综合电子信息系统产品总体工艺研究与分析

综合电子信息系统产品总体工艺研究与分析

唐睿

身份证号码513723199009029384

摘要：综合电子信息系统是现代电子信息技术在装备领域的集大成者，通常具备侦察、探测、通信、导航等功能，支持遂行多种复杂任务。综合电子信息系统是按照一体化原则和综合集成技术构建而成的大型、复杂系统，需要通过顶层设计、任务分解、仿真、联试、生产制造等环节，确保产品质量符合设计要求。本文围绕综合电子信息系统产品的制造过程，提出了总体工艺的概念和工艺流程，探索了总体工艺的管理要点，研究了数字化技术在总体工艺上的应用，以期为综合电子信息系统产品的总体工艺研究提供参考。

关键词：综合、电子信息系统、产品、总体工艺

一、简述总体工艺概念与流程

（一）总体工艺概念

随着制造业的蓬勃发展，工艺理论也在不断进步。GB/T4863《机械制造工艺基本术语》中对工艺的定义为：使各种原材料、半成品成为成品的方法和过程；标准化词典里规定：工艺是指人、机器、材料、方法、环境、计量与检测六大影响因素对产品质量综合起作用的过程；现代电子装配对工艺的定义为：企业在组织共同的、有计划的科研生产活动时，需要设计、制定共同遵守的法规、规定，这种法规、规定就是工艺。三种定义中，第一种最为基础，突出了工艺的本质特征；第二种定义强调了工艺的理论特性；第三种定义突出了工艺的管理特征。三种定义面向的对象都是产品的生产制造过程，简言之，工艺就是产品生产制造过程的技术和管理方法的集合。总体工艺是项目牵头单位或总体单位，为确保产品实现而实施的工艺技术与管理活动的总称。总体工艺不同于分系统的工艺，总体工艺面向于综合电子信息系统的产品实现，可以称之为“大工艺”，其定位、标准要求应高于各分、子系统，面向的是最终产品的质量稳定性和一致性，是综合电子信息系统的纲领性文件。总体工艺包括工艺技术与工艺管理两个方面，工艺技术覆盖了常用工艺技能，工艺管理强调工艺工作的组织、管控过程。工艺技术与工艺管理相辅相成，互相促进。

（二）总体工艺流程

综合电子信息系统产品总体工艺工作的贯彻执行，应严格遵循相关标准规定的技术状态管理标准要求，落实控制、标识，纪实、审核四个内容，建立功能基线、分配基线、产品基线，并强化管理。具体来讲，总体工艺流程分为顶层工艺设计、外包过程工艺管控、系统综合集成、验收交付和售后工艺服务等过程

二、总体工艺管理要点

重视工作计划的制定。要制定年度工艺工作计划、工艺评审计划、首件鉴定计划等，通过审批并严格落实。重视技术状态管理，特别是产品基线的管理。确保产品设计输入准确、及时，完成成套的工艺文件，包括工艺路线表、各类工艺规程、工艺定额文件、配套明细表、外包明细表等指令性、生产性和管理性文件。重视工艺标准化工作。针对共性技术特点的工艺过程，要注意归纳总结，适时组织制定工艺规范、专用规程或工艺标准。工艺标准化工作要符合SJ/T10532.14要求，所有工艺文件均应进行标准化审查，应用的工艺技术尽可能采用成熟的、规范的、标准化的技术和方法，根据标准化大纲的要求和目录，制定工艺标准化适用的标准目录。重视工艺装备的管理。针对工具、专用工装夹具、仪器仪表、模拟器等，应进行登记造册，动态管理，定期检定等工作。重视工艺纪律的监督和管理，确保安全生产。

三、数字化技术在总体工艺上的应用

（一）当前总体工艺存在的问题

随着世界安全形势的飞速变化，综合电子信息系统产品的质量、性能、研制周期也面临重大考验。推进数字化技术应用并覆盖于综合电子信息系统的设计、工艺、制造全寿命周期，实现数字化设计已是大势所趋。当下，多数单位仍采用传统的工艺方法开展具体工作，设计与工艺协同水平较低，主要表现在：(1）工艺制造环节不能有效利用设计环节产生的EBOM数据重构生成MBOM，也难以基于设计产生的三维数模进行直观的制造过程规划工作，导致数据不一致，提高了信息的维护成本。(2）设计发生工程更改时，无法及时传递至工艺制造环节，容易造成更改遗漏或重复。同时工艺规程中填写的设计信息往往难以反映设计更改结果，不利于产品的持续改进和优化，难以实现设计更改和工艺更改的同步以及闭环管理。(3）难以复用工序、工步、工时等信息进行制造资源的平衡，制造设备等资源难以充分发挥其价值。针对上述问题，总体单位应引入数字化工艺手段，逐步取代传统的、落后的工艺方法，提升工艺的数字化水平。

（二）基于数字样机数字化工艺协同设计与管理系统

数字样机技术作为当下数字化方向的研究热点，已经在波音飞机等大型装备的研制生产中得到了有效验证。开展基于数字样机的三维工艺管理建设工作，通过借鉴国内外先进企业的成功经验，探索基于MBD的数字化制造技术在综合电子信息系统生产过程中的实现方式，配合设计环节的PDM系统，以及检验、生产现场配备的数字化可视化设备，实现生产数据流在设计、制造、检验、控制、生产等环节的实时、有效共享，使数字化技术最大程度地转化为生产力，提高企业核心竞争力。针对总体单位工艺活动中存在的典型问题，实施基于数字样机的数字化工艺协同设计与管理系统将是有效的途径。围绕基于数字样机的数字化工艺协同设计与管理系统承载的任务要求。

数字化工艺协同设计与管理系统核心功能划分为五个模块：(1）数据接收：提供可视化的三维重构环境，接收上游单元产生的EBOM及三维设计模型。使用轻量化三维模型技术，基于原三维设计模型重构工艺三维模型，最终构建满足工艺制造需要产品结构树及工艺数字样机，并以该结构树为核心组织相关工艺信息。(2）工艺规划：以重构后的PBOM及工艺数字样机为核心，构建基于流程的工艺规划环境，实现流程驱动工艺研发流程、活动、数据模型建模等管理，以PBOM数据为核心的工艺流程活动的制定、分解、派发、执行、反馈，驱动工艺设计自顶向下的有效开展。(3）工艺任务管理：由工艺规划驱动产生工艺任务，并以工艺任务驱动各专业详细工艺设计的开展，提供各类型工艺任务，不仅包括根据业务开展，由系统自动创建的工艺任务，还可支持一系列的人工触发的工艺任务。同时提供工艺任务的容错与纠正能力，保障工艺任务的定义、下达、执行、关闭的全过程管理。(4）工艺详细设计：构建以工艺数字样机为核心的面向装配、调试等专业的详细工艺设计环境，提供结构化编制环境，实现工艺详细设计精细化管理，利用仿真工具开展工艺装配仿真，并将仿真动画回传至系统中管理。(5）工艺资源库：实现以全结构化的数据方式将各种工艺标准、规范、设备、工装有序的关联管理起来，详细描述它们之间的依存和约束关系，使各专业工艺设计人员在日常工艺设计过程中能够模块化的调用成套的工艺资源和知识，加快工艺设计速度，提高工艺设计的标准化水平和正确性。综上，基于MBD技术的三维工艺管理将极大限度地缩短产品研制周期、提高产品质量，达到设计周期与制造交付周期的高度并行。总体单位应有效利用数字样机技术，改变现有工艺体系，助力综合电子信息系统总体工艺向高质量方向发展。

四、结语

总体工艺在综合电子信息系统产品的研制活动中承担着重要角色，是保证产品质量稳定性的关键环节。总体工艺的开展应遵循工艺活动的本质，亦需要顺应形势发展，融合新思想、新技术、新方法。本文从总体工艺的概念内涵出发，详细阐述了总体工艺的实施过程和技术要点，展望了数字化技术在总体工艺上的应用前景，希望为综合电子信息系统总体单位的工艺活动提供一定的参考。

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