標準是航空航天產品設計、制造和維護等環節中最為重要的技術數據來源,對于確保航空航天產品的順利生產以及平臺的安全運行至關重要。據統計,美國航空航天工業制定的標準占據了美國標準總數的近10%。然而,該行業在產品設計、開發、建造、運營及維護等各個方面,卻廣泛采用了全國近35%的標準。在航空航天工業中,產品生命周期管理對標準的依賴性遠超其他行業。據統計,該行業內近40%的工程與制造數據均建立在標準應用的基礎之上。
航空航天使用的標準范圍
多年來,航空航天工業投入大量資源來優化制造工藝,成功引入了智能制造和系統工程等先進理念,并對供應鏈進行了全面重組。在生產制造過程中,每年價值高達數十億美元的零部件及材料、組件、工藝和測試等均有嚴格的標準檢測與管理。然而,對于標準文檔的管理、開發分發流程以及標準文檔基礎研究的投入卻相對不足。當前,在生產管理標準的實施方面,航空航天行業的標準化工作比較出色,但在提高標準制修訂效率、減少重復勞動及節約認證測試成本等方面,仍蘊藏著巨大的潛力。
標準涉及的成本因素
隨著航空航天工業不斷融合電子技術、數字模擬與驗證,集成產品數據與定義,標準也需要與時俱進,無縫接入產品數據設計與管理系統,并在整個供應鏈中實現數字化遷移。航空航天工業以及所有其他工業領域,都經歷著信息處理的技術變革。為了與內部產品數據和各類系統工具的高速發展保持同步,航空航天工業正積極推進標準數字化轉型,通過數字化工具來制定、分發和集成標準,其中,標準化工具的研發主要由行業內工作人員推動,從新興原始設備制造商(OEM)擔任的集成商角色(負責開發和分發產品接口需求)以及廣泛應用的電子商務流程中獲益良多,實現了標準開發、編寫、編輯和分發的同步協作,推動了標準數字化發展。
電子商務標準數據集成
電子標準通用格式的需求在日益增長,XML、HTML等電子標準格式可以實現用戶對標準文件實時編輯與注釋,從新標準的立項到最終投票、批準及發布,整個制定流程對標準項目的透明度和可訪問性要求也在不斷提高,遠程會議逐漸成為標準協同制定的關鍵參與方式,促進全球各地廣泛參與。這種實時在線的特性,使得電子標準能夠迅速以用戶友好、無限制的形式呈現給讀者,標準制定工具、配置管理工具及遞送分發工具功能逐步完善,在航空航天產品的全生命周期內,發布的標準數據量也呈現出顯著的增長趨勢。
目前,主要的生產制造商和政府都配備了基于標準的集成工具,全交互式、支持web的創作工具使參與人員能夠實時編輯標準。編寫工具充分利用web格式化(如HTML或XML)和web共享功能,摒棄了傳統的文檔模式,具備平臺獨立性。同時,這些工具集成了數字描述、表格查找、嵌入式鏈接等多樣化功能,使標準具備更強的機器可讀性。
現階段,在航空航天行業中,標準化需求的識別呈現了分散化的特點,為了與基于標準的集成工具進行匹配,部分標準化發展組織(SDOs)建立了完善且系統的流程,大力推進標準制定工具建設。為了進一步提升整個行業的效率和效益,SDOs積極參與美國國家標準協會(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)的協調,鼓勵航空航天公司積極投身于各大論壇,以推動行業內的標準數字化進程,促進最佳實踐的共享。
上文提到,標準是航空航天產品設計、制造和維護等環節中最為重要的技術數據來源,正確的技術數據配置管理對航空航天工業至關重要。配置管理工具要求對不同版本的標準文檔實施嚴格管控,確保數據不丟失,且從初始版本到最新版本之間的數據變更都能實現完整追蹤。為確保標準的規范性和一致性,航空航天行業依托其主導的SDOs監督標準的修改過程,同時為促進標準的準確理解和應用,航空航天工業必須與SDOs及標準分銷商展開緊密合作,共同確立對現行和非現行標準相關術語的明確定義和使用準則。諸如“取消”、“過時”等術語,若定義不統一,將會引發混亂,鑒于航空航天產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準的長期可訪問性,以免因標準制定者或第三方經銷商的變動而導致標準的遺失。
實現數據高效傳輸。標準數字化可以實現美國國家航空航天標準(NAS)標準之間高效、無誤的機器間數據傳輸。通過最小化人為干預,可以提升整個流程中的效率。未來,數字數據本身將成為標準或規范,它可以選擇以特定的方式捕獲數據,或者捕獲視圖,使機器可讀可理解。未來的標準化工具也會進一步升級發展,為標準技術發展提供支持。
03妥善處理知識產權問題。標準在實際使用過程中要與其他數據集成,航空航天行業必須能夠將標準數據集成到其產品定義數據中。然而,整個過程需要與工具開發人員密切合作,確保由此產生的流程和工具能夠更好的適用于該行業。現階段,航空航天領域行業標準、國家標準和國際標準從內容處理到技術實現上,都很難直接集成到OEM的數字數據中。因此,航空航天行業只能根據實際需求新制定標準,或者求助于允許數據集成的新商業模式,這個過程難以避免涉及知識產權保護問題,而這個問題也是現階段航空航天行業乃至各領域開展標準數字化工作所面臨的巨大挑戰之一。
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