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淺析《航空航天標(biāo)準(zhǔn)化未來》(2022)

2024-04-18 10:40閱讀數(shù):473

2022年3月,美國航空航天工業(yè)協(xié)會(huì)The Aerospace Industries Association(AIA)更新并發(fā)布了《未來航空航天標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)告》The Future of Aerospace Standardization,介紹了美國航空航天標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)、過程和組織機(jī)構(gòu);分析了標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)體系如何推動(dòng)航空航天工業(yè)持續(xù)發(fā)展。本文針對(duì)報(bào)告內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化部分內(nèi)容做了初步總結(jié)分析。


航空航天領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用現(xiàn)狀

標(biāo)準(zhǔn)是航空航天產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)等環(huán)節(jié)中最為重要的技術(shù)數(shù)據(jù)來源,對(duì)于確保航空航天產(chǎn)品的順利生產(chǎn)以及平臺(tái)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國航空航天工業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)占據(jù)了美國標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)的近10%。然而,該行業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)、建造、運(yùn)營及維護(hù)等各個(gè)方面,卻廣泛采用了全國近35%的標(biāo)準(zhǔn)。在航空航天工業(yè)中,產(chǎn)品生命周期管理對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的依賴性遠(yuǎn)超其他行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),該行業(yè)內(nèi)近40%的工程與制造數(shù)據(jù)均建立在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上。


航空航天使用的標(biāo)準(zhǔn)范圍


多年來,航空航天工業(yè)投入大量資源來優(yōu)化制造工藝,成功引入了智能制造和系統(tǒng)工程等先進(jìn)理念,并對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行了全面重組。在生產(chǎn)制造過程中,每年價(jià)值高達(dá)數(shù)十億美元的零部件及材料、組件、工藝和測試等均有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)檢測與管理。然而,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)文檔的管理、開發(fā)分發(fā)流程以及標(biāo)準(zhǔn)文檔基礎(chǔ)研究的投入?yún)s相對(duì)不足。當(dāng)前,在生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施方面,航空航天行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作比較出色,但在提高標(biāo)準(zhǔn)制修訂效率、減少重復(fù)勞動(dòng)及節(jié)約認(rèn)證測試成本等方面,仍蘊(yùn)藏著巨大的潛力。


標(biāo)準(zhǔn)涉及的成本因素


航空航天領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化發(fā)展

隨著航空航天工業(yè)不斷融合電子技術(shù)、數(shù)字模擬與驗(yàn)證,集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)與定義,標(biāo)準(zhǔn)也需要與時(shí)俱進(jìn),無縫接入產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng),并在整個(gè)供應(yīng)鏈中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化遷移。航空航天工業(yè)以及所有其他工業(yè)領(lǐng)域,都經(jīng)歷著信息處理的技術(shù)變革。為了與內(nèi)部產(chǎn)品數(shù)據(jù)和各類系統(tǒng)工具的高速發(fā)展保持同步,航空航天工業(yè)正積極推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,通過數(shù)字化工具來制定、分發(fā)和集成標(biāo)準(zhǔn),其中,標(biāo)準(zhǔn)化工具的研發(fā)主要由行業(yè)內(nèi)工作人員推動(dòng),從新興原始設(shè)備制造商(OEM)擔(dān)任的集成商角色(負(fù)責(zé)開發(fā)和分發(fā)產(chǎn)品接口需求)以及廣泛應(yīng)用的電子商務(wù)流程中獲益良多,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)、編寫、編輯和分發(fā)的同步協(xié)作,推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化發(fā)展。


電子商務(wù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集成


電子標(biāo)準(zhǔn)通用格式的需求在日益增長,XML、HTML等電子標(biāo)準(zhǔn)格式可以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文件實(shí)時(shí)編輯與注釋,從新標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)到最終投票、批準(zhǔn)及發(fā)布,整個(gè)制定流程對(duì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的透明度和可訪問性要求也在不斷提高,遠(yuǎn)程會(huì)議逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同制定的關(guān)鍵參與方式,促進(jìn)全球各地廣泛參與。這種實(shí)時(shí)在線的特性,使得電子標(biāo)準(zhǔn)能夠迅速以用戶友好、無限制的形式呈現(xiàn)給讀者,標(biāo)準(zhǔn)制定工具、配置管理工具及遞送分發(fā)工具功能逐步完善,在航空航天產(chǎn)品的全生命周期內(nèi),發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)量也呈現(xiàn)出顯著的增長趨勢。


航空航天領(lǐng)域推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定能力提升

目前,主要的生產(chǎn)制造商和政府都配備了基于標(biāo)準(zhǔn)的集成工具,全交互式、支持web的創(chuàng)作工具使參與人員能夠?qū)崟r(shí)編輯標(biāo)準(zhǔn)。編寫工具充分利用web格式化(如HTML或XML)和web共享功能,摒棄了傳統(tǒng)的文檔模式,具備平臺(tái)獨(dú)立性。同時(shí),這些工具集成了數(shù)字描述、表格查找、嵌入式鏈接等多樣化功能,使標(biāo)準(zhǔn)具備更強(qiáng)的機(jī)器可讀性。

現(xiàn)階段,在航空航天行業(yè)中,標(biāo)準(zhǔn)化需求的識(shí)別呈現(xiàn)了分散化的特點(diǎn),為了與基于標(biāo)準(zhǔn)的集成工具進(jìn)行匹配,部分標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展組織(SDOs)建立了完善且系統(tǒng)的流程,大力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定工具建設(shè)。為了進(jìn)一步提升整個(gè)行業(yè)的效率和效益,SDOs積極參與美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)的公司成員論壇(CMF)和組織成員論壇(OMF),并借助政府成員論壇(GMF)的協(xié)調(diào),鼓勵(lì)航空航天公司積極投身于各大論壇,以推動(dòng)行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化進(jìn)程,促進(jìn)最佳實(shí)踐的共享。


航空航天領(lǐng)域開發(fā)配置管理工具保障標(biāo)準(zhǔn)長期可訪問性

上文提到,標(biāo)準(zhǔn)是航空航天產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)等環(huán)節(jié)中最為重要的技術(shù)數(shù)據(jù)來源,正確的技術(shù)數(shù)據(jù)配置管理對(duì)航空航天工業(yè)至關(guān)重要。配置管理工具要求對(duì)不同版本的標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)施嚴(yán)格管控,確保數(shù)據(jù)不丟失,且從初始版本到最新版本之間的數(shù)據(jù)變更都能實(shí)現(xiàn)完整追蹤。為確保標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性和一致性,航空航天行業(yè)依托其主導(dǎo)的SDOs監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)的修改過程,同時(shí)為促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確理解和應(yīng)用,航空航天工業(yè)必須與SDOs及標(biāo)準(zhǔn)分銷商展開緊密合作,共同確立對(duì)現(xiàn)行和非現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)術(shù)語的明確定義和使用準(zhǔn)則。諸如“取消”、“過時(shí)”等術(shù)語,若定義不統(tǒng)一,將會(huì)引發(fā)混亂,鑒于航空航天產(chǎn)品具有超長的生命周期,需要完備的配置管理工具來保障所有標(biāo)準(zhǔn)的長期可訪問性,以免因標(biāo)準(zhǔn)制定者或第三方經(jīng)銷商的變動(dòng)而導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)的遺失。


航空航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的未來目標(biāo)
01
構(gòu)建統(tǒng)一協(xié)作的基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)交換模式必須以獨(dú)立于任何特定基礎(chǔ)設(shè)施的方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,從而避免不兼容的問題。來自各個(gè)SDOs的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)信息包必須采用統(tǒng)一的格式,以確保用戶能夠通過企業(yè)內(nèi)單一、一致的基礎(chǔ)設(shè)施輕松獲取和使用這些數(shù)據(jù)。系統(tǒng)供應(yīng)商應(yīng)將數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)視為其產(chǎn)品的一部分,并積極參與相關(guān)委員會(huì)的工作。
02

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效傳輸。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化可以實(shí)現(xiàn)美國國家航空航天標(biāo)準(zhǔn)(NAS)標(biāo)準(zhǔn)之間高效、無誤的機(jī)器間數(shù)據(jù)傳輸。通過最小化人為干預(yù),可以提升整個(gè)流程中的效率。未來,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)本身將成為標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,它可以選擇以特定的方式捕獲數(shù)據(jù),或者捕獲視圖,使機(jī)器可讀可理解。未來的標(biāo)準(zhǔn)化工具也會(huì)進(jìn)一步升級(jí)發(fā)展,為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展提供支持。

03
推進(jìn)全供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)集成。未來將通過數(shù)字技術(shù)處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)-構(gòu)建過程之間傳遞的數(shù)據(jù)形式、結(jié)構(gòu)和實(shí)質(zhì)性內(nèi)容,允許使用通用數(shù)據(jù)進(jìn)行制造計(jì)劃、采購、工裝、檢查、配置控制和庫存控制。當(dāng)前,航空航天行業(yè)正在構(gòu)建復(fù)雜的關(guān)鍵數(shù)據(jù)系統(tǒng),助力實(shí)現(xiàn)全供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)等)無縫交換。04

妥善處理知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題。標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際使用過程中要與其他數(shù)據(jù)集成,航空航天行業(yè)必須能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集成到其產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)中。然而,整個(gè)過程需要與工具開發(fā)人員密切合作,確保由此產(chǎn)生的流程和工具能夠更好的適用于該行業(yè)?,F(xiàn)階段,航空航天領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)從內(nèi)容處理到技術(shù)實(shí)現(xiàn)上,都很難直接集成到OEM的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中。因此,航空航天行業(yè)只能根據(jù)實(shí)際需求新制定標(biāo)準(zhǔn),或者求助于允許數(shù)據(jù)集成的新商業(yè)模式,這個(gè)過程難以避免涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)問題,而這個(gè)問題也是現(xiàn)階段航空航天行業(yè)乃至各領(lǐng)域開展標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化工作所面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。


轉(zhuǎn)自:中華標(biāo)局


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