航空產品數字化設計與制造標準體系規劃及發展策略分析

鄭榮華 李文彬

隨著數字化產品在產品研發中的應用，我國在國防科技工業的信息化規劃中提出了建設產品數字化標準的目標。在航空工業信息技術的發展過程中，航空產品數字化設計與制造標準體系規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展，標準化建設能夠促進我國航空產業的升級，促使航空產品設計朝著標準化的方向不斷發展。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，為航空設計行業的發展提供有力支持。

一、數字化設計標準體系的研究現狀

從20世紀50年代起，美國航空產品設計行業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）航空工業技術的應用標準需求

就航空工業信息技術的發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的發展需求。［2］為促進航空產品數字化設計的發展，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劃的發展策略

（一）規劃設計

由于航空產品數字化設計與制造標準化體現出較明顯的長期性特點，想要保證各項工作的協調及穩定發展，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，對后續的標準化工作規劃進行完善；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內部標準及規范，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、統一的標準化體系。［3］

（二）發展策略

按照我國國防科技工業的信息化規范，需要將航空產品的數字化設計與制造標準作為主線，建立統一的標準和規范，形成一個具有實用性的標準體系。為實現這一目標，需要充分利用以下兩個發展策略：一是確定發展戰略，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，確定發展戰略，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，充分發揮數字化設計制造部門及標準化專業機構的工作積極性，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，不斷規范組織管理工作，保證標準化體系建設目標的順利實現。

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的進一步發展。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劃發展，為航空產品設計行業的發展提供有力支持。