裝甲車輛數(shù)字化標準的研究與探討

陳京生,鄭曉亞,何 華, 袁宏濤

(1.中國兵器工業(yè)標準化研究所，北京 100089； 2.北方機器有限責任公司，齊齊哈爾 161000)

【裝備理論與裝備技術】

裝甲車輛數(shù)字化標準的研究與探討

陳京生1,鄭曉亞1,何 華1, 袁宏濤2

(1.中國兵器工業(yè)標準化研究所，北京 100089； 2.北方機器有限責任公司，齊齊哈爾 161000)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭對武器裝備提出了愈來愈高的數(shù)字化與信息化要求。針對現(xiàn)行的裝甲車輛三維數(shù)字化設計技術規(guī)范相對滯后，探討研究了裝甲車輛數(shù)字化的相關標準。文中，簡單論述了標準規(guī)范的重要性，研究了數(shù)字化標準相關問題，討論了數(shù)字化標準體系的編制原則與編制方法。文中指出的相關問題可為裝甲車輛數(shù)字化的設計、制造、試驗和管理提供參考。

裝甲車輛；數(shù)字化；體系標準

在現(xiàn)代地面戰(zhàn)爭中，無論是進攻還是防御，裝甲車輛仍然是陸軍的主要突擊力量，并被認為是最好的進攻性武器?，F(xiàn)代高技術條件下的地面戰(zhàn)爭對裝甲車輛數(shù)字化與信息化提出了更高的戰(zhàn)斗效能要求，由于技術規(guī)范制訂跟不上數(shù)字化與信息化快速發(fā)展步伐，技術規(guī)范修改相對滯后，裝甲車輛如何在相關技術規(guī)范指導下進行設計，實現(xiàn)由傳統(tǒng)經(jīng)驗型的二維設計向現(xiàn)代預測的全三維數(shù)字化設計轉變，在技術規(guī)范層面仍然存在某些值得探討的問題。盡管在相關研究領域也取得了很多研究成果[1-6]，但是對裝甲車輛數(shù)字化的標準與規(guī)范仍然有進行深入研究的必要，以指導設計出滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭需求的裝甲車輛，并達到降低研發(fā)風險、縮短研發(fā)周期、提高設計效率與產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

1 標準體系建設是系統(tǒng)工程

裝甲車輛數(shù)字化研制與其他系統(tǒng)研制一樣，都同樣存在標準體系建設問題[7-11]。標準體系建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，建設周期長，涉及數(shù)字化與信息化兩個層次的問題，專業(yè)面寬，研制技術難度高，只有在一體化研發(fā)體系指導下，才能完成裝甲車輛的三維數(shù)字化設計。設計一般要經(jīng)歷3個階段，首先是從裝甲車輛總體考慮，構建三維數(shù)字化設計體系，按照軟件工程自頂向下的設計原則，合理規(guī)劃能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)術技術要求的系統(tǒng)與關鍵設備分系統(tǒng)，通過嚴格的戰(zhàn)術技術論證后，設計出三維數(shù)字化幾何樣機；其次，在實驗室借助仿真手段，基于多學科多技術的綜合優(yōu)化，驗證設計方案的可行與可用性；然后，基于數(shù)據(jù)信息集成，通過綜合優(yōu)化與試驗驗證，最終構造建出符合現(xiàn)代實戰(zhàn)要求的產(chǎn)品一體化研發(fā)體系。其中，實現(xiàn)裝甲車輛內(nèi)各個分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成與裝甲車輛系統(tǒng)和其他指揮系統(tǒng)的協(xié)同是關鍵的核心要素，也是數(shù)字化標準重要作用的價值所在。數(shù)字化是信息化的基礎，是實現(xiàn)信息化的前提和必要條件。數(shù)字化標準體系構建的意義與作用在于：可在該體系的指導下，制定出統(tǒng)一的裝甲車輛數(shù)字化具體標準，以協(xié)調(diào)在設計、制造、試驗與管理過程中的各種關系，在系統(tǒng)工程思想的指導下，快速地研制出可實現(xiàn)高效數(shù)據(jù)信息共享的現(xiàn)代化裝甲車輛。

2 數(shù)字化標準體系的編制原則與方法

2.1 編制原則

基于裝甲車輛數(shù)字化標準體系構建與相關標準的制定是一項復雜的系統(tǒng)工程，必須按照系統(tǒng)工程思想，充分考慮體系的系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、合理性和可操作性，遵循國家相關標準、軍用標準與行業(yè)標準，針對裝甲車輛數(shù)字化研究對象，結合兵器企業(yè)特點，確定編制原則。包括:

① 結構合理,層次清晰,全面配套,力求在標準體系內(nèi)，全面覆蓋某一范圍內(nèi)特定功能的所有標準；

② 符合邏輯，結構安排合理，便于理解；

③ 標準應當安排標準體系的最高層次，使之既可簡化體系，又擴大了標準的使用范圍；

④ 明確劃分標準體系的各子體系，避免重復；

⑤ 標準體系是動態(tài)變化的，設計體系時應當注意留有標準修訂、刪減和補充的空間。

2.2 編制方法

標準體系編制必須是系統(tǒng)、完整與有序的，絕非某些標準的簡單堆積。在新形勢下，應將原“機械化設計與制造”系統(tǒng)標準體系中適應“數(shù)字化軍工”建設的就加以保留繼承，不完整的就補充完善，不適應新形勢需要的就刪除，以完善數(shù)字化標準體系，滿足新形勢下數(shù)字化建設的需要。在編制標準體系時，在方法上應當注意以下問題：

首先，標準體系的基本組成單元是標準，因此在體系中應覆蓋已制定、在制定與待制定的全部數(shù)字化標準內(nèi)容。

其次，標準體系表應有必要的編制說明，其中，包括結構圖和明細表，以便于應用。

第三，在系統(tǒng)工程思想指導下，編制標準體系表應注意基本組成單元之間關聯(lián)性，采用分解協(xié)調(diào)原則，確保整體優(yōu)化以形成最佳的體系表。

最后，基于PDM、CAPP、CAM等平臺構造體系框架，其覆蓋范圍應當包括數(shù)字化與信息化兩部分內(nèi)容，如數(shù)字化設計標準、信息化安全標準等。

3 標準體系內(nèi)容

3.1 制定標準的重點

① 建立多層次的標準規(guī)范

數(shù)字化工程是多專業(yè)、多技術的組合，硬件和軟件只是完成數(shù)字化的工具。以PDM來說，IT專業(yè)公司只提供軟件和提出對硬件的需求，必須結合具體科研流程和型號研制需求，對PDM進行定制。

② 加強基礎標準建設

以PDM三維標準件模型為例，二維時代建立的標準件庫，如果三維時代再采用二維時代的思路，標準件庫的管理就會出現(xiàn)問題。因為二維標準件模型一般只用于本單位，而三維標準件模型用于多個單位的協(xié)同，三維標準件模型一旦修改，將影響模型的正確性和一致性，不符合標準的要求，因此要求三維標準件模型要有編碼，并以編碼控制模型的修改。

③ 重視數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)接口協(xié)調(diào)和信息轉換的標準

數(shù)字化工程的特點是數(shù)據(jù)共享，協(xié)同設計要求數(shù)據(jù)共享，只有在數(shù)據(jù)共享前提下，才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)接口協(xié)調(diào)和信息轉換，保證并行設計、數(shù)據(jù)交換的正常進行。

④ 加強與型號研制的協(xié)作

針對以往標準與型號研制相互脫節(jié)，工程性較差，相關標準研究往往是從技術到技術，嚴重脫離生產(chǎn)實際，盡管制定了大量信息化標準，但是很難得到實際應用。為此，需要從事設計、工藝、試驗、標準化、信息化和管理的相關人員共同協(xié)作，針對數(shù)字化工程的實際需要展開協(xié)作，根據(jù)裝甲車輛數(shù)字化標準的實際需要制定相關的文件、指南和標準。

3.2 標準體系的主要內(nèi)容

標準體系制定涉及多學科、多技術的交叉，知識面廣，技術覆蓋寬，內(nèi)容繁多，為了簡捷，這里將裝甲車輛數(shù)字化標準體系以表格形式表達，詳見表1。

表1 裝甲車輛標準體系

續(xù)表表

編號標準類別主 要 內(nèi) 容4.2.2工藝裝備的數(shù)字化建模標準主要規(guī)范制定工藝裝備的三維建模,包括建模方法、原則、規(guī)定等方面。4.2.3底層制造標準包括:數(shù)控機床、機器人、坐標測量機、自動測試設備、過程控制子系統(tǒng)等設備的數(shù)字化裝備標準,如設備特性、電氣接口、機械接口方面的標準。還有底層設備控制標準、底層制造網(wǎng)絡標準等。4.3數(shù)字化試驗與評價標準主要指采用現(xiàn)代化手段對產(chǎn)品進行試驗與評價所涉及的標準。4.4系統(tǒng)集成標準系統(tǒng)間集成按集成深度劃分為信息的集成、過程的集成和知識的集成,按集成范圍劃分為車間級集成,企業(yè)級集成和企業(yè)間集成。系統(tǒng)集成標準主要包括系統(tǒng)間集成標準、集成框架標準、集成平臺和接口標準以及數(shù)據(jù)交換標準等。5綜合管理標準主要包括:質(zhì)量管理標準、辦公自動化標準、資產(chǎn)管理標準、財經(jīng)管理標準、人力資源管理標準、綜合計劃管理標準、物流管理標準、營銷管理標準、預研管理標準、預研管理標準、型號研制生產(chǎn)管理標準及民品管理標準等。

4 結束語

“沒有標準化就沒有數(shù)字化”已成為軍工制造業(yè)的共識。裝甲車輛數(shù)字化標準體系制定涉及數(shù)字化設計、制造、試驗、管理與信息化建設等諸多領域，標準體系是一個有機的整體，包含了對標準化管理體制和運行機制的再造。鑒于標準體系的同步或超前制定有利于指導型號產(chǎn)品的研制，上述對相關甲車輛數(shù)字化標準作了些探討，但愿有助于裝甲車輛數(shù)字化標準體系的進一步完善。

[1] 鮑來華，孟晨.通用自動測試系統(tǒng)資源的標準化描述方法[J].兵工自動化，2006，25(8)：33-35.

[2] 楊春，杜舒明.美國軍用自動測試系統(tǒng)( ATS) 的發(fā)展趨[J].國外電子測量技術,2004(6):5-7.

[3] 王厚鏗,王俊剛,孫勇.軍用自動測試系統(tǒng)(ATS)技術綜述[J].航空科學技術,2006(5):40-42.

[4] 張敏,張吉力,張宗麟.軍用自動測試系統(tǒng)的發(fā)展及關鍵技術[J].航空維修與工程,2005(2):49-51.

[5] 陳軍容，周輝.自動測試系統(tǒng)的分類及測試需求分析[J].科技信息,2011(13):35.

[6] 王大輝，梅運煥，孫波，等.軍用自動測試系統(tǒng)的標準化研究[J].航空精密制造技術,2009，45(2):42-46.

[7] 劉健.機載雷達通用自動測試系統(tǒng)的設計[D].南京:南京理工大學,2007.

[8] 黃開達,蘇世彬.測控裝備自動測試系統(tǒng)通用性設計[J].數(shù)字技術與應用，2013(7)：120-122.

[9] 王莎莎.電子設備自動測試系統(tǒng)的通用性設計[J].計算機測量與控制,2012,20(3):642-647.

[10]王培元.海防雷達檢測平臺通用性綜合研究與實現(xiàn)[J].計算機測量與控制,2011,19(1):102-104.

[11]李磊,李國林,徐君明.雷達高度表自動測試系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].電子測量技術,2011,34(4):86-89.

(責任編輯 周江川)

Research and Discussion on Digitization Standard for Armored Vehicle

CHEN Jing-sheng1, ZHENG Xiao-ya1, HE Hua1, YUAN Hong-tao2

(1.China Ordnance Industrial Standardization Research Institute, Beijing 100089, China; 2.China North Industries Group Corporation, Qiqihar 161000, China)

Modern warfare put forward more and more requirement in informatization and digitization for military equipment. Aimed at the puzzle of 3D digitization design in existent armored vehicle, the paper explored and researched the relevant standards of armored vehicle digitization. In the paper, it simply expounded the importance of standard, and researched on the digitization standard and discussed the principle and method of formation in digitization standard system. The paper pointed out the problem of related research, which can provide a reference for the design, manufacture, test and management of armored vehicle digitization.

armored vehicle; digitization; system standard

2015-02-20

陳京生(1965—)，男，研究員，主要從事武器裝備標準化技術。

10.11809/scbgxb2015.08.015

陳京生,鄭曉亞,何華,等.裝甲車輛數(shù)字化標準的研究與探討[J].四川兵工學報，2015(8):59-62.

format:CHEN Jing-sheng, ZHENG Xiao-ya, HE Hua, et al.Research and Discussion on Digitization Standard for Armored Vehicle[J].Journal of Sichuan Ordnance,2015(8):59-62.

E923.1

A

1006-0707(2015)08-0059-04