促進軍工制造業(yè)信息化建設發(fā)展的思考

◎中國航發(fā)中傳機械有限公司 鄧輝

在當今時代，信息技術(shù)滲透到了各行各業(yè)的發(fā)展當中，且其應用覆蓋面相當廣泛。當前企業(yè)間的競爭，信息技術(shù)是重要因素，尤其對于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)而言，信息技術(shù)更是其競爭的核心內(nèi)容。作為制造業(yè)重要組成部分，軍工制造業(yè)在我國有著重要的作用，不僅對研制生產(chǎn)武器裝備和參與國民經(jīng)濟建設具有重要使命，很大程度上還可以夠推動國民經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步。隨著各種信息化技術(shù)在各行各業(yè)的不斷應用，軍工制造業(yè)的信息化程度也越來越高。

一、我國軍工制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

“信息化”這一觀點最早出現(xiàn)在日本，到70 年代后期才被普遍使用。信息技術(shù)的發(fā)展存在一定的階段性，根據(jù)諾蘭模型可知，信息系統(tǒng)的進化可分為六個階段，如圖1 所示。但隨著時代的不斷發(fā)展進步，諾蘭模型已經(jīng)不再適應當代信息化建設的需要，于是提出了信息化建設的5 等級法和四階段法。目前，我國的軍工制造業(yè)發(fā)展階段采取的是5 等級和四階段法，如圖2 所示。從5 等級法的角度來講，我國軍工制造業(yè)的信息化水平處于第3 等級或者略低，但是整體上高于第2 等級；從四階段法的角度來講，正處于第二階段向第三階段過渡的時期，已經(jīng)具備第三階段的特征，但仍然沒有完成實現(xiàn)。與此同時，有些軍工企業(yè)的信息化建設水平相當高，已經(jīng)逐步開始探索第四階段。

圖1 諾蘭模型

圖2 5等級和四階段法

二、我國軍工制造業(yè)信息化建設發(fā)展存在的問題

（一）我國軍工制造業(yè)發(fā)展差異明顯

近年來，我國軍工制造業(yè)的信息化建設深受國家的重視，中央關于國防建設先后提出的4 個重要節(jié)點及對應目標，如圖3 所示。行業(yè)的不同決定了其任務、發(fā)展的基礎和信息化建設的統(tǒng)籌力度等有所不同，進而使得行業(yè)之間的信息化應用深度、廣度和能力等發(fā)展存在差異，基于我國軍工制造業(yè)的特點，目前我國軍工制造業(yè)的整體信息化水平受到限制。同時，在同一個行業(yè)內(nèi)，由于其承擔的任務重要性、專業(yè)領域和工藝流程以及國家支持力度等等方面的差異，因此我國軍工制造業(yè)的信息化程度也存在明顯差異。

圖3 關于國防建設的重要內(nèi)容

（二）信息化建設全壽命周期和協(xié)同應用的程度較低

由于軍工制造業(yè)在型號研制水平、信息技術(shù)的發(fā)展狀況以及國內(nèi)行業(yè)對新技術(shù)應用水平認識不同，信息化建設的重點也有所不同，主要集中在型號的研制方面。為了滿足對型號的需求，軍工制造業(yè)需要加大對需求管理、方案論證、服務保障等方面的投入，但目前由于投入的不足，使得信息化無法實現(xiàn)覆蓋型號全壽命周期的協(xié)同，尤其在數(shù)據(jù)集成應用方面的表現(xiàn)尤為薄弱。同時，由于各個協(xié)作配套單位之間得信息化水平較低，使得單位之間數(shù)字化協(xié)同應用的整體水平也難以提升。

（三）數(shù)字化研制技術(shù)需要進一步完善

數(shù)字化研制技術(shù)不夠完善主要體現(xiàn)在數(shù)字化設計、試驗、制造和綜合保障等方面。軍工制造業(yè)的數(shù)字化設計需要相應的平臺作為支撐，但是目前數(shù)字化設計平臺還存在一些缺陷和不足。在信息化建設的系統(tǒng)集成、二次開發(fā)和基礎數(shù)據(jù)庫以及知識庫等內(nèi)容中，缺乏充足的資金作為支持，使得信息化發(fā)展的真正作用難以發(fā)揮出來，導致存在各種各樣的安全隱患。當前，數(shù)字化試驗的系統(tǒng)性建設和應用取得了一定的成效，但是試驗數(shù)據(jù)難以被充分地共享和應用。在試驗數(shù)據(jù)積累的狀況下，則面臨著管理手段無效的問題。目前我國數(shù)字化制造的過程中軍工制造業(yè)的生產(chǎn)裝備接近世界先進水平，但由于不完善的工藝環(huán)節(jié)和功能，導致齊生產(chǎn)管理的水平和效率比較低。同時，由于數(shù)字化綜合保障缺乏完善、規(guī)范化和流程化的過程，還存在缺乏統(tǒng)一的綜合保障數(shù)據(jù)庫的問題。

三、促進軍工制造業(yè)信息化建設發(fā)展的策略

（一）做好信息化建設的整體規(guī)劃

促進軍工制造業(yè)信息化建設發(fā)展的有效途徑之一就是進行整體規(guī)劃，通過系統(tǒng)性和全面性的信息化發(fā)展規(guī)劃方案，對軍工制造業(yè)信息化進行調(diào)查、分析和研究工作。軍工制造業(yè)信息化建設需要結(jié)合軍工制造業(yè)的信息化建設中出現(xiàn)的問題，認真分析研究行業(yè)信息化建設發(fā)展的現(xiàn)狀和引發(fā)其中存在問題的根源，且依據(jù)行業(yè)的發(fā)展特點，對信息化建設的問題做好結(jié)構(gòu)設計，進而進行有效和全面的統(tǒng)籌規(guī)劃。在進行整體規(guī)劃時，還要為軍工制造業(yè)制定切實可行的總體目標，保證信息化建設發(fā)展能夠協(xié)調(diào)一致，確保不會出現(xiàn)信息孤島、信息無法共享和技術(shù)指導不到位的情況，保證設計單位和相應的制造單位能夠良好的夠用，強化信息化技術(shù)的基礎設置建設。

（二）推廣軟件系統(tǒng)在軍工制造業(yè)信息化建設當中的應用

推廣軟件系統(tǒng)在軍工制造業(yè)信息化建設的應用，有助于提升信息化建設全壽命周期和協(xié)同應用的程度。雖然我國軍工制造業(yè)的信息化起步較晚，在產(chǎn)品的設計研發(fā)周期、加工質(zhì)量等方面遠遠落后于國外的先進水平，但是近年來，我國在軍工制造業(yè)廣泛推廣了CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP 以及上述軟件系統(tǒng)的集成應用。推廣軟件系統(tǒng)的應用以其中的三點為主：第一，復雜產(chǎn)品虛擬樣機工程平臺COSIM，其體系結(jié)構(gòu)如圖3 所示。該平臺利用虛擬樣機技術(shù)，對復雜產(chǎn)品的設計、研制、生產(chǎn)和評估的全壽命周期進行充分利用。這種方式逐漸取代了物理模型被虛擬樣機的支持環(huán)境和各種仿真技術(shù)分析模型，不僅做到了降低軍工制造業(yè)產(chǎn)品生命周期的作用，還大大提升了軍工制造業(yè)的發(fā)展競爭力；第二點，虛擬裝配過程建模與仿真，其系統(tǒng)流程圖如圖4 所示。該軟件系統(tǒng)利用的是全壽命的產(chǎn)品信息虛擬裝配建模技術(shù)，通過建立相應的模型，使軍工制造業(yè)的需求得到滿足，例如虛擬裝配過程中的產(chǎn)品信息表完善性、實時性和動態(tài)性以及靈活性等；第三點，由于我國對國防要求越來越嚴格，國防軍工制造業(yè)也面臨著嚴峻的發(fā)展局面，為了達到更好的效果，基于數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈全景，在國家的戰(zhàn)略規(guī)劃中實施了“千臺數(shù)控機床增效工程”。如圖5 所示，以數(shù)控車間為例，通過對其開展相關的軟件系統(tǒng)開發(fā)，從而有效改善了數(shù)控車間的運行效率。

圖3 復雜產(chǎn)品虛擬樣機工程平臺COSIM的體系結(jié)構(gòu)

圖4 虛擬裝配過程建模與仿真方法系統(tǒng)流程圖

圖5 數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈全景

（三）構(gòu)建數(shù)字化的基礎體系

構(gòu)建軍工制造業(yè)的數(shù)字化基礎體系，需要結(jié)合軍工制造業(yè)的特點和發(fā)展的實際情況，將數(shù)字化設計、試驗、制造、綜合保障等方面作為數(shù)字化基礎體系建設的關鍵性內(nèi)容，保證創(chuàng)建科學合理的數(shù)字化基礎體系標準，形成規(guī)范的數(shù)字化標準規(guī)范體系，使軍工制造業(yè)形成滿足數(shù)字化需求的三合一標準體系。從基礎和多功能數(shù)據(jù)庫、知識庫和模型庫支持數(shù)字設計、制造、模擬和實驗測試等方面出發(fā)，構(gòu)建暢通、安全和穩(wěn)定的網(wǎng)絡通信平臺，對其內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)等進行強化，不斷提升軍工制造業(yè)的現(xiàn)代化信息基礎建設工作，從而保證做到資源的共享和數(shù)據(jù)的互通。

（四）注重信息化建設先進工藝技術(shù)的應用

先進的工藝技術(shù)是軍工制造業(yè)發(fā)展的核心，可以不斷的推動軍工制造業(yè)的發(fā)展和進步。截止到目前為止，我國的軍工制造業(yè)先進技術(shù)已經(jīng)取得了一些重大的突破，這不僅歸功于對國外先進技術(shù)經(jīng)驗的借鑒，還得益于我國先進工藝技術(shù)在軍工制造業(yè)當中的良好應用。目前，我國將電加工技術(shù)和綠色安全生產(chǎn)技術(shù)是研究的重點。

結(jié)束語

為了促進軍工制造業(yè)信息化建設發(fā)展，必須深刻分析軍工制造業(yè)信息化建設的問題，以信息化建設的整體規(guī)劃為基礎，推廣軟件系統(tǒng)在軍工制造業(yè)當中的應用、構(gòu)建數(shù)字化的基礎體系、注重信息化建設先進工藝技術(shù)的應用。