数字化条件下航天产品工艺文件管理标准的适用性研究.pdf
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1、航天标准化2023 年第 1 期数字化条件下航天产品工艺文件管理标准的适用性研究汤中恒李建华冯春霞毛坚英魏冬邦(中国航天科技集团九院七四所,北京,100076)摘要:数字化条件下航天产品的工艺文件在表现形式、组织架构等方面与传统工艺文件有着本质的区别,导致现有工艺文件管理标准不足以支撑数字化工艺设计。从航天行业标准 航天产品工艺文件管理制度 标准族中提炼工艺文件管理要素,并以管理要素为主线全面分析 航天产品工艺文件管理制度 系列标准在数字化条件下的适用性,在此基础上提出数字化条件下工艺文件管理要求建议,为以后航天产品数字化工艺文件标准制定提供参考。关键词:航天;工艺文件管理;数字化;适用性。标
2、准解读与实施工艺标准化是规范和简化工艺设计与管理的基础性工作,通过工艺标准化可以保障产品设计与工艺设计的协调性。对于典型产品来说,可以减少重复性工作量,规范工作程序,提高产品研制过程的工艺设计质量,缩短工艺准备时间,优化工艺装备配置。航天行业标准 航天产品工艺文件管理制度 是航天企业组织科研生产的基本技术管理制度,是技术管理的重要支撑标准之一,规范了航天产品研制的工作程序,提高了研制过程的工艺设计质量1。近年来,以结构化工艺为核心的数字化工艺的迅猛发展,将制造过程中所需的人、机、料、法、环等要素,以树状结构的方式组织起来,可对工序进行串行、并行、多路径等流程规划,体现了结构化、协同化工艺设计理
3、念,大幅提高了航天产品生产过程中设计和制造的管理水平。数字化工艺文件脱离了卡片模板的限制,而是以颗粒化、模块化、精准化且能被计算机直接解构的工艺数据,直接用来指导工人操作和组织生产。面对全新的航天生产组织模式和工艺文件形式,需要对现行航天工艺文件管理标准再次开展适用性研究。1概述1.1数字化工艺设计的特点a)工艺数据颗粒化。工艺数据颗粒化是实现结构化工艺的基础,将指导工艺生产的工艺数据分解成颗粒单元。工艺数据的颗粒度由系统能解析的最小数据单元决定,包括以下3类:属性:用于描述被管理对象的集合,可以直接被系统精准解析。对象:指对象数据库中管理中的模型、图纸、工艺、设备、刀具、物料等,可以精准地被
4、数字化平台解析。数据集:指在系统结构化工艺内存放工艺需求数据文件的集合,需借助第三方平台进行查看。b)工艺流程模块化。数字化工艺将工艺数据颗粒单元以固化的流程进行组织,最终将所有工艺数据颗粒单元以树状结构的方式组织起来,30-DOI:10.19314/ki.1009-234x.2023.01.011航天标准化2023 年第 1 期图1工艺文件管理标准数字化适用性分析方法架构图数字化条件下航天产品工艺文件管理标准的适用性研究 汤中恒/李建华/冯春霞 等其主要流程包括:工艺路线编制,材料定额编制,创建专业工艺,创建工序,创建工步。在组织工艺数据颗粒单元时,可以多人同时参与设计活动,从而大幅提高数字
5、化工艺的编制效率。c)工艺数据接口标准化。工艺数据接口标准化通过工艺数据以规定的规则存储和传递,实现工艺数据的复用性和可传递性。工艺数据接口不仅包括数字化平台与工艺颗粒单元知识库之间的接口,还包括与上下游软件之间的接口,如ERP系统、MES系统。根据数字化平台的解析规则制定工艺知识单元存储方式,实现系统与工艺颗粒单元知识库之间接口的标准化;根据上下游数据需求及数据类型,建立标准化的软件接口协议,从而最大限度地提高工艺数据在产品全生命周期内利用率。1.2工艺文件管理标准数字化适用性分析方法在数字化工艺条件下,航天产品科研生产模式和工艺文件形式有了颠覆性的改变,需要对现行航天工艺文件管理标准开展科
6、学全面系统的适用性研究。既要继承现行管理标准的成熟经验,又要考虑到数字化工艺的特点。目前,各单位使用的数字化系统风格各异,结合具体数字化系统提出要求难以脱离主观因素;按 航天产品工艺文件管理制度 系列标准逐条提出数字化管理要求,难以充分融入数字化工艺设计的特点。航天产品工艺文件管理制度 系列标准作为在航天单位得到广泛贯彻实施的工艺文件管理制度,经过实践的长期检验,其管理逻辑是成熟有效的。以 航天产品工艺文件管理制度 系列标准的管理逻辑为基础,提出数字化工艺文件管理要求,不仅没有脱离现行管理标准的成熟经验,又考虑到了数字化工艺的特点。工艺文件管理标准数字化适用性分析方法架构如图1所示。为直观形象
7、地表达抽象的管理逻辑,将 航天产品工艺文件管理制度 系列标准的管理逻辑解构成细化的管理要素。管理要素是从 航天产品工艺文件管理制度 系列标准中抽象出的管理对象和管理维度,直观反映了具体条款规定的内容和提出要求的角度。管理要素在管理逻辑和标准条款之间承担着承上启下的作用,管理逻辑由所有管理要素构成,标准条款是管理要素的具体要求。通过逐条款提炼管理要素保证管理要素的全面系统性,从而保证管理逻辑的全面和系统性。在提炼 航天产品工艺文件管理制度 系列标准管理要素的基础上,按管理要素重组所有的标准条款,开展以管理要素为主线的适用性分析方法。结合数字化工艺和传统工艺的区别,依次对每个管理要素下的所有标准条
8、款开展适用性分析,保留所有适用的标准条款,结合数字化工艺设计的特点,针对不适用的条款和适用但需补充的条款,提出数字化工艺文件标准修订建议,为形成数字化工艺文件管理标准草案提供基础。2工艺文件管理要素梳理管理要素是细化的管理逻辑,由于 航天产品工艺文件管理制度 管理类系列标准和编制类系列标准管理逻辑差异性大,将管理要素细分成管理要求类管理要素和编制规则类管理要素。2.1管理要求类管理要素提炼方法航天产品工艺文件管理制度 管理类系列标准包括工艺文件的一般性要求、完整性、签署、更改、编号等,保证了工艺文件的完整性、齐套性、协调性。具体标准需进一步对标准化内容和事项进行讨论和明确。31-航天标准化20
9、23 年第 1 期3数字化条件下的适用性分析3.1管理要求类管理要素对应条款的适用性根据数字化工艺的特点,对管理要素下所有标准条款进行数字化适用性分析。以管理要素签署者的技术责任为例,结合数字化工艺设计的特点,说明管理要求类管理要素对应条款的适用性分析过程,形成签署者的技术责任所属条款的适用性分析表,见表2。具体条款围绕管理对象和管理维度制定管理要求,管理对象是标准提炼出的内容,管理维度是管理对象涉及的维度。以管理对象和管理维度组合的方式提炼管理要求类管理要素,既脱离了具体要求,又能保证管理内容的全面性。逐条对条款内容逆向解构,按“管理对象”+“的”+“管理维度”的方式命名管理要素。如 航天产
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