談軍工電子智能制造總體架構(gòu)及關(guān)鍵賦能技術(shù)

張錦蜀

四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司 四川綿陽 621000

如今，軍工電子產(chǎn)業(yè)發(fā)生了較大變革，新技術(shù)的引入和落實(shí)，使得原有架構(gòu)模式發(fā)生轉(zhuǎn)變，內(nèi)部技能水平明顯提高，同時(shí)為更好地適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展需求，相關(guān)人員還需做好統(tǒng)籌分析和管理，以改善產(chǎn)品研制水平，推動行業(yè)的良好發(fā)展。

1 軍工電子智能制造轉(zhuǎn)型需求

一是全生命周期的智能化管控。軍工電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，采用集研發(fā)、生產(chǎn)、制造于一體的研制管理模式，其中涉及的業(yè)務(wù)內(nèi)容較多，如工程設(shè)計(jì)、工藝研制、仿真測試、綜合保障等，需要對其實(shí)行全生命周期的智能化管控，以保證產(chǎn)品研制的質(zhì)量。

二是智能化賦能技術(shù)。軍事電子行業(yè)隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了較大變革，生產(chǎn)效率有所提高，不過由于技術(shù)含量上升，產(chǎn)品復(fù)雜性增強(qiáng)，為保持研制水準(zhǔn)，需借助智能化、大數(shù)據(jù)等智能賦能技術(shù)，以提升產(chǎn)品的總體水平。

三是一體化。這里的一體化指的是結(jié)構(gòu)功能一體化、平臺荷載一體化。這是新時(shí)代對軍工電子行業(yè)的要求，也是提高產(chǎn)品研制質(zhì)量，突顯功能性、實(shí)用性及智能性的關(guān)鍵。

四是批量化、定制化。軍工電子產(chǎn)品種類較多，批量較小，在管理過程中存在諸多問題，為軍工電子智能制造轉(zhuǎn)型帶來了阻礙。為此，就需要改善智能化、可視化水平，做好批量管理，科學(xué)定制，以輸出更多的優(yōu)質(zhì)設(shè)備。

五是跨平臺、跨系統(tǒng)集成。軍工電子產(chǎn)品研制中涉及到市場、科研、生產(chǎn)、制造、采購、質(zhì)量、財(cái)務(wù)等業(yè)務(wù)，需要構(gòu)建專業(yè)平臺及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳輸和共享。對于系統(tǒng)層間信息傳遞，在系統(tǒng)或平臺構(gòu)建中，基于數(shù)據(jù)鏈集成，確保信息互通的及時(shí)性。

六是加強(qiáng)信息安全性。軍工電子研制中存在較多涉密信息，在信息時(shí)代下，信息查閱、傳遞也從原本的封閉性轉(zhuǎn)變成開放性，雖然可加快信息共享，但存在的信息安全也不容忽視。所以在轉(zhuǎn)型發(fā)展中，就要加大信息安全防護(hù)力度，杜絕丟失、破損、竊取等問題的發(fā)生[1]。

2 軍工電子智能制造總體架構(gòu)

2.1 產(chǎn)線層

該層是為增強(qiáng)執(zhí)行管控能力。在建設(shè)過程中要對柔性生產(chǎn)、工藝規(guī)劃、柔性組合、信息采集、裝備智能等方面加以考量，融入智能化理念和技術(shù)，豐富產(chǎn)線層的整體功能。重點(diǎn)對柔性能力、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備通信實(shí)施智能化處理，以此實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)及多樣化管理，降低混線生產(chǎn)存在的時(shí)間與資源浪費(fèi)。

2.2 企業(yè)層

該層是實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營管理的核心部分，目的是完善產(chǎn)品全生命周期的管理，加強(qiáng)協(xié)作作業(yè)、研制、資源計(jì)劃編制和管控、運(yùn)維及經(jīng)營決策的準(zhǔn)確性、可行性，為軍工電子產(chǎn)品研制提供可靠依據(jù)。該層建設(shè)中，要求采用模塊化管理，結(jié)合工作要點(diǎn)科學(xué)設(shè)置掛歷模塊，并應(yīng)用數(shù)字樣機(jī)技術(shù)，做好信息數(shù)據(jù)及指令的科學(xué)處理，確保產(chǎn)品研制、創(chuàng)新、生產(chǎn)等工作的高效落實(shí)，節(jié)省更多資源成本。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)體系

該體系的建立不僅要求遵照國家智能制造的標(biāo)準(zhǔn)體系要求，還需做到全面覆蓋、全生命周期管控，對軍工電子制造、跨領(lǐng)域制造的不同階段進(jìn)行科學(xué)把關(guān)。在建設(shè)過程中，可融入大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、人工智能、電子3D打印技術(shù)等基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 安全體系

軍工電子智能制造在引入智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，對信息安全性提出了較高要求，因此需要構(gòu)建完善的信息安全管理體系、安全技術(shù)和安全運(yùn)維體系，做好各部門信息的科學(xué)傳遞和共享，為開發(fā)、測評提供可靠依據(jù)支持，推動軍工電子智能制造系統(tǒng)的高效運(yùn)行。安全體系的構(gòu)建能夠?qū)Ω鱾€(gè)環(huán)節(jié)作業(yè)展開動態(tài)化監(jiān)督和管控，確保了設(shè)備系統(tǒng)間連接運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，避免了研制中問題的產(chǎn)生。

3 軍工電子智能制造關(guān)鍵賦能技術(shù)應(yīng)用

3.1 柔性生產(chǎn)技術(shù)

該技術(shù)面向的是小批量、多品種的軍工電子產(chǎn)品研制，多被應(yīng)用在軍工電子微組裝自動化生產(chǎn)線內(nèi)。不過傳統(tǒng)的柔性生產(chǎn)方式，雖然可提高生產(chǎn)效率，加強(qiáng)產(chǎn)品精準(zhǔn)度和可靠性，但因兼容性較差，在新產(chǎn)品研制和生產(chǎn)過程中，無法給出專業(yè)意見和建議，評估準(zhǔn)確性偏低，再加上生產(chǎn)線上只能針對單一產(chǎn)品生產(chǎn)，需要依靠人工作業(yè)也方能實(shí)現(xiàn)，混線生產(chǎn)效率較低，難以發(fā)揮柔性生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)際作用。鑒于此，仍需對柔性生產(chǎn)技術(shù)展開優(yōu)化調(diào)整，在保證原性能基礎(chǔ)上，提升兼容性和自動化水平，實(shí)現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)和研制。如在微波組件標(biāo)貼生產(chǎn)中，可采取調(diào)寬生產(chǎn)軌道，升級工藝裝備電、增加二維碼識別功能等方式，增強(qiáng)兼容性，使其符合多尺寸產(chǎn)品生產(chǎn)需求，加大生產(chǎn)線的柔性程度，做到微波組件的共線、混線生產(chǎn)，縮減產(chǎn)品切換時(shí)間，進(jìn)一步提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，滿足多品種組件的并行研制需求。

3.2 基于數(shù)字孿生的智能車間信息物理融合技術(shù)

數(shù)字孿生車間屬于物理與虛擬交換融合車間結(jié)構(gòu)，借助數(shù)據(jù)交互應(yīng)用，對生產(chǎn)要素、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)過程加以管理，以滿足車間迭代運(yùn)行需求，改善車間管控水平。在該理念下建立智能車間信息物理融合技術(shù)，是運(yùn)用數(shù)字孿生車間的特點(diǎn)，通過數(shù)字運(yùn)維平臺的建立，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控管理，為計(jì)劃編制、工作調(diào)整、決策制定提供可靠依據(jù)[2]。

3.3 基于MBSE的復(fù)雜電子裝備創(chuàng)新研發(fā)技術(shù)

MBSE主要是對系統(tǒng)工程實(shí)施分解處理，明確各系統(tǒng)、模塊間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品研制要求，融入信息化、智能化技術(shù)，重新構(gòu)建模型，并完善系統(tǒng)工程機(jī)制，豐富功能性。根據(jù)軍工電子智能制造轉(zhuǎn)型升級的具體要求，利用MBSE方法論，對產(chǎn)品研發(fā)模型實(shí)行不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，堅(jiān)持需求牽引、模型貫穿、虛實(shí)驗(yàn)證及并行協(xié)同的基本要求，構(gòu)建一體化的管理模式模型，以此加強(qiáng)研發(fā)能力，縮短研發(fā)時(shí)間，鞏固產(chǎn)品市場競爭力。

4 結(jié)語

希望上文論述，可以使專業(yè)人員可對軍工電子智能制造總體架構(gòu)及關(guān)鍵賦能技術(shù)有進(jìn)一步了解，并在日后發(fā)展中，合理應(yīng)用新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)改革優(yōu)化目標(biāo)，豐富系統(tǒng)功能，以提升產(chǎn)品的研制水平，促進(jìn)該行業(yè)綜合實(shí)力的增強(qiáng)。