智能制造模式下的質量監督工作研究

■ 黃堅 王江山 劉漢青 李廣進

智能制造模式相比傳統制造模式，雖然在產品數據的定義及傳遞形式、保證產品質量的方法、產品質量形成過程等相關環節發生了較大變化甚至是徹底變革，但制造的主要流程、影響產品質量形成的因素、技術狀態管理的方法、質量管理體系控制等核心內容只是形式上、局部上有所改變，因此質量監督的主體內容，如工程更改和技術文件的控制、關鍵件、重要件和關鍵工序的控制、不合格品的控制等內容仍然是質量監督工作的重點。傳統制造模式下質量監督工作的大部分內容在智能制造模式下具有繼承性，也仍將是質量監督工作內容的主體。

智能制造模式產生了許多新的概念和內容。如MBD 數模徹底替代二維圖紙作為設計輸入以及技術狀態管理的底層數據，且產品數據在相關部門的傳遞由圖紙傳遞變為EBOM（設計物料清單）、PBOM（計劃物料清單）、MBOM（制造物料清單）的傳遞；武器裝備具備整機數字樣機可以實現設計工藝的并行工作，可以進行數字仿真的干涉分析、力學分析代替原有武器裝備研制模式的實物驗證工作；零部件的數字化檢測替代了原有的樣板工裝檢測方式；五類單據的審理在網絡平臺上按流程簽署替代了原有的紙質簽署。智能制造模式下研制環節體現出的新形式以及新內容在現行法規標準中沒有涉及或者形式上已經發生了改變。因此，需要重新分析特點，找出監督重點，以便更好地開展質量監督工作。

一、對設計工作開展質量監督的重點內容

（一）MBD 數模及其技術標準規范的建立及管理

MBD 技術即基于模型的產品數字化定義，是指在武器裝備的數字化定義中，以三維產品模型為基礎，集成了尺寸標注、公差范圍、加工制造、檢驗要求等特征信息。智能制造模式下，設計人員在進行設計工作時不再進行二維圖紙的繪制，而是通過建立MBD 數模，最終生成武器裝備的數字樣機。MBD 數模將是生產部門和檢驗部門開展工作的唯一依據，所以軍事代表應當對其相關的技術標準、規范如《MBD 數據標注規定》《MBD 數據審簽與發送管理規定》《MBD 數據設計更改與版次規定》《CATIA 三維建模規范》等頂層文件內容進行重點監督，保證設計人員能夠按照規范要求開展工作。

（二）EBOM 數據的管理

EBOM（設計物料清單，Engineering BOM）是產品工程設計管理中使用的數據結構，它通常精確地描述了產品的設計指標和零件與零件之間的設計關系。對應文件形式主要有產品明細表、圖樣目錄、材料定額明細表、產品各種分類明細表等。武器裝備智能制造模式下，EBOM 代替圖紙作為設計輸出，也是PBOM、MBOM的基礎數據源。如果EBOM 中的內容有誤，將會直接造成后續生產環節問題的產生。特別是在研制階段，每件武器裝備的EBOM 由于不斷地設計更改在不斷變化。為切實保證設計人員所輸出的EBOM 的正確性，軍事代表應督促企業建立EBOM 管理系統，對于每件武器裝備EBOM 進行有效管理，防止其非預期使用。

（三）信息化平臺下設計更改源頭的控制

智能制造模式下，設計更改具有全新的特點。一是在信息化平臺上，按流程簽署代替了原有的紙質介質的簽署；二是設計更改文件中所附帶的數模代替了原有模式下設計更改文件所附的圖紙。三是設計更改在設計、工藝、制造、檢驗等環節的傳遞均在信息化平臺上進行。設計部門所發的設計更改作為產品技術狀態控制的源頭，軍事代表必須針對其新形勢下的新特點加強管理控制。一是嚴格要求設計人員按照標準和程序進行設計更改文件的編寫，確保數模與文件內容的一致性；二是加強對信息化平臺關于設計更改模塊功能的確認，確保設計更改文件能完整有效地在設計、生產、檢驗部門進行正確傳遞；三是在研制階段，必須要求設計部門定期將設計更改清單提供給生產、檢驗部門進行比對，軍代表必須定期組織設計、生產、檢驗部門進行產品設計更改清單的核對，確保設計更改的落實。

（四）基于數字樣機模型相關分析工作的確認管理

傳統制造模式下，由于二維圖紙描述的信息不直觀性，設計人員需要階段性出圖，并通過生產物理樣機以實物來驗證設計意圖。由于數字樣機技術可以使得產品模型易于修改，在智能制造模式下，設計人員可以建立整機數字樣機，通過可視化技術和虛擬現實技術，可以直觀、方便、迅速地分析、比較多種設計方案，確定影響性能的敏感參數；模擬各種真實工況下產品的性能，如不滿足要求可以快速進行修改，修改過程即數字產品模型再“制造”，再快速模擬分析過程，如此循環至得到滿足設計要求的數字化產品模型。從而無需制造物理樣機就可獲得產品級的優化設計方案，不僅縮短了開發周期，而且提高了設計效率、設計質量和一次開發的成功率。數字化樣機使得傳統研制模式需要實物驗證的一部分工作前移，同樣軍事代表對此部分內容的質量監督工作也要隨之前移。軍事代表要審查其針對數字樣機開展相關工作方案的可行性，要跟蹤了解其開展理論分析、軟件模擬計算的相關過程，最后要重點審查其相關工作的結論報告與其實施方案的一致性。

（五）人員能力素質的管理

智能制造模式對設計部門人員的能力素質有著更高的要求，設計人員能力素質是保證產品技術狀態能否按要求實現的關鍵，也是軍事代表重點控制的內容。智能制造模式下，設計人員必須要能按照標準規范進行MBD 數模的建立與管理，能按要求進行設計更改文件的編制及管理，能運用各類計算機軟件開展基于數字樣機模型的相關計算仿真工作。總之設計人員必須具備相應能力素質，才能具備上崗資格開展相關設計工作。軍事代表應重點對承制單位開展設計人員基本能力資格考核情況進行監督檢查。

二、對制造工作開展質量監督的重點內容

（一）數控加工程序的確認及管理

傳統制造模式下軍事代表監督重點是最終產品質量的符合性；智能制造模式下，機加零件絕大多數采用數控加工，需要編制大量的數控程序，一方面數控程序的工藝性和可行性是保證零件質量的核心，另一方面由于數控程序較多，若管理不慎，版次更改不及時，將會造成批次超差等嚴重后果，故其規范管理也是保證產品質量的關鍵環節。軍事代表應針對數控零件加工的特點，一方面重點監督零件數控程序編制是否規范、工藝參數設置是否合理、仿真切削試驗是否符合要求以及數控程序的評審是否按要求開展，另一方面應重點檢查數控程序的管理制度建立是否規范、覆蓋面是否完全和制度落實情況。

（二）數字化檢測的管理

軍事代表應對以下三個方面進行重點監督：一是檢查檢測設備是否在有效期內，是否按周期定檢；二是確認檢測程序編制的是否規范、適用，能否滿足產品的檢測要求；三是查看操作人員是否具有相應的資格，有無無證操作現象，及其人員定期開展業務培訓情況。

（三）新技術新工藝應用的管理

在智能制造模式下，大量的新技術、新工藝應用于實際生產。一方面這些新技術應用于武器裝備制造，對于軍企雙方都是全新的概念，另一方面這些新技術的應用對產品的特性實現都有著重要的影響，所以軍事代表必須對新技術新工藝的應用加強質量監督，確保產品功能的實現。首先，對于新技術新工藝應用于實際生產的可行性與適用性，軍事代表應要求工廠進行全面的方案分析并切身參與把關，確保新技術的應用能滿足產品需要；其次，應嚴格督促工廠按照技術規范開展新工藝的試驗試制應用并參與鑒定與評審；最后，新技術應用評審通過后，應督促企業建立相關制度與規范用于指導新工藝的后續應用，最終保證產品質量的實現。

（四）MBD 數模的管理

MBD 數模作為生產的唯一依據，軍事代表應重點監督其在生產部門的管理情況，防止管理失控。軍事代表應監督生產部門建立相應的MBD 數模生產管理程序和系統，以保證用于工藝指令和指導現場工人操作的數模版本正確、可控。軍事代表應定期對管理程序和系統的運行情況進行檢查，掌握制度的落實情況，查看各項記錄是否完整，確保生產中使用的MBD 數模版本正確、現行有效。

（五）人員能力素質的管理

智能制造模式下對生產部門的人員尤其是工藝人員與操作者的能力素質都有了新的要求。工藝人員應具備會使用三維制圖軟件如CATIA，應能運用軟件對零件裝配實現模擬進行，應能運用軟件如COMPOSER 進行三維工藝文件的編制等能力。操作者應會使用三維軟件查看MBD數模并在數模上測量尺寸，能按要求開展工作。軍事代表應督促監督生產部門對其相關人員開展培訓，確保具備相應資格后方能持證上崗開展工作。

三、對檢驗工作開展質量監督的重點內容

（一）檢驗計劃的管理

智能制造模式下，檢驗人員依據檢驗計劃對照產品實物進行檢查。檢驗計劃由檢驗技術人員依據標準、規范和MBD數模結合生產部門的工藝指令單獨編寫，包含了檢驗產品的相關信息、版次、特性尺寸、使用的檢測工具，以及為了說明特性尺寸位置的三維截圖。軍事代表應重點監督檢驗計劃編制是否規范、合理，版本控制是否嚴格有效，檢驗計劃是否落實到位，確保檢驗人員按照檢驗計劃進行產品質量的符合性檢查。

（二）檢驗人員能力素質的管理

檢驗人員應具備以下幾方面新的能力方能開展工作。一是應會使用三維軟件查看MBD 數模并在數模上測量尺寸；二是應能正確理解三維工藝文件的內容；三是應能掌握新技術新工藝的相關驗收標準。軍事代表應監督檢查檢驗部門對其檢驗人員開展培訓的情況，確保具備相應資格后方能持證上崗開展工作。