隨著信息技術、制造技術和計算機技術在裝備研制生產領域的不斷發展和應用,基于數字化設計、數字化制造、數字化試驗、數字化檢測和數字化應用的裝備研制生產信息化閉環系統逐漸形成,裝備研制生產活動與信息技術的緊密結合使管理的信息化、智能化和科學化成為可能。當前,裝備承制單位內部已經構建了較為成熟的產品生命周期管理系統\\(product lifecycle management,PLM\\),極大地提高了企業的信息化程度和管理能力,使產品質量得到了有效保證,也促使產品管理流程和管理環境發生了顯著變化。為了適應這一變化,作為裝備質量監督部門———軍事代表機構的工作模式也應及時調整,利用裝備承制單位先進的管理模式和管理方法,進一步提升裝備質量監督的能力,從而確保軍隊獲得滿足質量要求的裝備。
1 基本概念
1.1 數字軍工
數字化制造技術是對產品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規劃和重組,實現對產品設計和功能仿真以及原型制造的技術。因此,狹義的數字軍工就是指利用數字化制造技術開展軍工產品研制生產的軍工企業。廣義的數字軍工的概念,可以理解為軍工行業普遍采用數字化制造技術,全面 實 現 研 制 生 產 的 自 動 化、數 字 化 和 信息化。
1.2 基于數字軍工的裝備質量監督
軍事代表機構應堅持質量第一的方針和積極預防、防檢結合的原則,建立健全質量監督制度,依據裝備采購合同要求,加強質量監督,確保裝備質量滿足合同規定的要求。因此,可以將基于數字軍工的裝備質量監督定義為:為了確保合同規定的質量要求得到滿足,督促、指導裝備承制單位開展數字軍工建設,充分利用數字化平臺對裝備承制單位資格、質量形成過程和產品的狀況,進行自動化、數字化、網絡化和智能化的監視、驗證、分析和督促的活動。
2 質量監督面臨的挑戰和機遇
1\\)數字化制造給傳統質量監督工作帶來了前所未有的挑戰。數字化制造對傳統質量監督工作帶來的挑戰,主要表現在以下3個方面:①由于數字化制造條件下的研制輸入不再以指標為輸入依據,而是以基于武器裝備作戰能力的需求為頂層輸入,使得以指標符合性檢查為主的實物監督方法不再完全適用,不能實現對作戰能力符合性的有效監督;②由于數字化制造條件下的試驗驗證工作前移,大量質量監督工作也隨之前移,使得注重文檔評審及實物監督的標準和方法,不能實現基于能力需求的過程監督和對各級數字樣機模型仿真驗證結果的監督;③數字化制造對軍事代表開展質量監督工作提出了更高要求,現有的標準法規體系、質量監督手段及人才隊伍等不足以支撐數字化設計制造質量監督工作。
2\\)數字化制造的發展將進一步促進質量監督模式機制創新?；跀底周姽さ陌l展,質量監督信息化集成發展成為可能。數字化技術廣泛應用,逐步實現裝備信息數據網絡化,使數據一次生成,多次傳遞使用,大大提高信息數據的共享和再利用。同時可以運用虛擬采辦、裝備綜合數據環境、項目管理、成本監控、技術狀態控制、質量成熟度、零部件網絡訂貨系統等信息化技術和管理手段,提高裝備質量監督效益。
3\\)數字化制造的實現為軍檢驗收的信息化發展提供了可能。數字化制造為軍檢驗收的信息化發展創造了條件,主要表現在以下方面:實現軍檢過程數據的數字化;實現軍檢監控信息的統計分析;可緩解軍代表室人員少、任務重的一些矛盾;實現快速查詢相關質量信息;實現重要試驗過程再現;減少軍檢驗收流程中人為因素的影響。
3 質量監督模式創新研究
隨著數字軍工的革命性發展,傳統的“檢驗驗收產品、監督生產過程質量、參與軍工產品研制的質量保證”的質量監督模式,已逐步顯現出監督理論過時、監督范圍狹窄、監督深度不夠、監督手段缺乏的問題,迫切需要質量監督模式的創新研究。
數字軍工背景下的質量監督模式創新,主要包括質量監督理論創新、質量監督內容方法的創新以及質量監督信息管理系統的建立等。
3.1 基于數字軍工的質量監督理論創新
1\\)運用武器裝備“全系統、全特性、全過程”質量監督理論指導具體工作。加強裝備質量監督,必須采用系統工程管理方法,站在體系的高度,按照裝備“全系統、全特性、全過程”質量監督特點,抓住過程質量監督要點,卡住關鍵環節,貫徹預防為主、系統監督和一次成功思想。全系統是指要從與敵方對抗的裝備體系上,充分考慮裝備的成分、結構與組成特點,準確把握質量特性所依附的各個對象,既要從“還原”的角度,更要從“系統”的角度,細致并全局地認識和管理裝備質量。專用質量特性和通用質量特性都是武器裝備作戰能力的基本構成要素,即裝備的全特性,要求對專用特性既要強調技術的跨越性,也要重視技術的成熟性;對通用特性要嚴格加強質量特性論證、設計等工作過程控制,相對專用質量特性,軍代表需要更細更實地開展通用質量特性工作,促使裝備承制單位嚴格按照軍方需求和軍用標準的相關要求,防止出現“兩張皮”現象,真正將通用特性要求落實到裝備中去。全過程即裝備的全壽命,質量監督工作不僅要關注裝備生產過程的質量,更要關注包括論證過程、研制和使用與保障等過程的質量。武器裝備“全系統、全特性、全過程”理論高度概括了質量監督工作要點和流程等內容,為質量監督模式創新提供了業務理論支持。
2\\)數字化條件下并行工程理論及技術在質量監督工作中的運用成為可能。數字化條件下協同制造已成為普遍的模式,運用并行工程理論及技術可更好地促進質量監督工作。并行工程是對產品及其相關過程進行并行、一體化設計的一種系統化的工作模式,是一種深層次上的集成,不僅體現在人、技術、管理的集成,也體現在產品設計及相關過程設計的集成。
3\\)運用集成方法論及技術創建質量監督信息管理系統。綜合運用虛擬采辦、裝備綜合數據環境、項目管理、成本監控、技術狀態控制、質量成熟度、零部件網絡訂貨系統等功能信息化質量監督技術,就要對上述功能模塊進行集成,就需要有一套分析設計和指導系統最優運行的方法,如成組技術\\(group technology,GT\\),以及實現集成所必需的手段———集成技術等。
3.2 基于數字軍工的質量方法創新
基于數字軍工的研制質量監督的重點是對數字化設計過程和數字化制造過程的監督,具體表現為以下幾個方面。
1\\)以需求傳遞為主線的數字化設計過程質量監督。
①作戰任務與需求及應用研究階段質量監督。質量監控的關注點是基于作戰能力需求的理論模型的建立與仿真過程,在進行監督時,應具備建立理論模型的基礎知識,并要求軍工企業提供充分的證據舉證;應會同軍方各有關單位及軍工企業共同梳理、制定相應標準規范,用以監督理論模型的集成和仿真過程;應依據理論模型的仿真結果,對項目任務書進行合理性監控。
②一級數字樣機需求形成與驗證質量監督。重點監控3個方面:通過需求管理工具監督數字樣機形成的作戰使用需求的關聯對應情況,以確保論證階段歸納的裝備需求得到充分的派生和轉化;通過監督一級數字樣機的多方案論證,查看不同方案下一級數字樣機仿真模型的有效性和能力目錄實現的可行性;通過查看建模仿真的結果,驗證監督作戰使用需求目標的可行性和需求實現的完備性。
③二、三級數字樣機需求分解與實現質量監督。重點監督以下3個方面:需求分解的監督,通過需求管理工具審查研制過程中形成的需求跟蹤矩陣,審查技術指標的分解、變更以及上下級技術指標的關聯和滿足情況,確保需求的分解能得到完整的實現和對應;需求實現的監督,主要是對關鍵件、重要件及其圖紙、圖樣和基線進行監督審查;迭代驗證監督,將數字樣機的仿真結果迭代回上級數字樣機進行模型驗證,并對其仿真結果進行監督。
2\\)基于物料清單\\(bill of material,BOM\\)演進的數字化制造過程質量監督。
①通過BOM的演進監督需求的傳遞。從工程設計物料清單\\(engineering BOM,EBOM\\)到生產制造物料清單\\(manufacturing BOM,MBOM\\)的演化過程既是需求傳遞的過程,也是從產品設計需求轉變為產品制造需求,并形成制造要求的產品基線過程。在BOM演進過程中,重點監督MBOM的全面性、有效性與合理性。
②通過數字化工藝監督制造技術方案。開展數字化工藝監督的重點有2個方面:一是對關重件工藝方案或關鍵工序技術方案的監督,可在PDM\\(product data manage-ment\\)中對關重件或關鍵工序技術方案屬性篩選出監控列表;二是對工藝設計過程評審的監控,此時應關注各階段評審點的設置是否合理、評審內容是否完整以及各次評審建議的閉環情況等。
③通過質量物料清單\\(quality BOM,QBOM\\)監控實物產品對需求的符合性。
QBOM包含了本制造批次的生產準備、外包、制造、調試、試驗、檢驗、交付,以及首件鑒定、不合格品審理、產品質量評審等全過程質量信息,對它的監督著重在3個方面:對信息完整性的監督,審查軍工企業是否將軍事代表參與的首件鑒定、檢驗驗收、試驗試飛等質量信息納入QBOM進行管理,以便掌握批次實物產品對能力需求的符合性;對質量問題的閉環監督,通過QBOM,MBOM,EBOM的緊密關聯,實現對質量問題的追蹤閉環處理;對質量管理體系的監督,通過QBOM中詳盡的過程質量統計和目標質量統計分析,實現對軍工企業質量管理體系的監督。
3.3 基于數字軍工的質量監督信息管理系統
1\\)運用信息化手段,構建數字化質量監督信息管理系統。為適應軍工企業數字化質量管理模式,提高質量監督效能,急需建立質量監督信息系統。系統應從武器裝備的研制、定型、生產、使用、退役等階段,進行全過程、一體化、信息化的監督和管理,在武器裝備科研論證階段,縱向以主體設計單位為主,與裝備主管機關、科研設計院所、附屬配套單位、國家試驗靶場等對武器裝備的戰術技術性能指標、圖紙資料、使用效能及保障方式等實現信息共享;在武器裝備定型后的生產和交付部隊使用階段,橫向以主機生產廠為主,建立健全武器裝備系統的信息網絡系統,實現裝備的生產配套、裝備價格、使用說明、維護保養和保障的信息共享。運用產品數據管理技術、數據倉庫技術、分布式應用系統集成技術和網絡安全技術等核心技術,實現裝備質量監督信息交換與管理的基本集成框架。軍代表質量監督管理信息系統主要功能模塊包括質量管理功能模塊、基于項目管理功能模塊、開展技術狀態控制功能模塊,還可以根據需求增加功能模塊,如實施風險評估等,可進一步進行拓展。
2\\)運用信息手段,扎實推進數字化軍檢驗收系統的實現。數字化軍檢驗收是軍檢驗收新模式,使用主體是軍事代表室、軍工企業質量\\(檢驗\\)部門、生產\\(裝配及調試\\)部門、研究室、計算機管理中心等單位,檢驗驗收對象是武器裝備的系統級、分系統設備,部件級產品,應實現的基本功能是:實現信息網絡化;實現產品自動化測試;實現數字化檢驗流程管理;實現產品檢驗數據的過程管理;實現數字化檢測數據的自動錄入;實現對軍檢驗收產品質量數據庫的檔案管理;實現對產品配套的原材料、元器件、外協件、外購件等質量信息的管理;實現對產品故障自動診斷;實現產品質量的預警和預告;實現產品證明文件格式的靈活定制和擴充;實現功能擴展。
4 結 束 語
基于數字軍工的裝備質量監督模式創新研究,為軍代表開展質量監督工作拓寬了思路,探索了道路,是軍代表質量監督適應信息化戰爭的必然要求。隨著對數字化認識的不斷加深,數字化質量監督工作將不斷深入,并有助于進一步提高數字化監督技術水平、拓展數字化軍檢控制鏈、擴大數字化軍檢技術的覆蓋范圍。
參考文獻\\(References\\)
[1]盛偉,商劍南,許偉民,等.數字化制造技術在工廠中的應用[J].工程建設與設計,2013\\(5\\):150-152.
[2]白海威.裝備合同管理理論與實務[M].北京:國防工業出版社,2010:329.
[3]曹凌云.并行工程工作方法在飛機研制中的應用[J].民用飛機設計與研究,2012\\(4\\):76-78.
[4]劉小龍,田錫天,張振明,等.產品生命周期過程中的BOM演進與系統集成[J].制造業自動化,2009\\(10\\):33-37.
[5]聶國華.PDM系統EBOM結構樹的創建探討[J].紡織機械,2011\\(2\\):41-44.
[6]趙長生,邊淑婷,姜立勇,等.一種工程機械MBOM企業應用集成方案及其應用研究[J].CAD/CAM與制造業信息化,2013\\(Z1\\):31-33.
