关于MBD环境下数字化军检的思考

杨望东 孙磊 张川

摘要：随着基于MBD环境的三维设计、工艺和制造技术的发展，构建数字化军检新模式，充分利用数字化手段进行军检验收工作成为未来军检活动的发展方向，相比传统军检方式存在的不足，本文对基于MBD环境下数字化军检的优势和发展前景做了探讨。

关键词：MBD；三維设计；数字化；军检

前言

当下，随着数字信息时代的到来，国防科技工业飞速发展，传统军检技术存在质量监督方式落后、检验效率低下等一系列问题，难以满足新形势下高精尖装备研制工作的要求，在一定程度上制约了装备建设发展。2012年，总装备部在A号文件中，正式提出了“军检数字化”的要求，随着数字化技术的飞速发展，现代装备研制、生产、制造的数字化、信息化、智能化程度越来越高，我国对与数字化三维设计、三维工艺、智能制造密切相关的数字化军检技术需求越来越迫切。因此，充分运用数字信息手段，探索和构建数字化军检新模式，提高军检工作的准确性、规范性、高效性等，成为新时代背景下军检工作的发展趋势[1-3]。

1 传统军检方式存在的不足

当前装备的质量监督是基于人工的检验模式，需要军代表在各检验任务中来回奔波，这种巡回式的军检模式实质上是一种以产品实物质量检测为主，经验主导、事后把关的监督方式，具有高强度、高负荷及效率低下等问题，无法实现对过程质量进行实时监督，不能满足复杂装备生产质量及周期要求。主要表现在：①检测工艺规划手段落后。检测人员通过手工方式凭经验进行检测规划，检测方案缺乏优化；②检测工作效率低。需要耗费大量的人力、物力，且多属于重复性劳动，劳动强度大，效率低；③检测数据获取实时性差。军检信息通过人工方式层层上报方式获得，军代表很难在第一时间获得准确的检测信息；④过程状态难追溯：装备检验验收的记录大多是阶段性定性描述，不能准确描述装备所处的技术状态，一旦发生故障，从记录上分析查找原因较为困难；⑤历史数据难复用：装备在性能改进或后续批生产质量控制过程中，往往需要对其历史数据进行统计分析和借鉴使用，而当前装备历史数据大多记载于纸质且保存分散、格式不一，再生利用率比较低。

2 数字化军检的优势

军代表在装备研制、生产和技术服务过程中，利用先进的数字化技术开展数字化军检，实现质量监督和军检验收，具有以下优势：①检验手段智能化。以数字化信息为主，将装备特征信息直接上传至用户端，极大地简化了操作过程，缩短了检验周期；②信息处理数字化。实现无纸化记录检测信息，突破时间和空间的限制，多向传送监测信息，随时调取历史检测信息；③提升军检工作的效率和准确性。极大地减少了检验过程的重复工作，采用同一检验标准、同一检验流程，降低了人为参与产生的误差，方便军代表对监测数据进行深入挖掘，排查隐患，使得军检工作更加规范、高效。

3 基于MBD环境下的数字化军检

3.1基于MBD环境下的数字化军检的概念

MBD（Model Based Definition）是一种通过数据集来定义产品信息的方法，是波音公司最新先行的新一代产品定义方法，美国机械工程师协会ASME在此基础上把它发展成国际标准ASME Y14.41-2003，后修订为ASME Y14.41-2012，欧洲在借鉴美国标准的基础上也制定了相应的MBD标准ISO 16792-2003，后修订为ISO 16792-2015，美国军方、国防部为了加快企业数字化建设，建立基于模型的企业MBE，要求旗下的供应商采用MBD技术设计产品，并制定了相应的标准MIL-STD-31000A，我国参照ISO16792，结合国内制造业现状制定了GB/T 24734-2009，而所有类似标准的制定，其目的是想把企业从传统的以图纸为中心转化到以模型为中心，实现数字化、智能制造。

MBD模型中包含全部的产品制造信息PMI，基于MBD模型的检测数据主要包含的信息如图1所示，主要包括尺寸、形状、定位、轮廓和装配信息等等。基于模型定义（MBD）环境下装备数字样机的军检，以产品的三维模型数据为基础，有效提取产品设计和工艺数据作为检验检测的依据，如图2，通过数字化信息系统和设备，识别和记录产品的检测信息，并存储到检测数据系统，从而和设计数据进行比较，给出合理的检测结果，完成对装备样机的军检过程。

基于MBD的装备军检流程如图3所示，产品研制单位在PDM系统或者PLM系统中发起军检流程并提交军检数据资料，军代表选择待检产品和待检指标，对指标符合性进行对比检查并给出判定结果。

3.2基于MBD环境下的数字化军检的功能

研究基于MBD环境下数字化军检验收的工作模式和流程，能够解决传统军检过程中检测工艺规划手段落后、检测任务量大、检测工作依赖人工、检测过程繁琐、质量检验“检而不精、测而不准”、装备实物加工和装配精度检测效率低、检测结果“事后把关、难以预防”、过程状态难追溯、历史数据难利用、检测结果缺乏有效管理等方面的问题。

开展基于MBD环境的数字化军检，通过应用军检数据的结构化存储、实时提取和可视化技术，实现军检的实时过程监测，能够提升数字化军检理论水平，有效指导未来数字化军检的工作，提升军代表实时获取装备的监测设计、制造、试验和交付数据和状态的能力，有效提升制造精度检测的效率和准确性，实现军检验收的数字化和智能化，为我国装备研制生产过程质量监督能力、效率和水平的全面提升打下基础。

3.3应用前景和展望

数字化军检系统的实施使得武器装备质量检验以同一检验标准、同一检验流程、同一检验方法进行，实现从提交审查、军检活动实施、过程记录、逐级签审、合格判定等整个军检工作的规范化、正规化。

基于MBD环境下的数字化军检，将三维设计成果融入到对应的检验计划制定过程中，支持检验计划三维化需求，实时采集和记录现场产品检测数据，并能与制造执行系统进行集成，摆脱传统依附工艺指令验收产品的传统模式，在信息化共享的基础上实现设计、工艺、检验的完美对接，彻底打通数字化设计、工艺、制造、检验的全流程[4-6]。

开展MBD环境下数字样机军检验收流程及其技术方法的研究，实现MBD环境下装备军检验收的自动化和可视化，能够实现装备军检效率的显著提升，促进装备质量监督工作高质量快速发展，是未来装备样机军检的发展方向。

4 结束语

随着基于MBD环境的三维设计、工艺和制造技术的发展，开展基于MBD环境下的数字化军检的探索和实施，是提高军检效率和规范化的有效途径，是适应装备信息化建设发展的现实需要，能够推动武器装备智能制造和智能检测技术的发展。

参考文献

[1]白海威，鲁毅.关于推行数字化军检的思考[J].装备学院学报，2014，25（2）：102-105.

[2]史猛，刘国庆.数字化军检基本问题研究[J]. 装备学院学报，2015，26（5）：50-53.

[3]李岩峰.指挥信息系统装备数字化质量监督与检验验收系统构建[J].四川兵工学报，2013，34（4）：116-118.

[4]刘小方.复杂武器装备数字化质量检验系统构建分析[J].计算机仿真，2015，32（3）：19-22.

[5]焦晓艳，罗锡，姜红明.基于MBD三维模型的工艺制造试验[J].电子科技，2013，26（4）：37-40.

[6]刘雪梅，郭改平.基于模型设计的飞机装配检测技术分析[J].中国机械工程学报，2017，15（6）：547-551.（作者单位：空装驻西安地区第七军代室）