裝備質量監(jiān)督智能化體系建設

梁　峰，　白海威，　趙建泉

(1. 裝備學院 研究生管理大隊， 北京 101416；　2. 裝備學院 裝備采辦系， 北京 101416)

裝備質量監(jiān)督智能化體系建設

梁峰1，白海威2，趙建泉1

(1. 裝備學院 研究生管理大隊， 北京 101416；2. 裝備學院 裝備采辦系， 北京 101416)

摘要在質量建軍的時代背景下，對裝備質量監(jiān)督智能化體系的構建進行了幾點思考。首先分析了裝備質量監(jiān)督智能化體系概念與特點，接著闡述了外軍和我軍裝備質量監(jiān)督智能化體系建設的現狀。綜合國內外研究現狀，提出了裝備質量監(jiān)督智能化體系的“四大創(chuàng)新發(fā)展”理念和“四大創(chuàng)新發(fā)展平臺”，最后初步構建了生產過程中裝備質量監(jiān)督智能化體系框架。

關鍵詞裝備質量監(jiān)督；智能化；體系建設；思路和框架

實現黨在新形勢下的強軍目標，必須在戰(zhàn)略層面上統(tǒng)籌軍隊裝備科技興軍和質量建軍的能力，構建軍隊現代裝備質量監(jiān)督智能化體系，為高質高效提高我國國防裝備實力和我軍軍事裝備能力提供有力支撐。

1裝備質量監(jiān)督智能化體系概念與特點

1.1裝備質量監(jiān)督智能化體系概念

裝備質量監(jiān)督智能化體系是指深度開發(fā)利用裝備質量監(jiān)督工作各領域和裝備全壽命過程各階段信息資源，形成質量監(jiān)督信息獲取、存儲、傳輸、共享和處理的信息化應用體系。

隨著信息網絡技術的迅猛發(fā)展，我國裝備質量監(jiān)督智能化體系資源得到了極大地豐富。所謂智能化是指由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業(yè)技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面的應用。所謂智能化質量監(jiān)督就是指把人的智能移植到武器裝備上，把人工智能移植到武器裝備科研、實驗、生產、檢驗、管理、服務等全過程中，匯集而成的以通信與信息技術、計算機網絡技術、行業(yè)技術為主體，以自動信息數字控制、機械電子控制和人工智能控制技術為模式的質量監(jiān)督體系應用[1]74。

在此基礎上，裝備質量監(jiān)督智能化體系，可以理解為在國家和軍隊機械化、信息化發(fā)展戰(zhàn)略指導下，在軍隊統(tǒng)一規(guī)劃和組織下對高、精、尖科學技術的集成運用，主要是利用行業(yè)領先技術、計算機網絡技術、數字化設計制造技術、現代通信與信息技術、智能控制技術等匯集而成的針對某一方面的科技智能優(yōu)勢應用。

當前，隨著軍隊裝備建設正在完成從注重數量向注重質量，從注重單一性能向注重整體性能，從注重片面追求高技術創(chuàng)新向智能化體系集成運用的歷史性轉變。影響我軍現代裝備質量的因素更加復雜,重點體現在質量監(jiān)督理念和質量監(jiān)控范圍廣泛性2個方面,具體表現在“五個創(chuàng)新轉變”：一是質量監(jiān)督概念的升級變化，已經逐步由“符合標準”轉變到“讓部隊滿意”；二是裝備生產過程質量監(jiān)控被檢產品，已經逐步由“事后檢驗”轉變到“預防為主，防控結合”；三是由“單一的產品質量把關”轉變到“提高承制單位綜合的質量保證能力”；四是對產品加工精度的微觀質量監(jiān)控要求，已經逐步由20世紀80年代的10～15 μm數量級，轉變到21世紀初的2.5～3 μm數量級，預計2015年以后加工精度將提高到1.5 μm以下；五是現代裝備質量宏觀監(jiān)控，已經逐步由裝備“全過程全壽命”的質量監(jiān)控，轉變到裝備“虛擬演練作戰(zhàn)能力效能、實戰(zhàn)訓練能力效能、實戰(zhàn)演練能力效能”直觀的或遙感的智能化體系質量監(jiān)控。

1.2裝備質量監(jiān)督智能化體系的特點

裝備質量監(jiān)督智能化體系除具有質量監(jiān)督一般性特征外，還具有其自身固有的特點。

一是質量監(jiān)督數字化。數字化就是將許多復雜多變的信息轉變?yōu)榭梢远攘康臄祿?，再運用統(tǒng)計學方法分析數據建立起合理的決策分析模型。獲取數據是一項重要的工作，數據來源的準確性和可靠性直接影響到運用數據分析產品質量特性，影響進一步決策分析的正確性。在這一基本過程中通過自動檢測設備對產品進行自動測試，在測試數據中自動生成時間標識，并將產生的結果以統(tǒng)一格式上傳到產品驗收數據庫，對檢測數據進行存儲、傳輸和判讀。同時，對產品進行數字化管理，對每一批次產品的代料、不合格品處理情況自動歸類匯總，生成數字化產品質量檔案，保證產品檢測數據的動態(tài)查詢。

二是質量監(jiān)督標準化。標準化是在裝備質量監(jiān)督的全過程中，對重復性事物和概念通過制定發(fā)布和實施標準達到統(tǒng)一，以獲得最佳秩序和社會效益[2]47。具體而言就是依據裝備質量監(jiān)督法規(guī)和產品技術標準，對裝備關重件質量特性進行精確測量、對產品是否合格進行準確判定、對質量特性發(fā)展趨勢進行實時預測、對質量影響因素進行具體分析。標準是標準化的核心,為了保證產品質量，依據GJB 5710—2006《裝備生產過程質量監(jiān)督要求》等國軍標中的相關規(guī)定，在裝備質量監(jiān)督全壽命過程中，要執(zhí)行一系列標準化質量監(jiān)督措施。根據質量監(jiān)督的信息，還能完成對智能化質量監(jiān)督預先方案和對產品邊界條件的預警作用，使體系質量監(jiān)督實現標準化[2]51。

三是質量監(jiān)督便捷化。便捷化是指質量監(jiān)督工作能夠有效依托武器裝備建設信息化的數據資源，運用合理成熟的信息技術和方法，迅速地查找出裝備生產過程中存在的問題，通過建立決策分析模型，高效實時指導質量監(jiān)督工作。尤其在依托網絡進行的質量監(jiān)督流程中，自動對產品軍檢提交、固定項目提交、驗收過程提交，裝備研制過程技術狀態(tài)控制、評審，生產過程關重件控制、偏離超差控制、機動檢查，質量管理體系監(jiān)督及技術服務等活動生成帶有時間標識且不可更改的電子記錄，以方便科學預測產品生產發(fā)展趨勢。

2裝備質量監(jiān)督智能化體系建設現狀

2.1外軍智能化體系建設現狀

進入21世紀以來，從外軍質量監(jiān)督智能化體系建設現狀看，美軍在這方面的應用實踐為我們提供了很好的借鑒。

美軍自20世紀五六十年代起就開始研制專用智能化自動檢測設備，到20世紀70—80年代期間逐步進行了完善。美軍“自動檢測系統(tǒng)”具有質量監(jiān)督智能化能力的方法和手段，集中體現在開放性設計標準思想的確立、關鍵性技術標準的開發(fā)和法規(guī)性標準規(guī)范運用方面。

一是智能化開放性設計標準思想的確立。美國空軍率先提出了“模塊化自動測試設備”發(fā)展計劃；美國陸軍制定了“綜合測試設備系列”發(fā)展計劃；美國海軍制定了“聯合自動化支援系統(tǒng)”發(fā)展計劃；美海軍陸戰(zhàn)隊采用的第三梯隊測試裝置，是用于現場武器系統(tǒng)維護的便攜式通用自動測試系統(tǒng)等。上述這些標準均體現開放系統(tǒng)設計思想，并采用較為成熟和先進的商用技術和產品。其基本思想是用計算機軟件代替某些硬件,用智能資源代替物質資源,使計算機軟件成為測試系統(tǒng)的主要部分,利用標準總線系統(tǒng)和通用模塊化儀器組建測試和故障檢測系統(tǒng)。

二是智能化質量法規(guī)性標準規(guī)范。質量法規(guī)標準是質量監(jiān)督的重要依據，也是質量監(jiān)督新的智能方法和手段。以美軍的自動檢測系統(tǒng)相關標準為例，主要體現在以下7個方面:(1) 自動測試系統(tǒng)結構標準化；(2) 自動測試接口標準化；(3) 可互換虛擬儀器技術IVI(In-Vehicle Infotainment)；(4) 測試信息交換標準；(5) 自動測試系統(tǒng)總線標準；(6) IETM(Interactive Electronic Technical Manuals)標準；(7) 其他標準規(guī)范等。采用先進的ATE(Automatic Test Equipment)技術，能夠使武器裝備的維修測試效率提高3倍以上，故障隔離效率提高10倍之多，并可在其全壽命周期內節(jié)省30%以上的測試維修保障費用。

2.2我軍智能化體系建設現狀

總體看我國裝備質量監(jiān)督智能化建設的現狀是創(chuàng)新起點高、動力強、發(fā)展快。隨著CAD/CAM集成程度不斷加深，制造業(yè)已進入智能化時代，產品檢測與質量管理也正在向智能化、網絡化邁進。特別是檢測技術、數據分析技術和智能決策技術等先進信息技術的快速發(fā)展和深度應用，形成了以云技術驅動，集產品檢測工藝、檢測過程、數據分析、質量控制為一體的智能化解決方案。實現了產品檢測規(guī)劃、檢測執(zhí)行、檢測評價和質量管理的數字化、網絡化，極大地提高了產品檢驗和質量管理的自動化、智能化和科學化水平，為智能化質量監(jiān)督提供了技術支撐。

目前，軍事代表正在圍繞智能化質量監(jiān)督體系開展研究，取得了一定的成績。如廣州天奕信息科技有限公司研制開發(fā)了通指裝備數字化軍檢軟件，西北工業(yè)大學研制開發(fā)了航修數字化軍檢管理系統(tǒng)。以空軍裝備部駐沈飛軍代室為代表的軍代室會同裝備承制單位積極探索數字化檢驗方式，利用承制單位制造執(zhí)行系統(tǒng)平臺和測試數據管理系統(tǒng)，建設數字化軍檢系統(tǒng)，實現對關重件、關鍵工序的在線監(jiān)測，實現對原材料、元器件采購、零件加工、組件組裝、部件調試、系統(tǒng)試驗等的動態(tài)掌控。這些探索和創(chuàng)新都為我軍質量監(jiān)督智能化體系建設融合發(fā)展提供了堅實的基礎。

3構建裝備質量監(jiān)督智能化體系的思路和框架

3.1構建貫徹“三大創(chuàng)新發(fā)展理念”的體系思路

創(chuàng)新發(fā)展理念是創(chuàng)新發(fā)展行動的先導，構建裝備質量監(jiān)督智能化體系建設，必須堅持圍繞“傳統(tǒng)質量監(jiān)督全面轉型升級”的目標，從思想上確立起“三大創(chuàng)新發(fā)展理念”。

一是把貫徹“智能質量法規(guī)標準”擺在裝備質量監(jiān)督智能化體系建設的核心位置，并作為裝備質量監(jiān)督全壽命過程的重要依據；不斷豐富完善機械化、信息化、智能化裝備質量監(jiān)督法規(guī)標準內容。重點關注核武器、空間武器、網絡武器裝備等領域的質量法規(guī)標準建設，把完善智能質量法規(guī)標準內容作為衡量軍代表制度深化改革的重要任務；把嚴格執(zhí)行智能質量法規(guī)標準作為衡量裝備質量監(jiān)督智能化體系建設績效的重要尺度。

二是深度開發(fā)我國以“云計算”為主體的計算機技術、計算機輔助支持技術，以北斗衛(wèi)星為主體的測試軟件及其應用開發(fā)技術，以大數據庫為主體的人工智能與專家系統(tǒng)技術。把陸軍、海軍、空軍、火箭軍、戰(zhàn)略支援部隊信息處理技術，交互式電子技術手冊等技術的集成運用作為新測試理論的研究和采納國際通用標準的新常態(tài)。把實現加快高精尖技術導入、提高國防軍工的大工業(yè)制造標準，作為裝備質量監(jiān)督的關鍵技術標準和重要依據。

三是按照體系模塊化、標準通用化原則，牢牢把握智能質量體系建設的總體布局，正確處理智能質量體系建設中關鍵技術集成運用與智能質量系統(tǒng)的關系。堅持集成運用信息網絡+軍代表人工智能移植和專家技術，重點促進智能質量體系模塊化發(fā)展；堅持深度開發(fā)智能質量系統(tǒng)的整體性、融合性功能，重點促進智能質量體系通用化發(fā)展。在增強裝備質量監(jiān)督智能化體系硬實力建設的同時，也要注重不斷提升裝備質量監(jiān)督智能化體系軟實力建設水平[3]。

3.2構建“三大創(chuàng)新發(fā)展平臺”的體系框架

實施智能軟件集中統(tǒng)管、智能資源深度開發(fā)、智能技術廣泛應用、智能服務優(yōu)質保障，推動大數據庫管理質量監(jiān)控平臺、大工業(yè)制造標準質量監(jiān)控平臺、大融合信息質量監(jiān)控平臺的創(chuàng)新發(fā)展。

3.2.1深度開發(fā)智能資源，推動大數據庫質量管理監(jiān)控平臺的創(chuàng)新發(fā)展

大數據是引發(fā)我軍軍事變革和轉型建設的戰(zhàn)略資產。隨著信息技術逐漸滲透到國防軍工每個企業(yè)和裝備質量監(jiān)督各個過程環(huán)節(jié)，數據正成為重要的生產要素被各個行業(yè)所重視。表1列舉了美軍自動檢測技術發(fā)展的歷程。

借鑒美軍發(fā)展經驗，我軍推動大數據庫管理質量監(jiān)控體系的創(chuàng)新發(fā)展，構建裝備質量監(jiān)督智能化體系，必須要集成開發(fā)智能數據庫、智能軟件、智能信息安全管理系統(tǒng)[4]。一是集成開發(fā)規(guī)范標準的智能軟件系統(tǒng)。為了深度開發(fā)利用裝備質量監(jiān)督工作全系統(tǒng)全壽命全過程的信息資源，必須通過廣泛運用數字技術來提高對裝備質量信息的采集、傳輸、處理以及共享等方面的能力，并利用由多種軟件設備組成的信息網絡，對各類人員和各種裝備質量的情況實施有效控制和管理[5]。二是集成開發(fā)智能信息安全管理系統(tǒng)。智能信息技術含量越高，安全管理要求越嚴。尤其是高尖端殺手锏裝備的智能信息安全，已上升為國家安全戰(zhàn)略層面。因此，智能信息更需要分層分級管理，加強智能信息資源安全管控，建立二維碼識別、研究采用諸如數字簽名、加密機等加密手段和工具，為不同密級部門、產品或信息提供安全策略和追責系統(tǒng)[1]77。

表1　美軍自動檢測技術發(fā)展

3.2.2廣泛應用智能技術，推動大工業(yè)制造質量標準監(jiān)控平臺的創(chuàng)新發(fā)展

信息技術的深度應用始終引領制造業(yè)變革的方向。工業(yè)4.0和《中國制造2025》相融合，其主要任務是依據《中國制造2025》規(guī)劃綱要，推動國防軍工智能制造和質量監(jiān)督向中高端水平邁進。

一是充分利用信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical Systems,CPS)，推進軍工制造智能化。工業(yè)4.0和《中國制造2025》的概念，核心是利用CPS通過計算、通信、控制技術的有機融合和深度協(xié)作，實現大型物理系統(tǒng)與信息交互系統(tǒng)的實時感知和動態(tài)控制，使人、機、物真正融合在一起。從構建裝備質量監(jiān)督智能化體系來說，就是以電子技術和信息技術為主要推動力、以數字化技術為核心、以質量監(jiān)督自動檢測技術為支撐，包括其他智能化技術的裝備體系。

二是打造質量監(jiān)督智能化平臺，推進自主監(jiān)測設備標準化、系列化和模塊化。國防軍工在實現工業(yè)4.0和《中國制造2025》趕超中，既要通過信息技術、智能技術、關鍵技術和設備系統(tǒng)的匯集應用和加快改造，盡快補上工業(yè)2.0、工業(yè)3.0的課；更要深度開發(fā)信息技術、智能技術資源，著力解決智能體系自動測試設備、技術資料、BIT(Base Item Type)及測試性問題。使創(chuàng)新打造質量監(jiān)督智能化的平臺能夠統(tǒng)一裝備零部件標準，并使軍工每一個生產單元都嵌入多套生產模塊和質量監(jiān)督模塊，實現智能體系自動測試設備大規(guī)模定制生產標準化、系列化和模塊化[6]。

3.2.3實施“互聯網+”行動計劃，推動大融合信息質量監(jiān)控平臺的創(chuàng)新發(fā)展

對于推動大融合信息質量監(jiān)控平臺創(chuàng)新發(fā)展來說，起顛覆性影響和作用的是“互聯網+”行動計劃在裝備質量監(jiān)督中的擴散和應用。其主要影響和作用體現在：

一是云計算在裝備質量監(jiān)督中的擴散和應用，衍生了便捷使用、按需供給的智能化網絡資源使用模式。目前，云計算技術主要是指通過互聯網動態(tài)提供信息技術資源的信息資源技術應用模式與服務模式。云計算利用虛擬化等技術通過信息網絡將分散的IT軟硬件資源(包括服務器、存儲器、應用軟件、網絡等)進行集中動態(tài)調度，使計算能力、存儲器能力、軟件和信息能力等信息技術能力，如同水和電一樣按需供給，大大提升了IT資源利用效率和使用便捷性。按IT資源不同層次，云計算可分為基礎設施即服務(Infrastructure as a Service，IaaS),平臺即服務(Platform as a Service，PaaS)和軟件即服務(Software as a Service,SaaS)等3種服務形式。隨著裝備質量監(jiān)督越來越多基于互聯網的應用逐步滲透到軍工企業(yè)生產全過程、生產者全員額、產品全壽命中，云計算的應用需求將更加強烈[7]。

二是大數據在裝備質量監(jiān)督中的擴散和應用，帶動了未來價值藍海，引發(fā)了智能化質量監(jiān)督轉型升級的戰(zhàn)略資產。大數據在裝備質量監(jiān)督中擴散和應用的帶動作用主要體現在：大數據海量呈現作用、關聯性分析作用、“價值藍海”挖掘作用。大數據海量呈現作用就是利用數據容量大、增長速度快、數據類別多、價值密度低等特征的一類數據，在符合保密規(guī)定要求的前提下隨時隨地在互聯網上呈現出來。大數據的關聯性分析作用是指能夠對數量巨大、來源分散、格式多樣的數據進行采集、存儲和關聯性分析的新一代信息系統(tǒng)架構和技術。大數據“價值藍?！蓖诰蜃饔镁褪抢脤祿碓催M行價值挖掘，特別是對爆炸式增長的非結構化數據(典型如圖片、各類報表、音視頻信息等)，通過軟件技術和新型算法進行專業(yè)化加工處理，挖掘數據背后的“價值藍?！薄?/p>

3.3構建生產過程中裝備質量監(jiān)督智能化體系框架

本文初步構建了生產過程中裝備質量監(jiān)督智能化體系框架，由創(chuàng)新發(fā)展思路、創(chuàng)新發(fā)展平臺、信息技術體系為指導，結合“三大創(chuàng)新發(fā)展理念”和“三大創(chuàng)新發(fā)展平臺”，裝備生產過程質量監(jiān)督體系包括13個方面的內容和相關的質量監(jiān)督方法[8],如圖1所示。

圖1　生產過程中裝備質量監(jiān)督智能化體系框架

4結 束 語

裝備質量監(jiān)督是一項系統(tǒng)工程，涉及多個層面、貫穿于武器裝備的全壽命周期，任何環(huán)節(jié)的疏忽，監(jiān)督不到位，都將導致武器裝備質量問題的發(fā)生。因此，構建裝備質量監(jiān)督智能化體系是新時期我軍武器裝備建設的一項重要工作，如何運用智能化的技術方法和手段保證武器質量是一項長期的課題。

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(編輯：田麗韞)

Construction of Equipment Quality Surveillance Intelligent System

LIANG Feng1，BAI Haiwei2，ZHAO Jianquan1

(1. Department of Graduate Management, Equipment Academy, Beijing 101416, China；2. Department of Equipment Acquisition, Equipment Academy, Beijing 101416, China)

AbstractIn the background of building up a military force by quality, the paper discusses some points about the building of the equipment quality surveillance intelligent system. First of all, it analyzes the concept and characteristics of equipment quality surveillance intelligent system. Then, it expounds the status quo of foreign military forces and the PLA in this respect. Based on the current studies home and abroad, the paper proposes four major innovative developments and four major platforms in the equipment quality surveillance intelligent system. Finally, it establishes an equipment quality surveillance intelligent system framework applicable to production process.

Keywordsequipment quality supervision; intelligent; system building; ideas and frameworks

收稿日期2015-11-26

基金項目部委級資助項目

作者簡介梁峰(1985-)，男，博士研究生 ,主要研究方向為裝備采辦信息化。

中圖分類號E07

文章編號2095-3828(2016)03-0075-05

文獻標志碼A

DOI10.3783/j.issn.2095-3828.2016.03.015

白海威，男，教授，博士生導師。