■ 黃堅 王江山 劉漢青 李廣進
智能制造模式相比傳統(tǒng)制造模式,雖然在產(chǎn)品數(shù)據(jù)的定義及傳遞形式、保證產(chǎn)品質(zhì)量的方法、產(chǎn)品質(zhì)量形成過程等相關(guān)環(huán)節(jié)發(fā)生了較大變化甚至是徹底變革,但制造的主要流程、影響產(chǎn)品質(zhì)量形成的因素、技術(shù)狀態(tài)管理的方法、質(zhì)量管理體系控制等核心內(nèi)容只是形式上、局部上有所改變,因此質(zhì)量監(jiān)督的主體內(nèi)容,如工程更改和技術(shù)文件的控制、關(guān)鍵件、重要件和關(guān)鍵工序的控制、不合格品的控制等內(nèi)容仍然是質(zhì)量監(jiān)督工作的重點。傳統(tǒng)制造模式下質(zhì)量監(jiān)督工作的大部分內(nèi)容在智能制造模式下具有繼承性,也仍將是質(zhì)量監(jiān)督工作內(nèi)容的主體。
智能制造模式產(chǎn)生了許多新的概念和內(nèi)容。如MBD 數(shù)模徹底替代二維圖紙作為設(shè)計輸入以及技術(shù)狀態(tài)管理的底層數(shù)據(jù),且產(chǎn)品數(shù)據(jù)在相關(guān)部門的傳遞由圖紙傳遞變?yōu)镋BOM(設(shè)計物料清單)、PBOM(計劃物料清單)、MBOM(制造物料清單)的傳遞;武器裝備具備整機數(shù)字樣機可以實現(xiàn)設(shè)計工藝的并行工作,可以進行數(shù)字仿真的干涉分析、力學(xué)分析代替原有武器裝備研制模式的實物驗證工作;零部件的數(shù)字化檢測替代了原有的樣板工裝檢測方式;五類單據(jù)的審理在網(wǎng)絡(luò)平臺上按流程簽署替代了原有的紙質(zhì)簽署。智能制造模式下研制環(huán)節(jié)體現(xiàn)出的新形式以及新內(nèi)容在現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中沒有涉及或者形式上已經(jīng)發(fā)生了改變。因此,需要重新分析特點,找出監(jiān)督重點,以便更好地開展質(zhì)量監(jiān)督工作。
MBD 技術(shù)即基于模型的產(chǎn)品數(shù)字化定義,是指在武器裝備的數(shù)字化定義中,以三維產(chǎn)品模型為基礎(chǔ),集成了尺寸標(biāo)注、公差范圍、加工制造、檢驗要求等特征信息。智能制造模式下,設(shè)計人員在進行設(shè)計工作時不再進行二維圖紙的繪制,而是通過建立MBD 數(shù)模,最終生成武器裝備的數(shù)字樣機。MBD 數(shù)模將是生產(chǎn)部門和檢驗部門開展工作的唯一依據(jù),所以軍事代表應(yīng)當(dāng)對其相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范如《MBD 數(shù)據(jù)標(biāo)注規(guī)定》《MBD 數(shù)據(jù)審簽與發(fā)送管理規(guī)定》《MBD 數(shù)據(jù)設(shè)計更改與版次規(guī)定》《CATIA 三維建模規(guī)范》等頂層文件內(nèi)容進行重點監(jiān)督,保證設(shè)計人員能夠按照規(guī)范要求開展工作。
EBOM(設(shè)計物料清單,Engineering BOM)是產(chǎn)品工程設(shè)計管理中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它通常精確地描述了產(chǎn)品的設(shè)計指標(biāo)和零件與零件之間的設(shè)計關(guān)系。對應(yīng)文件形式主要有產(chǎn)品明細表、圖樣目錄、材料定額明細表、產(chǎn)品各種分類明細表等。武器裝備智能制造模式下,EBOM 代替圖紙作為設(shè)計輸出,也是PBOM、MBOM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。如果EBOM 中的內(nèi)容有誤,將會直接造成后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)問題的產(chǎn)生。特別是在研制階段,每件武器裝備的EBOM 由于不斷地設(shè)計更改在不斷變化。為切實保證設(shè)計人員所輸出的EBOM 的正確性,軍事代表應(yīng)督促企業(yè)建立EBOM 管理系統(tǒng),對于每件武器裝備EBOM 進行有效管理,防止其非預(yù)期使用。
智能制造模式下,設(shè)計更改具有全新的特點。一是在信息化平臺上,按流程簽署代替了原有的紙質(zhì)介質(zhì)的簽署;二是設(shè)計更改文件中所附帶的數(shù)模代替了原有模式下設(shè)計更改文件所附的圖紙。三是設(shè)計更改在設(shè)計、工藝、制造、檢驗等環(huán)節(jié)的傳遞均在信息化平臺上進行。設(shè)計部門所發(fā)的設(shè)計更改作為產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)控制的源頭,軍事代表必須針對其新形勢下的新特點加強管理控制。一是嚴(yán)格要求設(shè)計人員按照標(biāo)準(zhǔn)和程序進行設(shè)計更改文件的編寫,確保數(shù)模與文件內(nèi)容的一致性;二是加強對信息化平臺關(guān)于設(shè)計更改模塊功能的確認,確保設(shè)計更改文件能完整有效地在設(shè)計、生產(chǎn)、檢驗部門進行正確傳遞;三是在研制階段,必須要求設(shè)計部門定期將設(shè)計更改清單提供給生產(chǎn)、檢驗部門進行比對,軍代表必須定期組織設(shè)計、生產(chǎn)、檢驗部門進行產(chǎn)品設(shè)計更改清單的核對,確保設(shè)計更改的落實。
傳統(tǒng)制造模式下,由于二維圖紙描述的信息不直觀性,設(shè)計人員需要階段性出圖,并通過生產(chǎn)物理樣機以實物來驗證設(shè)計意圖。由于數(shù)字樣機技術(shù)可以使得產(chǎn)品模型易于修改,在智能制造模式下,設(shè)計人員可以建立整機數(shù)字樣機,通過可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以直觀、方便、迅速地分析、比較多種設(shè)計方案,確定影響性能的敏感參數(shù);模擬各種真實工況下產(chǎn)品的性能,如不滿足要求可以快速進行修改,修改過程即數(shù)字產(chǎn)品模型再“制造”,再快速模擬分析過程,如此循環(huán)至得到滿足設(shè)計要求的數(shù)字化產(chǎn)品模型。從而無需制造物理樣機就可獲得產(chǎn)品級的優(yōu)化設(shè)計方案,不僅縮短了開發(fā)周期,而且提高了設(shè)計效率、設(shè)計質(zhì)量和一次開發(fā)的成功率。數(shù)字化樣機使得傳統(tǒng)研制模式需要實物驗證的一部分工作前移,同樣軍事代表對此部分內(nèi)容的質(zhì)量監(jiān)督工作也要隨之前移。軍事代表要審查其針對數(shù)字樣機開展相關(guān)工作方案的可行性,要跟蹤了解其開展理論分析、軟件模擬計算的相關(guān)過程,最后要重點審查其相關(guān)工作的結(jié)論報告與其實施方案的一致性。
智能制造模式對設(shè)計部門人員的能力素質(zhì)有著更高的要求,設(shè)計人員能力素質(zhì)是保證產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)能否按要求實現(xiàn)的關(guān)鍵,也是軍事代表重點控制的內(nèi)容。智能制造模式下,設(shè)計人員必須要能按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行MBD 數(shù)模的建立與管理,能按要求進行設(shè)計更改文件的編制及管理,能運用各類計算機軟件開展基于數(shù)字樣機模型的相關(guān)計算仿真工作??傊O(shè)計人員必須具備相應(yīng)能力素質(zhì),才能具備上崗資格開展相關(guān)設(shè)計工作。軍事代表應(yīng)重點對承制單位開展設(shè)計人員基本能力資格考核情況進行監(jiān)督檢查。
傳統(tǒng)制造模式下軍事代表監(jiān)督重點是最終產(chǎn)品質(zhì)量的符合性;智能制造模式下,機加零件絕大多數(shù)采用數(shù)控加工,需要編制大量的數(shù)控程序,一方面數(shù)控程序的工藝性和可行性是保證零件質(zhì)量的核心,另一方面由于數(shù)控程序較多,若管理不慎,版次更改不及時,將會造成批次超差等嚴(yán)重后果,故其規(guī)范管理也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。軍事代表應(yīng)針對數(shù)控零件加工的特點,一方面重點監(jiān)督零件數(shù)控程序編制是否規(guī)范、工藝參數(shù)設(shè)置是否合理、仿真切削試驗是否符合要求以及數(shù)控程序的評審是否按要求開展,另一方面應(yīng)重點檢查數(shù)控程序的管理制度建立是否規(guī)范、覆蓋面是否完全和制度落實情況。
軍事代表應(yīng)對以下三個方面進行重點監(jiān)督:一是檢查檢測設(shè)備是否在有效期內(nèi),是否按周期定檢;二是確認檢測程序編制的是否規(guī)范、適用,能否滿足產(chǎn)品的檢測要求;三是查看操作人員是否具有相應(yīng)的資格,有無無證操作現(xiàn)象,及其人員定期開展業(yè)務(wù)培訓(xùn)情況。
在智能制造模式下,大量的新技術(shù)、新工藝應(yīng)用于實際生產(chǎn)。一方面這些新技術(shù)應(yīng)用于武器裝備制造,對于軍企雙方都是全新的概念,另一方面這些新技術(shù)的應(yīng)用對產(chǎn)品的特性實現(xiàn)都有著重要的影響,所以軍事代表必須對新技術(shù)新工藝的應(yīng)用加強質(zhì)量監(jiān)督,確保產(chǎn)品功能的實現(xiàn)。首先,對于新技術(shù)新工藝應(yīng)用于實際生產(chǎn)的可行性與適用性,軍事代表應(yīng)要求工廠進行全面的方案分析并切身參與把關(guān),確保新技術(shù)的應(yīng)用能滿足產(chǎn)品需要;其次,應(yīng)嚴(yán)格督促工廠按照技術(shù)規(guī)范開展新工藝的試驗試制應(yīng)用并參與鑒定與評審;最后,新技術(shù)應(yīng)用評審?fù)ㄟ^后,應(yīng)督促企業(yè)建立相關(guān)制度與規(guī)范用于指導(dǎo)新工藝的后續(xù)應(yīng)用,最終保證產(chǎn)品質(zhì)量的實現(xiàn)。
MBD 數(shù)模作為生產(chǎn)的唯一依據(jù),軍事代表應(yīng)重點監(jiān)督其在生產(chǎn)部門的管理情況,防止管理失控。軍事代表應(yīng)監(jiān)督生產(chǎn)部門建立相應(yīng)的MBD 數(shù)模生產(chǎn)管理程序和系統(tǒng),以保證用于工藝指令和指導(dǎo)現(xiàn)場工人操作的數(shù)模版本正確、可控。軍事代表應(yīng)定期對管理程序和系統(tǒng)的運行情況進行檢查,掌握制度的落實情況,查看各項記錄是否完整,確保生產(chǎn)中使用的MBD 數(shù)模版本正確、現(xiàn)行有效。
智能制造模式下對生產(chǎn)部門的人員尤其是工藝人員與操作者的能力素質(zhì)都有了新的要求。工藝人員應(yīng)具備會使用三維制圖軟件如CATIA,應(yīng)能運用軟件對零件裝配實現(xiàn)模擬進行,應(yīng)能運用軟件如COMPOSER 進行三維工藝文件的編制等能力。操作者應(yīng)會使用三維軟件查看MBD數(shù)模并在數(shù)模上測量尺寸,能按要求開展工作。軍事代表應(yīng)督促監(jiān)督生產(chǎn)部門對其相關(guān)人員開展培訓(xùn),確保具備相應(yīng)資格后方能持證上崗開展工作。
智能制造模式下,檢驗人員依據(jù)檢驗計劃對照產(chǎn)品實物進行檢查。檢驗計劃由檢驗技術(shù)人員依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和MBD數(shù)模結(jié)合生產(chǎn)部門的工藝指令單獨編寫,包含了檢驗產(chǎn)品的相關(guān)信息、版次、特性尺寸、使用的檢測工具,以及為了說明特性尺寸位置的三維截圖。軍事代表應(yīng)重點監(jiān)督檢驗計劃編制是否規(guī)范、合理,版本控制是否嚴(yán)格有效,檢驗計劃是否落實到位,確保檢驗人員按照檢驗計劃進行產(chǎn)品質(zhì)量的符合性檢查。
檢驗人員應(yīng)具備以下幾方面新的能力方能開展工作。一是應(yīng)會使用三維軟件查看MBD 數(shù)模并在數(shù)模上測量尺寸;二是應(yīng)能正確理解三維工藝文件的內(nèi)容;三是應(yīng)能掌握新技術(shù)新工藝的相關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn)。軍事代表應(yīng)監(jiān)督檢查檢驗部門對其檢驗人員開展培訓(xùn)的情況,確保具備相應(yīng)資格后方能持證上崗開展工作。