航空產品數字化設計與制造標準體系規(guī)劃及發(fā)展策略分析

鄭榮華 李文彬

隨著數字化產品在產品研發(fā)中的應用，我國在國防科技工業(yè)的信息化規(guī)劃中提出了建設產品數字化標準的目標。在航空工業(yè)信息技術的發(fā)展過程中，航空產品數字化設計與制造標準體系規(guī)劃有著較為重要的意義，數字化技術能夠促進我國飛機研制的快速發(fā)展，標準化建設能夠促進我國航空產業(yè)的升級，促使航空產品設計朝著標準化的方向不斷發(fā)展。就目前來看，我國航空裝備設計及制造能力較低，因此必須加強航空產品數字化設計與制造標準體系建設，為航空設計行業(yè)的發(fā)展提供有力支持。

一、數字化設計標準體系的研究現(xiàn)狀

從20世紀50年代起，美國航空產品設計行業(yè)已經開始重視對計算機技術的應用。直到1994年，波音公司利用數字化技術構建了一套數字化建模標準體系，該體系是在CATIA基礎上形成的，之后利用三維模型進行數字化建設，實現(xiàn)了飛機全三維設計與制造一體化。而我國在飛機研制過程中，主要利用CAD等軟件進行產品設計，但是在數字化設計過程的三維建模及數據管理等幾個方面，缺乏可靠的標準規(guī)范。目前，都是利用三維幾何造型、計算機輔助設計對計算機設計應用進行強化，而航空產品數字化設計的標準是以CATIA設計為主，包括了部分的UG建模標準。由此可見，我國航空產品數字化設計與制造標準存在一定不足，需要對其進行深入分析，提出有效策略，以促進航空數字化設計與制造標準體系建設的發(fā)展。［1］

二、航空產品數字化設計與制造標準體系框架

（一）航空工業(yè)技術的應用標準需求

就航空工業(yè)信息技術的發(fā)展及應用標準體系來看，目前數字化技術主要是CAD制圖、數字化建模等幾個方面，但是這幾個方面的標準的通用性都較差，無法滿足航空設計行業(yè)的發(fā)展需求。［2］為促進航空產品數字化設計的發(fā)展，需要對常用的UG建模、CATIA等制定標準，確定CAD制圖的管理及規(guī)定標準，并加強數字化標準建設。

（二）標準化體系框架

第一，信息分類編碼標準。對航空產品數字化設計與制造的對象進行分類，并做好標識，保證產品編碼的可識別性及唯一性，為產品設計和制造提供有利依據。

第二，產品數字化定義及建模標準。對數字化設計與制造過程的數據進行數字化描述，對航空產品的形狀、幾何尺寸等各方面進行描述，確定基本元素的坐標設置及參數設定，實現(xiàn)標準化建設。

第三，數字化預裝配標準。利用專用軟件對各個產品部件進行模式化裝配，整個過程要保證裝配零件的配合，確定裝配規(guī)范，以此保證裝配的準確性。

第四，數字化制造標準。嚴格控制數字化制造工藝、工裝設計、生產線建設、工藝仿真等內容，建立數字化制造標準，對數字化模型進行定義。

三、航空產品數字化設計與制造標準規(guī)劃的發(fā)展策略

（一）規(guī)劃設計

由于航空產品數字化設計與制造標準化體現(xiàn)出較明顯的長期性特點，想要保證各項工作的協(xié)調及穩(wěn)定發(fā)展，可選擇以下幾項策略展開工作：一是充分了解需求，結合企業(yè)對航空產品數字化設計與制造的需求進行科學分析，在明確標準化設計需求的基礎上，對后續(xù)的標準化工作規(guī)劃進行完善；二是建立標準化體系，結合需求構建數字化設計與制造標準體系框架，確定框架的重點，制定合理的框架結構；三是制定標準與動態(tài)修正，制定數字化設計與制造標準體系，采用設計與制造基礎較好的企業(yè)內部標準及規(guī)范，秉持“邊制定、邊完善、邊提升”的方針，不斷修正信息標準，使其成為完整、統(tǒng)一的標準化體系。［3］

（二）發(fā)展策略

按照我國國防科技工業(yè)的信息化規(guī)范，需要將航空產品的數字化設計與制造標準作為主線，建立統(tǒng)一的標準和規(guī)范，形成一個具有實用性的標準體系。為實現(xiàn)這一目標，需要充分利用以下兩個發(fā)展策略：一是確定發(fā)展戰(zhàn)略，注重分解體系任務，在充分了解數字化設計與制造標準化需求的基礎上，確定發(fā)展戰(zhàn)略，對體系任務進行分解，在前期要重視對數字化定義和建模標準的研究，在中期重視產品數據管理和產品數字化定義，在后期重視并制定并行工程等相關標準，有步驟地完成標準化體系的統(tǒng)一；二是明確原則，精心組織，需要將快速建設標準體系作為原則，充分發(fā)揮數字化設計制造部門及標準化專業(yè)機構的工作積極性，對重點問題進行針對性的處理，對管理技術及信息技術等領域進行標準化管理，不斷規(guī)范組織管理工作，保證標準化體系建設目標的順利實現(xiàn)。

四、結語

雖然我國在航空產品數字化設計與制造方面取得了一定的成績，但是依舊未能形成標準化發(fā)展，既影響了我國航空產品的設計水平，也阻礙了航空產品設計行業(yè)的進一步發(fā)展。面對這種情況，需要加強航空產品數字化設計與制造標準體系建設，通過有效的策略，促進航空產品數字化設計與制造標準規(guī)劃發(fā)展，為航空產品設計行業(yè)的發(fā)展提供有力支持。