航天制造企业数字化标准体系的实践分析

潘洑满 程玉清 黄汝哲

山西航天清华装备有限责任公司 山西长治 046000

航天制造企业不断结合时代科技的发展实现技术上的突破，对先进的制造技术不断开发和研究，数字化和航天制造的融合极大程度的推动了航天制造技术的发展。多年前，国防科技工业已经提出了建设产品的数字化的目标，如今已经初步实现了数字化在航天制造技术上的应用。数字化设计制造中应用了多项数字系统，数控加工、CAD、CAM 等技术。在加工仿真环节中也由涉及到这些技术，虽然数字化技术已经的到广泛的实施，但是缺乏完整的标准体系，因此在实施过程中不能实现标准验证，各项标准不协调成为人们最关心的问题。数字化制造并没有覆盖整合制造领域，在某些专业方面仍然存在空缺，没有独立的标准体系，国外先进标准利用效果不佳。

航天制造业需要建立数字化标准体系为制造中没每个环节提供数据规范的依据，产品设计、加工、管理方面产生数据需要具备一定的数据考量，才能更精确的保证产品的合格性。在规范制造实施工程和产品方面有重要的作用，进而达到降低实施风险的目的。

1 数字化标准体系构建内涵

1.1 标准体系

标准体系在航天制造企业占据重要的指导作用，标准体系并非独立的数据结构，而是存在多个标准组合而成的一个整体[1]，体系标准的建立不是单纯的数字规定，而是代表了标准之间的联系，体系的制定可以随着条件的变化而变化，具有一定的动态性。建立标准体系是实现标准化的重要前提，标准体系可以指导制造标准化发展，具备一定的系统性，避免缺乏系统的编织标准。

1.2 体系框架

体系框架是在合理规范体系的支持下建设，在建设体系框架的过程中，需要遵循国家制定的各项标准进行。合理的体系对建设体系框架有着很重要的影响，发挥出体系的协调性和可操作等特点，同时结合数字化建设的特点进行融合，体系框架的建立充分依靠着数字信息技术，将应用到PDM、ERP 和CAPP 等信息系统，完整的构成生产与经营管理的体系框架，包括了对航天制造企业每个环节的标准规定，管理方面、设计方面、制造和安全都进行了统一数字化标准。

2 数字化标准体系主要内容

2.1 信息基础标准

在数字化标准体系中，对航天制造中的各项信息进行了标准规范化，主要有编码标准和专业术语进行了信息标准化，这些信息便是整体信息中的基本信息，同时还包含了对特殊符号标准，使每个数据元素进行了规范的分类和整理。其中信息分类编码具备较大的存在价值，将常用的、重要的信息数据采用信息技术手段进行代码化[2]，实现信息的分类，保证信息管理的规范化，同时是支持信息交换的重要保障。其标准主要依靠ERP 的代码标准实现，在此基础上结合了航天标准、院级标准等。针对应用的不同条件采取不同的应对方案，不满足数字化标准主要及时进行修订，对于缺少数字化标准的代码的情况，需要结合各项标准进行重新制定。

2.2 数字化标准体系构建原则

航天制造企业拥有一套完整的数字化标准体系可以促使制造规范性发展，数字化标准起到指导作用，在和各项标准的制定在原则上存在一定的差异，建立数字化标准需要具备一定制定原则。数字化标准必须凸显出一定的科学性，结合相关的数据信息进行系统化的统计及规划，是保证信息系统安全可靠的前提，科学原则对编制标准存在较大的考验。数字化标准体系主要技术支持，因此需要体现出有限完整性，并且在存在一定的层级性，因此存在上级的各项标准不会再重复出现和利用，在应用标准的同时，要充分利用上级的各项标准。体系存有一定的型号级，重视对符合型的标准设定，是每一项标准都能相互协调，共同组成一个整体结构。系统性主要体现出个各项标准之间的关系，在建立数字化标准的过程中要充分缓和各项标准之间的相互联系，分别将不同类标准分入相应的分体系中，体现出体系的层次化。数字化标准体系的建立结合制造的环境和技术，目前只是得到了一个初步的发展，还有很广阔的发展空间，技术和观念上有需要更新和进步。因此可扩充性是顺应时代发展的要求[3]，在制定过程中要考虑出标准支持扩充，满足技术发展的需要。由于时代进步很快，技术也在不断走向成熟，数字化标准体系也要具备顺应时代发展的能力，因此体系具有一定的动态性，随着技术的提高和经验的成熟，数字化技术体系可以结合外部条件的变化进行动态补充和更新。

3 数字化标准体系的应用

3.1 用于数据集成

航天制造企业将数字技术应用进制造环境中各个环节，提升了工作效率，并且使制造产品的质量达到一个新高度。在数据化管理过程中，数据分享是管理工作的最重要的一项任务，需要各应用系统技术上的支持。数据集成是打通数据流的必经过程，在进行收集数据的过程中，会存在收集到的数据格式不统一，并且数据内容的质量不容乐观，这是因此数据信息来源地不同，并且提供数据的人也不同，导致在对数据信息格式上设置方式也各不相同。在后期对信息处理的过程中，市场出现数据格式不能转换的状况，即便有一部分实现了格式转换，但是会伴随着一部分的数据丢失，给数据流动工作造成了不利的影响，严重制约数据共享工作的实施。数字化标准体系中对数据集成做出了明确规定，规定了数据集成的使用方式以及集成技术延续的时间，并却对数据内容的涵盖量进行了标准。结合企业和技术人员对应用现状问题的分析，确定了主要以XML技术进行集成，分析在数据流动之间的环境，并设置标准接口，SOA 的数据集成架构模式是构成该技术的主要核心内容，所采用的实现方法便是WebServices。对应用系统的参数配置、应用范围等进行了标准化设置，实现了系统之间可靠的接口设计。

3.2 由于数字化档案管理

企业中存在档案管理面对的是“海量”数据，来自制造涉及到的每个环节所产生的数据均交给档案管理人员管理。现如今，制造业的档案管理水平普遍没有达到有个新高度，仍然进行档案实体保管，传统管理方法相对落后，工作效率得不到有效的提升，档案涵盖的范围广，整理档案需要消耗大量的时间和精力。数字化技术和档案管理的融合，有效的提升了档案管理的规范性，并且可以积累管理经验，必要时，可以供后续型号研制使用。结合数字化管理技术和知识管理理念构建出一个完整的管理体系，可以充分达到知识共享和交互的目的。如今，数字化管理体系初步应用于制造业档案管理部门。各类设计图纸、计划、报表等均结合了数字化管理系统，结合多项信息技术和业务管理系统，同时涉及到数字化标准体系理念构建数字化档案管理体系框架，提高了制造业档案管理的整体效率，优化了档案管理方式。

3.3 数字化设计标准应用

数字化技术在产品中实现了三维模型的设计功能，充分利用了CAD 技术[4]，打破的传统的二维设计模式，在设计过程中的产品的NC 代码的生成和检验及其他各项都达到了一个新高度，并且已经被多数工程研制人员认可和支持。如今已经得到了初步的发展。在没有制定数字化标准体系之前，每个设计师存在不同的设计特点，设计模型格式不统一，设计师对模型的批注信息过多，导致模型表面不能被清晰的展现，不易识别。数字化标准体系对其有明确的规范指导作用，利用了Pro/E 平台实现了批注自动隐藏，加强了设计师的设计规范化，使应用技术合理的使用，并达到一定的规范要求，具备一定的实际性意义。

4 结语

航天制造本身是一项复杂的工程，利用数字化技术实现了工程高效率的进行，数字化标准建立又加强了技术的规范化，体系的建立要充分利用信息技术的优势，结合自身的实际需求和业务流程进行科学的编制数字化标准体系，更标准的指导制造业工作，不断完善和改进，实现体系价值的最大化。