当前军工产品制造的数字化工艺设计技术探讨

2014-01-28程军利周晓光

装备制造技术 2014年1期

程军利，梁涛，周晓光

（总参陆航部军代局，陕西西安 710065）

我国对于军工产品有着极为严格的要求，无论是设计、选材还是加工过程，每个环节都必须达到相关的技术要求。作为首先要考虑的工艺设计环节，其重要性不言而喻。如今，在我国的军工产品制造上，数字化的工艺设计得到了广泛的使用。如何采用先进的设计技术生产中高质量的军工产品，是每个设计师争相到达到的水平。下面将就工艺设计技术所涉及的相关方面进行简单的讨论。

1 当前军工产品制造的数字化工艺设计技术管理中存在的问题

当前军工产品制造企业对于工艺技术管理实施的管理的主要问题主要体现在不完整性、不可控性和不一致性等方面。

1.1 不完整性

当前的军工产品制造企业对于数字化工艺设计技术实施的管理不仅在提供信息模型上表现的较为薄弱，还不具备能够有效控制工艺设计技术管理的自动化程度较高的工作流程驱动系统。

1.2 不可控性

当前的军工产品制造企业对于数字化工艺设计实施的管理只停留在关注结果的层面上，很少涉及监管设计的中间环节，更不会去控制工艺设计的设计趋向。

1.3 不一致性

较其他形式的数字化，军工产品制造的数字化工艺设计涉及对相关要求的必备信息和理念的更改，因此出现了数据偏差且前后不一致的现象出现，导致工艺设计不能满足产品要求。

2 工艺设计的特点

工艺设计是指在领会产品设计要求后，设计师充分发挥设计灵感和创造力尽心产品设计的过程。好的工艺设计不仅能满足企业对产品的要求，还能够有效的保证产品的质量和生产率，使设计方案与实际的生产过程保持一致。工艺设计是一个较为长期的工作，可能会通过无数次的返工才能达到对产品的相关要求，并且每个部件的设计都要经受严格的考察和实践应用才能大范围的投入生产。工艺设计所涉及的部门较多，诸如制造和工装等诸多部门都有参与。

军工产品具有可靠性高、性能高和科技水平高等诸多特点，军工产品制造企业对于军工产品制造的工艺设计要求相对高，这就导致了工艺设计的较为繁琐和复杂的流程，并且对过程中设计的各个小细节的要求甚是严格，因此，工艺设计的设计周期较长。军工产品所涉及的零部件的数量众多，就大量的零部件群而言，要想实现对这些零部件的控制技术到位是一件极具挑战性和难度的工作，可能会导致工艺设计的反复更改，进而使得设计前后的数据出现明显的偏差，严重的还可能造成工艺设计与实际生产过程不一致的现象。由于要谨慎小心的完成工艺设计过程，在很大程度上就加大了对这部分的研发费用的投入。总体来说，由于军工产品项目的复杂性决定了工艺设计过程的长期性和复杂性。

3 工艺设计过程

工艺设计的流程主要有：第一，由企业向设计师提出产品设计的相关说明和要求；第二，设计师根据相关说明和要求进行设计创作；第三，设计创作出的成品交由审核部门进行审核；第四，产品制造部门进行小范围制造并应用；第五，对于设计产品的问题进行反馈。如此重复相关的过程直至产品达到最初的设计要求，再进行大范围的生产。

4 工艺设计的功能

在进行军工产品制造的数字化工艺设计的过程中，对工艺设计实施的管理主要是出于集成并管理和工艺设计相关的信息和过程，最主要的是为后续流程提供真实可靠的信息。工艺设计的功能可以从如下三个方面做具体的介绍：

4.1 过程建模

对于工艺设计在过程建模过程中的功能研究是通过基于活动的活动网络建模方法完成的。这种研究方法具备的特点主要是直观和方面实现。一般的过程模型都是按照企业的设计需要和制定的相关工艺设计规则实现的。研究表明，工艺设计在过程建模中的功能主要是使得具体的设计步骤变得清晰简单、适应性增强和保证设计效率等诸多优点。

4.2 组织建模

在进行军工产品制造的企业中，企业的人员在组织上显得比较复杂且范围较广，这在很大程度上使军工产品制造企业所具备的严格专业分工的特点得以有效的体现，同时还体现了对于项目管理的相关要求和特点。近些年，军工产品制造的数字化设计应用得到了很好的推广和普及，这在很大程度上也暴露了数字化工艺设计技术的一些弊端。数字化工艺设计技术是一个相对静态化的过程，在很大程度上难以满足变幻多端的军工产品应用系统的需要。考虑到上述情况就需要工艺设计来协调人力资源变动、系统和任务变动。

4.3 任务模型

参考军工产品制造企业的生产所具备的的诸多特点，军工产品制造的数字化工艺设计技术充分考虑对工艺设计提出的相关要求和规定联合企业的相关工作人员组建了任务模型。任务的具体来源主要是根据流程的需要安排的，任务通过过程模型传递给相关的工作人员。军工产品之间的管理性和模块分区是与生俱来的，进行工艺设计的相关军工产品的来源主要是和工艺相关的信息和产品结构等模块，所以，工艺设计在任务模型中的主要功能就是为任务模型的组建提供参考依据。

5 军工产品制造企业所实施的工艺设计技术存在的问题的解决办法

上述工艺设计的具体模型在军工产品制造企业进行实际生产的过程中均得到了有效的应用，数字化的工艺设计技术的实施，在很大程度上能帮助设计师与时俱进，时刻掌握所要设计的军工产品的属性，所遇到的设计问题也能得到较为快速的解决，最主要的是能够获得对产品的最新研发信息，进而使工艺设计的效率得到提升，还能够保证工艺设计的质量。但是，尽管军工产品制造的数字化工艺设计技术存在着诸多优势，军工产品制造企业所实施的工艺设计技术所存在的急待解决的问题也是不容忽视的。针对存在的主要问题提出的具体解决方案如下所示：

为了达到企业对数字化工艺设计管理的相关要求和高效的解决其中存在的问题，需要企业对现行管理制度和业务规则进行合理的调整。其中存在的较为科学合理的方面要予以发扬和推广有其合理的一面；而对于那些不合理的因素要尽最大努力提出解决办法，实现数字化工艺设计的健康发展。数字化所涉及的集成软件在应用的过程中可能会出现数据接口问题，这个问题也需要引起我们的高度重视。