关键词：航天复杂产品;数字化生产线;研发;实践
我国的航天产业在近些年发展非常快，因此对航天产品的需求量也越来越大。但是航天产品往往具有非常高的复杂性、专业性、独有性、高精性，所以有很高的生产要求，传统生产线往往不能兼顾产量需求和质量需求，因此急需进行专门的数字化生产线建设。
1.针对航天复杂产品的数字化生产线研发
1.1数字化生产线的资源层研发
数字化生产线是以底层的制造数据库为支持的统一平台，该平台不仅囊括了业务流程，也囊括了全部的管理信息和企业产品数据。因此在进行资源层研发建设时，应优先设立制造资源的基础数据库，以对生产线上的制造资源信息进行统一管理，为后续的信息积累、信息共享和信息重复使用提供保障。此外，还需进行接口建设，具体来说，资源层应设立集成接口以衔接其他系统，进而达到对资源进行合理调度和优化配置的目的。由于囊括的基础数据库相当多，所以在建设资源层时需要对基础数据库进行分类整理，其中标准加工程序、典型工艺、优化切削参数等类型的数据库归类为工艺知识库;辅料资源、工装资源、设备资源等类型的数据库归类为制造资源数据库;编码、各类标准规范的数据库归类为文档库。
1.2数字化生产线的平台层研发
平台层在数字化生产线中属于核心部分，也是连接各个层级的纽带。该平台层的研发主要指的是产品数据管理系统的建设，这个系统作为基础平台的管理对象有二，其一是航天复杂产品的制造过程，其二是航天复杂产品的制造数据。从建设目标上来看，平台层建设有两方面的建设目标：第一方面是实现统一管理功能，令生产、工艺、设计等多方面、多环节的数据能实现准确和一致;第二方面是实现集成功能，将产品数据的管理系统建设成集成框架，这样一来该系统和其他的生产线应用系统就能实现集成化，数字化研发所必须的数据源不再是多源混杂，而是集成成为了单一数据源，提高了研发的便捷程度。
1.3数字化生产线的应用服务层研发
对数字化生产线来说，应用服务层是主要的优化层，在研发上以追求生产线总体优化为主要目的。因为航天复杂产品在设计生产方面的复杂性不只体现在自身结构上，还体现在繁多的加工工序、复杂的装配过程、极高的生产精度、众多的生产型号、较小的生产批量等多方面。所以在研发应用服务层时要结合这些特点，详细考察具体的生产工艺与生产流程，实现各个生产环节的专业化和高对应化，这样才能保障整个数字化生产线的生产能效。这里将介绍应用服务层研发中最典型的两个系统。
1.3.1生产准备阶段的快速响应系统
该系统用于优化零部件生产前的准备工作，具体包括技术准备优化与资源准备优化两方面，其中较为典型的有数控加工仿真、工艺设计、工装快速设计这几个应用系统。该系统能够构建出三维实体模型，将工差、产品尺寸之类的信息实际反映出来，令工艺与工装的设计得到简化，而且还能为后续的质量检测系统提供检测依据。
1.3.2实际生产阶段的过程管理系统
在该系统中，目前最常用的手段是条码系统，通过条形码能对生产过程实现动态化监测，进而对任务的完成情况、物流信息、数控设备等一系列数据进行追踪记录，以达成管理职能。需要注意的是，该系统与其他系统的联系非常紧密，因此在实际应用时有必要和其它系统集成使用。
1.4数字化生产线的协同工作层研发
航天复杂产品的研发具有跨学科、跨领域特征，因此并非单一部门、单一专业能够完成的，必须由多个部门与专业共同协作才行，举例来说，部装调试、总装/总调、试验组织、售后、外协/外购等都需要进行协同工作。这就需要建设一个协同工作层，为跨部门、跨专业的协同工作提供平台。目前，该平台的建设是通过专业化的制造应用集成系统实现的，这种系统以PDM为技术基础，能为不同部门、不同专业的用户提供信息查询工具等用于协同工作的工具。具体来说，该系统是一种信息的共享通道，能通过网络会议功能、指令发布功能、信息发布功能、信息查询功能（电子文档信息、资源信息、生产准备信息都包括在内）、在线信息交流功能等令数字化生产线中的两级系统得以实现，这种信息协同功能体现在多个方面，对生产效率有极为明显的提升作用。
2.针对航天复杂产品的数字化生产线运作
对航天复杂产品来说，数字化生产线的运作从接收订单任务开始，到成品入库结束，在这期间，PDM平台与各个协同门户会对生产过程、生产信息等进行集成，以保证不同应用系统能够正常完成数字化运作。需要注意的是，数字化生产线的特点就是生产前置准备极为充分，因此在进行生产准备时，需要以数控加工仿真技术、快速响应系统等进行工艺设计和技术试验，这样一来不只提高了准备工作质量，保证了生产能效，而且多项设计准备工作可以并行完成，极大地缩短了准备时间。另外，零部件的制造执行也可以通过数字化生产线得到极大的优化。具体来说，生产过程的管理系统不仅能对排产进行合理计划，而且能以极高的精度准备物料工装，这样一来各方面的制造资源在配置和利用方面更合理、高效。值得一提的是，该系统还能实现过程控制功能，通过对制造执行过程的严格管控，不仅能提高生产质量，而且能动态监控生产进度与运行状态，提高生产效率。
3.结语
总体来说，随着航天产业的进一步发展，对航天复杂产品的生产会有越来越高的快速响应需求与柔性需求。考虑到这种发展趋势，研发数字化生产线以提高航天产品生产能效不仅具有必然性，而且具有长期性，在未来相当长的一段时间内都要持续进行下去。
参考文献：
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