效的提升了檔案管理的規(guī)范性，并且可以積累管理經(jīng)驗，必要時，可以供后續(xù)型號研制使用。結(jié)合數(shù)字化管理技術(shù)和知識管理理念構(gòu)建出一個完整的管理體系，可以充分達(dá)到知識共享和交互的目的。如今，數(shù)字化管理體系初步應(yīng)用于制造業(yè)檔案管理部門。各類設(shè)計圖紙、計劃、報表等均結(jié)合了數(shù)字化管理系統(tǒng)，結(jié)合多項信息技術(shù)和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，同時涉及到數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系理念構(gòu)建數(shù)字化檔案管理體系框架，提高了制造業(yè)檔案管理的整體效率，優(yōu)化了檔案管理方式。

3.3 數(shù)字化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)在產(chǎn)品中實現(xiàn)了三維模型的設(shè)計功能，充分利用了CAD 技術(shù)[4]，打破的傳統(tǒng)的二維設(shè)計模式，在設(shè)計過程中的產(chǎn)品的NC 代碼的生成和檢驗及其他各項都達(dá)到了一個新高度，并且已經(jīng)被多數(shù)工程研制人員認(rèn)可和支持。如今已經(jīng)得到了初步的發(fā)展。在沒有制定數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系之前，每個設(shè)計師存在不同的設(shè)計特點，設(shè)計模型格式不統(tǒng)一，設(shè)計師對模型的批注信息過多，導(dǎo)致模型表面不能被清晰的展現(xiàn)，不易識別。數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系對其有明確的規(guī)范指導(dǎo)作用，利用了Pro/E 平臺實現(xiàn)了批注自動隱藏，加強(qiáng)了設(shè)計師的設(shè)計規(guī)范化，使應(yīng)用技術(shù)合理的使用，并達(dá)到一定的規(guī)范要求，具備一定的實際性意義。

4 結(jié)語

航天制造本身是一項復(fù)雜的工程，利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)了工程高效率的進(jìn)行，數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)建立又加強(qiáng)了技術(shù)的規(guī)范化，體系的建立要充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)合自身的實際需求和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行科學(xué)的編制數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系，更標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)制造業(yè)工作，不斷完善和改進(jìn)，實現(xiàn)體系價值的最大化。