智能制造模式下的質(zhì)量監(jiān)督工作研究

■ 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。

一、對設(shè)計工作開展質(zhì)量監(jiān)督的重點內(nèi)容

（一）MBD 數(shù)模及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的建立及管理

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。

（二）EBOM 數(shù)據(jù)的管理

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。

（三）信息化平臺下設(shè)計更改源頭的控制

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。

（四）基于數(shù)字樣機模型相關(guān)分析工作的確認管理

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。

（五）人員能力素質(zhì)的管理

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。

二、對制造工作開展質(zhì)量監(jiān)督的重點內(nèi)容

（一）數(shù)控加工程序的確認及管理

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。

（二）數(shù)字化檢測的管理

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。

（三）新技術(shù)新工藝應(yīng)用的管理

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)。

（四）MBD 數(shù)模的管理

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。

（五）人員能力素質(zhì)的管理

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。

三、對檢驗工作開展質(zhì)量監(jiān)督的重點內(nèi)容

（一）檢驗計劃的管理

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。

（二）檢驗人員能力素質(zhì)的管理

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。