标准是航空航天产品设计、制造和维护等环节中最为重要的技术数据来源,对于确保航空航天产品的顺利生产以及平台的安全运行至关重要。据统计,美国航空航天工业制定的标准占据了美国标准总数的近10%。然而,该行业在产品设计、开发、建造、运营及维护等各个方面,却广泛采用了全国近35%的标准。在航空航天工业中,产品生命周期管理对标准的依赖性远超其他行业。据统计,该行业内近40%的工程与制造数据均建立在标准应用的基础之上。
航空航天使用的标准范围
多年来,航空航天工业投入大量资源来优化制造工艺,成功引入了智能制造和系统工程等先进理念,并对供应链进行了全面重组。在生产制造过程中,每年价值高达数十亿美元的零部件及材料、组件、工艺和测试等均有严格的标准检测与管理。然而,对于标准文档的管理、开发分发流程以及标准文档基础研究的投入却相对不足。当前,在生产管理标准的实施方面,航空航天行业的标准化工作比较出色,但在提高标准制修订效率、减少重复劳动及节约认证测试成本等方面,仍蕴藏着巨大的潜力。
标准涉及的成本因素
随着航空航天工业不断融合电子技术、数字模拟与验证,集成产品数据与定义,标准也需要与时俱进,无缝接入产品数据设计与管理系统,并在整个供应链中实现数字化迁移。航空航天工业以及所有其他工业领域,都经历着信息处理的技术变革。为了与内部产品数据和各类系统工具的高速发展保持同步,航空航天工业正积极推进标准数字化转型,通过数字化工具来制定、分发和集成标准,其中,标准化工具的研发主要由行业内工作人员推动,从新兴原始设备制造商(OEM)担任的集成商角色(负责开发和分发产品接口需求)以及广泛应用的电子商务流程中获益良多,实现了标准开发、编写、编辑和分发的同步协作,推动了标准数字化发展。
电子商务标准数据集成
电子标准通用格式的需求在日益增长,XML、HTML等电子标准格式可以实现用户对标准文件实时编辑与注释,从新标准的立项到最终投票、批准及发布,整个制定流程对标准项目的透明度和可访问性要求也在不断提高,远程会议逐渐成为标准协同制定的关键参与方式,促进全球各地广泛参与。这种实时在线的特性,使得电子标准能够迅速以用户友好、无限制的形式呈现给读者,标准制定工具、配置管理工具及递送分发工具功能逐步完善,在航空航天产品的全生命周期内,发布的标准数据量也呈现出显著的增长趋势。
目前,主要的生产制造商和政府都配备了基于标准的集成工具,全交互式、支持web的创作工具使参与人员能够实时编辑标准。编写工具充分利用web格式化(如HTML或XML)和web共享功能,摒弃了传统的文档模式,具备平台独立性。同时,这些工具集成了数字描述、表格查找、嵌入式链接等多样化功能,使标准具备更强的机器可读性。
现阶段,在航空航天行业中,标准化需求的识别呈现了分散化的特点,为了与基于标准的集成工具进行匹配,部分标准化发展组织(SDOs)建立了完善且系统的流程,大力推进标准制定工具建设。为了进一步提升整个行业的效率和效益,SDOs积极参与美国国家标准协会(ANSI)的公司成员论坛(CMF)和组织成员论坛(OMF),并借助政府成员论坛(GMF)的协调,鼓励航空航天公司积极投身于各大论坛,以推动行业内的标准数字化进程,促进最佳实践的共享。
上文提到,标准是航空航天产品设计、制造和维护等环节中最为重要的技术数据来源,正确的技术数据配置管理对航空航天工业至关重要。配置管理工具要求对不同版本的标准文档实施严格管控,确保数据不丢失,且从初始版本到最新版本之间的数据变更都能实现完整追踪。为确保标准的规范性和一致性,航空航天行业依托其主导的SDOs监督标准的修改过程,同时为促进标准的准确理解和应用,航空航天工业必须与SDOs及标准分销商展开紧密合作,共同确立对现行和非现行标准相关术语的明确定义和使用准则。诸如“取消”、“过时”等术语,若定义不统一,将会引发混乱,鉴于航空航天产品具有超长的生命周期,需要完备的配置管理工具来保障所有标准的长期可访问性,以免因标准制定者或第三方经销商的变动而导致标准的遗失。
实现数据高效传输。标准数字化可以实现美国国家航空航天标准(NAS)标准之间高效、无误的机器间数据传输。通过最小化人为干预,可以提升整个流程中的效率。未来,数字数据本身将成为标准或规范,它可以选择以特定的方式捕获数据,或者捕获视图,使机器可读可理解。未来的标准化工具也会进一步升级发展,为标准技术发展提供支持。
03妥善处理知识产权问题。标准在实际使用过程中要与其他数据集成,航空航天行业必须能够将标准数据集成到其产品定义数据中。然而,整个过程需要与工具开发人员密切合作,确保由此产生的流程和工具能够更好的适用于该行业。现阶段,航空航天领域行业标准、国家标准和国际标准从内容处理到技术实现上,都很难直接集成到OEM的数字数据中。因此,航空航天行业只能根据实际需求新制定标准,或者求助于允许数据集成的新商业模式,这个过程难以避免涉及知识产权保护问题,而这个问题也是现阶段航空航天行业乃至各领域开展标准数字化工作所面临的巨大挑战之一。
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