航空产品数字化设计与制造标准体系规划及发展策略分析

郑荣华 李文彬

随着数字化产品在产品研发中的应用，我国在国防科技工业的信息化规划中提出了建设产品数字化标准的目标。在航空工业信息技术的发展过程中，航空产品数字化设计与制造标准体系规划有着较为重要的意义，数字化技术能够促进我国飞机研制的快速发展，标准化建设能够促进我国航空产业的升级，促使航空产品设计朝着标准化的方向不断发展。就目前来看，我国航空装备设计及制造能力较低，因此必须加强航空产品数字化设计与制造标准体系建设，为航空设计行业的发展提供有力支持。

一、数字化设计标准体系的研究现状

从20世纪50年代起，美国航空产品设计行业已经开始重视对计算机技术的应用。直到1994年，波音公司利用数字化技术构建了一套数字化建模标准体系，该体系是在CATIA基础上形成的，之后利用三维模型进行数字化建设，实现了飞机全三维设计与制造一体化。而我国在飞机研制过程中，主要利用CAD等软件进行产品设计，但是在数字化设计过程的三维建模及数据管理等几个方面，缺乏可靠的标准规范。目前，都是利用三维几何造型、计算机辅助设计对计算机设计应用进行强化，而航空产品数字化设计的标准是以CATIA设计为主，包括了部分的UG建模标准。由此可见，我国航空产品数字化设计与制造标准存在一定不足，需要对其进行深入分析，提出有效策略，以促进航空数字化设计与制造标准体系建设的发展。［1］

二、航空产品数字化设计与制造标准体系框架

（一）航空工业技术的应用标准需求

就航空工业信息技术的发展及应用标准体系来看，目前数字化技术主要是CAD制图、数字化建模等几个方面，但是这几个方面的标准的通用性都较差，无法满足航空设计行业的发展需求。［2］为促进航空产品数字化设计的发展，需要对常用的UG建模、CATIA等制定标准，确定CAD制图的管理及规定标准，并加强数字化标准建设。

（二）标准化体系框架

第一，信息分类编码标准。对航空产品数字化设计与制造的对象进行分类，并做好标识，保证产品编码的可识别性及唯一性，为产品设计和制造提供有利依据。

第二，产品数字化定义及建模标准。对数字化设计与制造过程的数据进行数字化描述，对航空产品的形状、几何尺寸等各方面进行描述，确定基本元素的坐标设置及参数设定，实现标准化建设。

第三，数字化预装配标准。利用专用软件对各个产品部件进行模式化装配，整个过程要保证装配零件的配合，确定装配规范，以此保证装配的准确性。

第四，数字化制造标准。严格控制数字化制造工艺、工装设计、生产线建设、工艺仿真等内容，建立数字化制造标准，对数字化模型进行定义。

三、航空产品数字化设计与制造标准规划的发展策略

（一）规划设计

由于航空产品数字化设计与制造标准化体现出较明显的长期性特点，想要保证各项工作的协调及稳定发展，可选择以下几项策略展开工作：一是充分了解需求，结合企业对航空产品数字化设计与制造的需求进行科学分析，在明确标准化设计需求的基础上，对后续的标准化工作规划进行完善；二是建立标准化体系，结合需求构建数字化设计与制造标准体系框架，确定框架的重点，制定合理的框架结构；三是制定标准与动态修正，制定数字化设计与制造标准体系，采用设计与制造基础较好的企业内部标准及规范，秉持“边制定、边完善、边提升”的方针，不断修正信息标准，使其成为完整、统一的标准化体系。［3］

（二）发展策略

按照我国国防科技工业的信息化规范，需要将航空产品的数字化设计与制造标准作为主线，建立统一的标准和规范，形成一个具有实用性的标准体系。为实现这一目标，需要充分利用以下两个发展策略：一是确定发展战略，注重分解体系任务，在充分了解数字化设计与制造标准化需求的基础上，确定发展战略，对体系任务进行分解，在前期要重视对数字化定义和建模标准的研究，在中期重视产品数据管理和产品数字化定义，在后期重视并制定并行工程等相关标准，有步骤地完成标准化体系的统一；二是明确原则，精心组织，需要将快速建设标准体系作为原则，充分发挥数字化设计制造部门及标准化专业机构的工作积极性，对重点问题进行针对性的处理，对管理技术及信息技术等领域进行标准化管理，不断规范组织管理工作，保证标准化体系建设目标的顺利实现。

四、结语

虽然我国在航空产品数字化设计与制造方面取得了一定的成绩，但是依旧未能形成标准化发展，既影响了我国航空产品的设计水平，也阻碍了航空产品设计行业的进一步发展。面对这种情况，需要加强航空产品数字化设计与制造标准体系建设，通过有效的策略，促进航空产品数字化设计与制造标准规划发展，为航空产品设计行业的发展提供有力支持。