數(shù)字化軍檢在海軍主動力裝置研制中的應(yīng)用

劉 暢， 曲 飛， 蘇寶龍

(1. 哈爾濱工程大學(xué) 動力與能源工程學(xué)院, 哈爾濱 150001； 2.海軍沈陽地區(qū)軍事代表局, 哈爾濱 150001)

數(shù)字化軍檢在海軍主動力裝置研制中的應(yīng)用

劉 暢1，2， 曲 飛2， 蘇寶龍2

(1. 哈爾濱工程大學(xué) 動力與能源工程學(xué)院, 哈爾濱 150001； 2.海軍沈陽地區(qū)軍事代表局, 哈爾濱 150001)

針對現(xiàn)階段軍代表在實(shí)施軍檢驗(yàn)收時(shí)面臨的承制單位錯漏報(bào)、檢查員經(jīng)驗(yàn)不足和驗(yàn)收后軍檢數(shù)據(jù)歸檔工作量大等問題，以某型燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)的軍檢項(xiàng)目為研究對象，依據(jù)交互式電子手冊技術(shù)，分析了數(shù)字化軍檢系統(tǒng)建設(shè)的目的、方法以及應(yīng)具備功能等內(nèi)容，提出了一套完整的、適用于海軍主動力裝置質(zhì)量監(jiān)督的數(shù)字化軍檢驗(yàn)收流程和解決方案。

數(shù)字化；軍事代表；檢驗(yàn)驗(yàn)收

艦用主動力裝置是事關(guān)國防安全和海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的“國字號”配套工程，各級機(jī)關(guān)對其質(zhì)量進(jìn)度尤為關(guān)注，同時(shí)也提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。通過信息化手段收集的裝備質(zhì)量信息，是反映裝備質(zhì)量和承制單位生產(chǎn)狀態(tài)的基本數(shù)據(jù)，也是識別影響質(zhì)量的因素和規(guī)律的原始資料；科學(xué)的管理并利用這些數(shù)據(jù)規(guī)范開展軍檢驗(yàn)收工作，為采集質(zhì)量數(shù)據(jù)、持續(xù)改進(jìn)裝備質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)流程提供了重要支撐，并可以作為輔助決策的重要依據(jù)。近年來，數(shù)字化軍檢被廣泛提及和關(guān)注，但此前參考資料較少[1]；海軍某軍事代表室根據(jù)自身特點(diǎn)和實(shí)際需要，于2012年開展了關(guān)于數(shù)字化軍檢的獨(dú)立研究。

1 現(xiàn)階段軍檢驗(yàn)收面臨的問題

近年來，隨著重大工程任務(wù)數(shù)量的激增，軍事代表室監(jiān)造的裝備分別處于批產(chǎn)、入役、返修狀態(tài)，多種技術(shù)狀態(tài)交叉并行，軍事代表質(zhì)量監(jiān)督的工作量持續(xù)攀升，人員少、隊(duì)伍年輕、裝備工作經(jīng)驗(yàn)不足的矛盾凸顯。軍事代表室具有較為完善的質(zhì)量工作體系和質(zhì)量工作積淀，但在近年監(jiān)造任務(wù)持續(xù)走高的情況下，既有的軍檢信息統(tǒng)計(jì)和管理模式已不能滿足形勢需要，迫切需要一套符合具體實(shí)際而行之有效的裝備數(shù)字化軍檢驗(yàn)收系統(tǒng)。在大量的軍檢報(bào)驗(yàn)中，經(jīng)常會有以下問題困擾軍事代表和承制單位質(zhì)檢部門。

1) 易發(fā)生軍檢錯漏報(bào)問題。多型同類機(jī)組同時(shí)加工，零部件原材料經(jīng)常發(fā)生串用和器材代用，廠檢、軍檢報(bào)驗(yàn)難于統(tǒng)計(jì)，文件報(bào)驗(yàn)容易造成錯漏報(bào)的問題。傳統(tǒng)的管理方式牽制人力資源較多，現(xiàn)有的工作效率在繁重的裝備任務(wù)下，滿足不了要求。

2) 質(zhì)檢人員經(jīng)驗(yàn)積累不足。重大工程裝備的驗(yàn)收重點(diǎn)、難點(diǎn)掌握起來需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累，而承制單位質(zhì)檢人員受崗位交流輪換、人才流失等因素影響，整體驗(yàn)收水平不穩(wěn)定，無法持續(xù)積累驗(yàn)收經(jīng)驗(yàn)。

3) 質(zhì)量數(shù)據(jù)挖掘不充分。當(dāng)前的裝備出廠質(zhì)量評審僅停留在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)層面，質(zhì)量形勢的分析決策還停留在經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)的水平，尚沒有通過收集每臺機(jī)組的裝備質(zhì)量信息實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)綜合分析利用與質(zhì)量形勢研判的功能。

2 數(shù)字化軍檢系統(tǒng)的研制方案

關(guān)于數(shù)字化軍檢的具體概念，目前尚沒有一個明確的定義，可理解為在裝備研制、生產(chǎn)過程中對裝備形成過程和最終質(zhì)量進(jìn)行數(shù)字化、智能化檢驗(yàn)和監(jiān)督管控的方法[2]。前期，經(jīng)過充分研究推演，為解決困擾軍廠軍檢驗(yàn)收和質(zhì)量監(jiān)督以及可能在該型主機(jī)組驗(yàn)收中遇到的問題，首先需要明確具體的數(shù)字化軍檢研制實(shí)施方案，開展相關(guān)研究和試驗(yàn)，主要包括以下5部分：

1) 編制軍檢項(xiàng)目單向流程連接圖。某型機(jī)組的部套零件眾多，如果按零件逐個數(shù)字化，不僅零件數(shù)量巨大，且相互之間邏輯關(guān)系不明晰，螺栓、葉片等批量零件質(zhì)量信息嚴(yán)重重復(fù)；而軍檢項(xiàng)目共分為原材料理化性能、零部件尺寸加工、部套裝配、機(jī)組總裝和試車試驗(yàn)等，相對精煉。按軍檢項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)庫字段的數(shù)字化轉(zhuǎn)化，可以清晰地形成單流程的邏輯順序，解決軍檢驗(yàn)收時(shí)易出現(xiàn)的錯漏報(bào)問題；同時(shí)，便于收集進(jìn)度信息，為生產(chǎn)計(jì)劃編制提供決策依據(jù)。如圖1所示，以串聯(lián)和并聯(lián)的邏輯結(jié)構(gòu)表示的軍檢項(xiàng)目之間的關(guān)系，通過不同的顏色區(qū)別待軍檢、已完成軍檢并存檔等驗(yàn)收狀態(tài)。系統(tǒng)具備便捷的驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)編輯功能。必要時(shí)，系統(tǒng)管理員可根據(jù)現(xiàn)行有效的軍檢項(xiàng)目清單，增減、調(diào)整設(shè)置軍檢項(xiàng)目。

a) 系統(tǒng)管理員登錄界面

b) 普通用戶登錄界面圖1 軍檢項(xiàng)目串并聯(lián)邏輯關(guān)系和驗(yàn)收狀態(tài)圖

2) 設(shè)計(jì)編制軍檢驗(yàn)收屬性內(nèi)核。軍檢驗(yàn)收項(xiàng)目屬性內(nèi)核是以軍檢驗(yàn)收作業(yè)指導(dǎo)書為依據(jù)的數(shù)字化軍檢驗(yàn)收實(shí)施細(xì)則，包括每一個軍檢項(xiàng)目的驗(yàn)收形式、驗(yàn)收內(nèi)容及驗(yàn)收依據(jù)、設(shè)備要求、人員要求等，且應(yīng)具備可以持續(xù)完善和改進(jìn)的檢驗(yàn)驗(yàn)收心得體會撰寫功能，以便積累和共享驗(yàn)收經(jīng)驗(yàn)。每次實(shí)施軍檢驗(yàn)收工作前，軍事代表和承制單位檢查員都需要閱讀并核查上述作業(yè)指導(dǎo)書要求，再進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)收。

3) 打造基于軍檢項(xiàng)目的驗(yàn)收軟件系統(tǒng)。通過建立以某型主機(jī)組軍檢驗(yàn)收項(xiàng)目為基本元素的數(shù)據(jù)庫，形成以報(bào)驗(yàn)流程將各軍檢項(xiàng)目鏈接起來的報(bào)驗(yàn)系統(tǒng)，主要由承制單位檢查員、檢查站站長、型號主管軍事代表和質(zhì)檢中心項(xiàng)目工程師4個節(jié)點(diǎn)組成。檢查員負(fù)責(zé)生成報(bào)驗(yàn)單，按流程填寫報(bào)驗(yàn)信息、軍檢數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)結(jié)果、檢驗(yàn)結(jié)論，以及不合格品審理情況，并上傳給所屬檢查站站長。各站站長負(fù)責(zé)根據(jù)軍事代表室業(yè)務(wù)分工將報(bào)驗(yàn)單上傳至各主管軍事代表節(jié)點(diǎn)。報(bào)驗(yàn)單的正確性和規(guī)范性不需站長檢查，由系統(tǒng)自動識別核對，邏輯順序不正確的報(bào)驗(yàn)單則無法完成上傳，最大限度地避免了人為失誤。同時(shí)不規(guī)范問題的報(bào)驗(yàn)單會在軍檢驗(yàn)收系統(tǒng)中產(chǎn)生壞賬，從而約束檢查員填報(bào)軍檢信息的規(guī)范性。報(bào)驗(yàn)單到達(dá)軍事代表節(jié)點(diǎn)后，會以列表形式出現(xiàn)在相關(guān)軍事代表賬戶中。軍事代表實(shí)施受理、驗(yàn)收過程，完畢后給出軍檢驗(yàn)收結(jié)論，上傳報(bào)驗(yàn)單給質(zhì)檢中心封閉，由系統(tǒng)自動歸類存檔。

4) 建立涵蓋生產(chǎn)和不合格品信息的實(shí)時(shí)顯示平臺。按軍檢流程上傳數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)會根據(jù)軍檢驗(yàn)收項(xiàng)目的邏輯順序計(jì)算軍檢完成率(間接概要體現(xiàn)整個機(jī)組完成率)，與此前預(yù)置的生產(chǎn)進(jìn)度數(shù)據(jù)對比迭代，擬合形成標(biāo)準(zhǔn)周期，達(dá)到實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)進(jìn)度的目標(biāo)。承制單位和軍事代表室管理者則可以通過系統(tǒng)賦予的管理賬戶了解生產(chǎn)進(jìn)度、軍檢驗(yàn)收合格率和機(jī)組質(zhì)量情況。

5) 提供基于事實(shí)的輔助決策信息。系統(tǒng)通過持續(xù)的收集匯總分析裝備軍檢、生產(chǎn)進(jìn)度迭代信息和不合格審理數(shù)據(jù)，從而提供一套基于事實(shí)的生產(chǎn)組織輔助決策依據(jù)，進(jìn)而形成具備產(chǎn)品質(zhì)量信息實(shí)時(shí)收集歸檔功能的數(shù)字化裝備質(zhì)量信息綜合管理系統(tǒng)。項(xiàng)目計(jì)劃通過后續(xù)在制的該型主機(jī)組、某型艦三型主動力設(shè)備和某燃機(jī)機(jī)組質(zhì)量信息數(shù)據(jù)的不斷收集，達(dá)到為各級管理者提供基于數(shù)據(jù)的初步?jīng)Q策建議，形成以裝備軍檢信息為依托，涵蓋不合格品審理、器材代用、照配、備品備件等信息的軍檢驗(yàn)收管理系統(tǒng)。

3 數(shù)字化軍檢系統(tǒng)的研究過程

2012年初，為落實(shí)上級機(jī)關(guān)在重大工程中開展“五項(xiàng)管理”(即項(xiàng)目管理、目標(biāo)管理、精細(xì)管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、閉環(huán)管理等五項(xiàng)現(xiàn)代管理方法)工作的指示精神，軍事代表室作為“精細(xì)管理”試點(diǎn)單位開始遵循精細(xì)化的理念和方法進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐，聯(lián)合承制單位質(zhì)檢中心、技術(shù)管理處等部門啟動了數(shù)字化軍檢驗(yàn)收平臺的研制工作。根據(jù)項(xiàng)目研制要求，以某燃機(jī)機(jī)組中工序最復(fù)雜、最具代表性的軸承殼體部套為目標(biāo)，編制了數(shù)字化軍檢作業(yè)指導(dǎo)書和數(shù)字化軍檢驗(yàn)收平臺軟件2項(xiàng)里程碑交付實(shí)物，完成了數(shù)字化軍檢系統(tǒng)的原理樣機(jī)研制，初步實(shí)現(xiàn)了用戶需求到軟件程序的數(shù)字轉(zhuǎn)化。其后本文又以某國產(chǎn)新研主汽輪機(jī)組為目標(biāo)裝備，系統(tǒng)梳理了轉(zhuǎn)子原材料采購合同、技術(shù)協(xié)議、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和圖樣等整套文件資料，進(jìn)一步開展了原理推演和設(shè)計(jì)優(yōu)化。

本文通過反復(fù)對比各主流數(shù)據(jù)庫特點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)階段數(shù)字化軍檢系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，以及后續(xù)艦船裝備軍檢系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、通用性需求，最終選取交互式電子手冊(Interactive Electronic Technical Manuals，IETM)技術(shù)，以某典型批產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)裝備整體軍檢驗(yàn)收項(xiàng)目為目標(biāo)，進(jìn)行目標(biāo)裝備結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫固化設(shè)計(jì)和軍檢數(shù)據(jù)實(shí)際采集運(yùn)行模擬，從而表明數(shù)字化軍檢系統(tǒng)具備了實(shí)際使用條件。

4 數(shù)字化軍檢系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)

圖2為數(shù)字化軍檢系統(tǒng)流程圖。該系統(tǒng)根據(jù)軍事代表室實(shí)際和監(jiān)造工作特點(diǎn)量身打造，由于研究起步較早，與當(dāng)前其他單位基于企業(yè)資源計(jì)劃(Enterprise Resource Planning,ERP)系統(tǒng)研制的數(shù)字化軍檢系統(tǒng)相比，可能有一定的異同，但目前相關(guān)的資料較少或難以檢索；僅就自身而言，該系統(tǒng)具有以下功能和特點(diǎn)。

圖2 數(shù)字化軍檢系統(tǒng)流程圖

1)以軍檢項(xiàng)目為基礎(chǔ)的普適性數(shù)據(jù)庫模型。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫根據(jù)GJB 6600交互式電子技術(shù)手冊(IETM)標(biāo)準(zhǔn)基于艦船動力裝備的零部件樹狀結(jié)構(gòu)編碼并建立[3]，但并不依賴其基本的零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，而是通過具有普適性的軍檢或廠檢項(xiàng)目建立各功能邏輯結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)。符合海軍裝備部根據(jù)歐標(biāo)S1000D和GJB 6600在2010年推出HJB 506.5—2011時(shí)的思想，從頂層策劃角度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，依托體系化、結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化[4]的數(shù)據(jù)庫編碼格式，實(shí)現(xiàn)今后不同單位開發(fā)的數(shù)據(jù)互通，以適應(yīng)以艦船武器裝備為核心的海軍裝備數(shù)字化采辦工作長遠(yuǎn)發(fā)展。

2) 依托軍品專網(wǎng)的分立式軍檢信息收錄平臺。該系統(tǒng)利用承制單位現(xiàn)有軍品專網(wǎng)運(yùn)行，各檢查站、相關(guān)職能處室和軍事代表室都設(shè)有與外網(wǎng)物理隔離的節(jié)點(diǎn)，通過計(jì)算機(jī)終端、文拍儀、個人掌上電腦等硬件設(shè)施，形成多個分立式的操作網(wǎng)絡(luò)回路。各軍品專網(wǎng)回路上的生產(chǎn)計(jì)劃員、檢查員、軍事代表通過登錄個人賬戶，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)置的軍檢項(xiàng)目邏輯順序填報(bào)、傳遞、審核軍檢信息，最大限度杜絕人為因素導(dǎo)致的軍檢錯漏報(bào)問題隱患。

3) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建立的智能運(yùn)算引擎。系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能涵蓋了生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況、廠檢軍檢一次通過率、不合格品率及分布等質(zhì)量信息的實(shí)時(shí)顯示和查詢功能，其中最為核心的是軍事代表室根據(jù)從事質(zhì)量工作經(jīng)驗(yàn)而建立的數(shù)據(jù)庫運(yùn)算引擎，各級管理者通過該數(shù)學(xué)模型的邏輯運(yùn)算，可以隨時(shí)按需瀏覽、查詢所需的信息數(shù)據(jù)報(bào)表。

4) 高效便捷的裝備質(zhì)量信息歸集功能。通過該系統(tǒng)的建立和運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的裝備質(zhì)量信息記錄實(shí)時(shí)分類歸檔功能， 將工作量大且易出現(xiàn)失誤的質(zhì)量信息整理工作分散到日常的軍檢驗(yàn)收中，質(zhì)量記錄歸檔隨著裝備軍檢的完成而同步完成。軍事代表根據(jù)相關(guān)武器裝備檔案管理規(guī)定組織對已電子歸檔的產(chǎn)品質(zhì)量記錄進(jìn)行打印和檔案室存檔，選取適宜的周期進(jìn)行數(shù)字化軍檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份，以保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全。

5) “持續(xù)改進(jìn)”的自學(xué)習(xí)自改進(jìn)自修正系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠在運(yùn)行中不斷積累、迭代裝備的檢驗(yàn)周期(間接體現(xiàn)裝備生產(chǎn)周期)，從而得到較為精確的計(jì)劃完成率。針對檢查員和軍事代表用戶，系統(tǒng)基于交互式電子手冊(IETM)較好的人機(jī)交互性，為用戶提供了三維模型和二維矢量圖紙查看、軍檢驗(yàn)收指標(biāo)學(xué)習(xí)、驗(yàn)收技巧和經(jīng)驗(yàn)體會分享，以及質(zhì)量技術(shù)問題處理經(jīng)驗(yàn)積累等功能，尤其適用于批產(chǎn)裝備。

5 結(jié) 束 語

針對某型艦用燃?xì)廨啓C(jī)，提出了一套基于交互式電子手冊技術(shù)建立數(shù)字化軍檢系統(tǒng)的海軍主動力裝備質(zhì)量監(jiān)督模式和方法。為進(jìn)一步推動數(shù)字化軍檢的實(shí)際應(yīng)用提供了參考和借鑒。但數(shù)字化軍檢是一較新課題，后續(xù)還需要對目標(biāo)裝備結(jié)構(gòu)樹和軍檢項(xiàng)目流程網(wǎng)絡(luò)的編碼體系、軍檢項(xiàng)目模板維護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究；同時(shí)，進(jìn)一步對系統(tǒng)進(jìn)行模擬測試，不斷完善系統(tǒng)功能、優(yōu)化系統(tǒng)性能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化軍檢系統(tǒng)的工程化應(yīng)用。

References)

[1]史猛,劉國慶.數(shù)字化軍檢系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J].信息通信,2015(9):172-173.

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[4]唐鎖夫，董文娟.交互式電子技術(shù)手冊標(biāo)準(zhǔn)體系分析[J].中國修船，2012，25(5)：19.

(編輯：李江濤)

Application of the Military Representative’s Digital Inspection in the Naval Main Power Device Development

LIU Chang1，2， QU Fei2， SU Baolong2

(1. College of Power and Energy engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China； 2. Department of Navy Equipment Military Representative Office Shenyang Region, Harbin 150001， China)

Nowadays the military representatives are faced with a lot of problems in the inspection, such as the misstatement or underreporting from manufacturers, insufficient experience of the quality inspector and heavy workload of data archiving. Based on the Interactive Electronic Technical Manual techniques, the paper studies the military inspection program produced by a certain type of gas turbine, analyzes the purposes, methods and required functions of the digital inspection system, on the basis of which, a complete digital inspection workflow and solution that apply to the naval main power device quality supervision is put forward.

digitalization; military representative; inspection and acceptance

2017-02-24

劉 暢(1986—)，男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)榕灤鲃恿ρb置監(jiān)造。nenga@163.com

E953

2095-3828(2017)03-0105-05

A DOI 10.3783/j.issn.2095-3828.2017.03.018