航空信息化標準是航空行業標準的重要組成部分,是為規范航空行業在信息技術及其應用、信息化管理等范疇中的工作所制定和遵守的一系列可重復使用的規則、導則或特性文件。信息化標準是保障信息集成和共享,達到管理科學高效的基礎,是信息資源規劃、整合和開發利用的重要前提,是信息化條件下實現業務規范化,推進業務持續改進和提升的必要條件。從2000年開始,中國航空綜合技術研究所集合航空行業優勢力量,圍繞航空數字化研制過程,形成了數字化產品定義及數字樣機標準、數字化制造標準、產品數據管理標準、異地協同標準等航空信息化標準150余項,支撐航空工業實現了產品數字化定義從二維圖樣到基于模型的定義(MBD)的轉變,信息系統應用從單領域擴展到產品生命周期集成應用,研制過程從串行研制流程到并行協同,制造過程從基于模線樣板的模擬量傳遞到數字量傳遞,在降低航空產品研制周期,提高航空產品質量和生產效率等方面發揮了重要作用。
隨著物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術與制造業的逐步融合,智能制造已成為未來制造業的發展趨勢。智能制造是信息技術與制造業的深度融合,是以制造業數字化、網絡化、智能化為核心,是基于物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術,貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節,具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總稱,可有效縮短產品研制周期、提高生產效率、提升產品質量、降低資源能源消耗,對推動制造業轉型升級具有重要意義。我國第一個十年規劃“中國制造2025”也提出要“加快推動新一代信息技術與制造技術融合發展,把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向;著力發展智能裝備和智能產品,推進生產過程智能化,培育新型生產方式,全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平”。
航空智能制造需要實現跨企業的價值網絡橫向集成,貫穿企業設備層、控制層、管理層的縱向集成,以及從航空產品設計開發、生產計劃到售后服務的生命周期集成,打造一個互聯、互通、互操作的多系統集成的復雜系統。缺乏標準將造成數據無法識別、業務流程無法連通、系統間無法集成、信息安全無法保證。目前航空信息化標準主要圍繞產品生命周期集成過程的數字化開展標準化工作,而智能制造帶來了新的挑戰。為支撐航空智能制造的轉型升級,中國航空綜合技術研究所基于“航空智能制造建設思路”提出了以建設虛擬企業、數字化企業、智能工廠為目標的“航空智能制造標準體系”。其中,虛擬企業是指通過全球供應鏈管理、面向服務的制造以及分布式制造資源管理等構建全球運營價值鏈,數字化企業是通過在產品概念到制造、維護和報廢整個過程中應用建模、仿真和知識管理實現更佳的產品生命周期管理,智能工廠是基于工藝自動化控制、規劃、仿真和優化技術、智能設備互聯與自主決策技術進行靈活制造和個性化制造,實現可持續制造。為此,需在以下方面開展標準化工作:
(1)航空智能研發標準
重點開展基于知識的先進計算、建模和仿真分析標準,設計、材料和制造工藝適用性分析驗證標準等的研究;研究基于模型的需求工程、定義、制造和檢驗與保障標準;研究復雜賽博-電子-機械系統建模與仿真標準等。
(2)航空智能制造支撐環境標準
開展工業大數據、工業互聯網、云計算和服務等新一代信息技術的功能模型、數據集成與管理、數據分析、服務定義和管理等標準研究;航空私有云服務平臺、大數據存儲和分析、工業互聯網絡標準研究。
(3)航空數字化車間標準
面向智能制造,支撐更柔性、互聯、協同、高效的軍工數字化車間/生產線建設,重點開展航空工藝參考模型研究,數字化車間/生產線系統架構與參考模型研究;開展增材制造、微納米加工以及工業機器人等智能裝備標準研究;數字化車間/生產線可視化和實時優化標準研究;數字化車間/生產線增強現實和可穿戴設備、信息采集設備等移動計算、數據交換標準研究。
(4)航空智能服務標準
面向基于價值鏈的虛擬航空企業的組織和運營,重點開展航空全球協同研制等標準化研究,航空供應鏈管理標準研究;開展航空遠程/在線故障檢測與維修標準、制造型服務模式標準研究。
中國航空綜合技術研究所正積極打造航空智能制造信息服務平臺,集成智能制造資源,支持航空智能制造標準信息、制造知識庫、數據模型、集成接口定義等信息資源的服務,提供信息分類與編碼管理、元數據注冊與管理、制造資源定義和集成等統一管理服務,為推進航空智能制造實施而貢獻力量。
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