宋鴿　王智卿　李旭　張可為　許可

摘要：最近幾年我國(guó)航空工業(yè)在數(shù)字化制造方面得到了很大的進(jìn)步與發(fā)展，但因?yàn)樵跀?shù)字化制造上起步晚、研發(fā)速度緩慢，和國(guó)際上其他國(guó)家之間的相差較大，為國(guó)內(nèi)航空制造帶來了很大的壓力，因此推進(jìn)航空研發(fā)快速?gòu)膫鹘y(tǒng)生產(chǎn)模式到數(shù)字化生產(chǎn)模式上的轉(zhuǎn)換，已然成為了亟需解決的一項(xiàng)問題。而數(shù)字化制造通常包含了一個(gè)產(chǎn)品的所有生命周期，當(dāng)前大多數(shù)文獻(xiàn)均是對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)與數(shù)字化模擬技術(shù)的分析，但從制造管理與數(shù)字化著手，落實(shí)并分析其在生產(chǎn)車間的運(yùn)用問題，促進(jìn)數(shù)字化制造的發(fā)展進(jìn)程上則較少，本文將從管理的角度上對(duì)數(shù)字化制造展開一定分析。

關(guān)鍵詞：管理視角；數(shù)字化制造；數(shù)字化探索

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）04-0205-02

伴隨信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化逐漸走入人們的工作生活之中，現(xiàn)今已有多項(xiàng)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到各行各業(yè)，其中在航空工業(yè)上的數(shù)字化制造問題是我國(guó)最關(guān)心的項(xiàng)目之一。但實(shí)質(zhì)上，數(shù)字化不能簡(jiǎn)單理解為是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，也不能和信息化的概念混為一談。數(shù)字化為全球制造行業(yè)創(chuàng)造出了一種全新的生產(chǎn)模式，是生產(chǎn)技術(shù)的更新。如今數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用正逐漸普及，對(duì)整個(gè)社會(huì)來說就是一場(chǎng)全新的變革。本文主要從管理的角度來分析數(shù)字化制造技術(shù)，期望可以為行業(yè)的轉(zhuǎn)變方向提供一定的參考。

1 解析數(shù)字化制造

要完整的解析數(shù)字化制造，可從多個(gè)角度著手，比如在航空領(lǐng)域中通常會(huì)把數(shù)字化設(shè)計(jì)與數(shù)字化制造區(qū)分開，單獨(dú)研究與分析。本文中則主要從制造現(xiàn)場(chǎng)的角度來分析數(shù)字化制造，旨在推進(jìn)數(shù)字化制造于制造現(xiàn)場(chǎng)的盡早運(yùn)用。

1.1 數(shù)字化工程概述

一般而言，數(shù)字化工廠完整地體現(xiàn)了新型制造方式或是制造能力，其主要通過對(duì)產(chǎn)品的三維數(shù)字模型來進(jìn)行界定，并改良產(chǎn)品的制造流程，為制造中所涉及到的各個(gè)工種操作者發(fā)布數(shù)字化的操作指令與作業(yè)指導(dǎo)訊息，操作者同時(shí)也利用數(shù)字化方法與設(shè)備等向上級(jí)反映數(shù)字化工作期間的狀態(tài)信息。

數(shù)字化工程在很大程度上使整個(gè)制造生命周期中所涉及到的多種信息傳遞與反饋的轉(zhuǎn)變歷程進(jìn)行簡(jiǎn)化，最大程度地發(fā)揮制造的效率，能將生產(chǎn)制造期間的物流、作業(yè)等損耗減少到最低。對(duì)數(shù)字化工廠進(jìn)行辨別的核心在于：以數(shù)字化的產(chǎn)品模型與概念作根本，涉及到工藝流程、工藝設(shè)備、工廠安排與作業(yè)指導(dǎo)等數(shù)字化概念與優(yōu)化，生產(chǎn)指令與指導(dǎo)書通過數(shù)字化方式傳遞到操作者手中，數(shù)字化信息反映與采集等三大要素。

1.2 對(duì)比數(shù)字工廠、數(shù)字化工廠與傳統(tǒng)工廠

數(shù)字工廠主要模擬當(dāng)然是實(shí)際生活中的工廠，目的在于利用模擬模型的數(shù)字化方式，改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造流程，提升制造期間的隨機(jī)應(yīng)變能力。

數(shù)字化工廠以虛擬世界為基礎(chǔ)，利用人機(jī)互動(dòng)方式，把虛擬的產(chǎn)品與制造流程等詳細(xì)信息展現(xiàn)給操作者，操作人員則選用數(shù)字化設(shè)備把生產(chǎn)狀態(tài)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)利用數(shù)字化的方式，反映到建立的虛擬數(shù)字模型中。制造數(shù)據(jù)往往不斷穿梭于虛擬與現(xiàn)實(shí)環(huán)境，其提升了工程的效率，并在制造階段逐步顯露了其優(yōu)點(diǎn)之所在。如圖1所示。

1.3 數(shù)字化制造和數(shù)字化工廠的區(qū)別

數(shù)字化制造的定義和數(shù)字化工程類似，但數(shù)字化制造的含義更加廣泛，其范疇囊括了產(chǎn)品制造生產(chǎn)的所有流程：工藝設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用、服務(wù)與檢修等，還涉及到了供應(yīng)商與合作伙伴。但數(shù)字化工廠則受到了實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)生的相關(guān)流程，也就是包含了工藝設(shè)計(jì)與加工等多個(gè)流程。從本質(zhì)上來說，數(shù)字化制造與數(shù)字化工廠幾乎不存在區(qū)別，其不同之處主要體現(xiàn)在對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化運(yùn)行與實(shí)施之間進(jìn)行劃分，最終推動(dòng)數(shù)字化制造的進(jìn)程。

2 目前進(jìn)行數(shù)字化探索的核心

本文將通過對(duì)物料轉(zhuǎn)換現(xiàn)場(chǎng)制造作業(yè)的分析，闡述數(shù)字化對(duì)信息的傳遞流程，建設(shè)數(shù)字化工程的信息傳達(dá)模型。但通過分析可以看到，進(jìn)行數(shù)字化信息傳遞的過程中，總有幾個(gè)環(huán)節(jié)之間會(huì)出現(xiàn)斷點(diǎn)，并未打造出完整的、通暢的數(shù)字化鏈條。

2.1 可制造信息的含義

之前對(duì)數(shù)字化制造的研究一直建立在二維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，或是和三維設(shè)計(jì)相結(jié)合，始終難以完整地過渡到數(shù)字化制造上，近些年以模型為基礎(chǔ)的含義對(duì)三維模型直接運(yùn)用到制造中的空隙進(jìn)行了補(bǔ)充，其實(shí)這也是一項(xiàng)3D產(chǎn)品數(shù)字化標(biāo)注技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）從三維模型中采用簡(jiǎn)單明了的方法直接將產(chǎn)品的制造詳細(xì)信息加入其中，達(dá)到了對(duì)加工、安裝、測(cè)量與檢驗(yàn)的集中式管理，加大了徹底消除二維設(shè)計(jì)的概率；

（2）對(duì)非幾何信息進(jìn)行了全新界定；

（3）實(shí)際上其已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化與結(jié)構(gòu)化，是實(shí)現(xiàn)制造管理體系數(shù)字化的必經(jīng)之路；

（4）是并行工程打造信息并行與分享的根本；

（5）局部零件能直接進(jìn)入制造流程中，極大地縮短了編程周期。

2.2 為作業(yè)人員傳達(dá)數(shù)字化信息

對(duì)工藝流程設(shè)計(jì)或是作業(yè)指導(dǎo)期間常出現(xiàn)的問題解決之后，并不表示在現(xiàn)場(chǎng)就能順利完成加工過程，實(shí)際運(yùn)用期間還是會(huì)出現(xiàn)一些斷層，在實(shí)現(xiàn)3D工藝標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或是指導(dǎo)書期間，要將數(shù)字化設(shè)計(jì)訊息直接傳達(dá)到最后的操作者之間困難多多，總結(jié)來說，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

（1）要求顯示軟件具備多項(xiàng)性能，比如中立、廉價(jià)、安全等；

（2）會(huì)和當(dāng)前各個(gè)車間的布設(shè)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)置相關(guān)，在大部分車間還未安置電腦或并未設(shè)置電腦位置的情況下，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)尤其是機(jī)艙中對(duì)網(wǎng)路的要求較高，導(dǎo)致車間內(nèi)大多運(yùn)用以太網(wǎng)。而無線網(wǎng)運(yùn)用期間的信息安全問題、體制與技術(shù)問題等均需盡快制定出相應(yīng)解決措施。

2.3 及時(shí)收集現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)字化信息反饋

現(xiàn)今，數(shù)字化進(jìn)展比較快的公司其數(shù)字化管理信息均是利用ERP—MES的方式傳達(dá)至制造現(xiàn)場(chǎng)的，而網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)則是管理者和作業(yè)人員展開交流的主要平臺(tái)，一旦現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施作業(yè)信息反饋的數(shù)字化手法不足，缺乏直接數(shù)字化的手法，數(shù)字化信息鏈便會(huì)產(chǎn)生斷層。解決方法一是對(duì)記錄的數(shù)目與范疇進(jìn)行規(guī)定，盡可能收集比較少的數(shù)據(jù)；二是科學(xué)運(yùn)用數(shù)字化測(cè)量工具與無接觸測(cè)量，通過模擬的檢測(cè)儀表等利用人工輸入的方式傳遞至數(shù)字世界中，這邊加大了數(shù)字化的投入與工作量，亦為當(dāng)前制造執(zhí)行體系尚未廣泛推行的主要阻力。

3 結(jié)語

當(dāng)前，航空制造正逐步走向數(shù)字化，數(shù)字制造也把制造與創(chuàng)造有機(jī)結(jié)合在一起，成為了未來制造的根本，打造出了全新的工業(yè)制造革命。但是我國(guó)在數(shù)字化制造技術(shù)上的研究起步太晚，還需再加大研究力度，加快運(yùn)用，逐步和全球航空工業(yè)數(shù)字化制造發(fā)展腳步達(dá)成一致，快速實(shí)現(xiàn)我國(guó)航空公司從傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)換為數(shù)字化生產(chǎn)模式，這是國(guó)內(nèi)航空工業(yè)將要面臨的主要任務(wù)與挑戰(zhàn)，當(dāng)然這也是步入先進(jìn)制造國(guó)的極大機(jī)會(huì)。

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