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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-02-22 22:34
1.引言
質(zhì)量是裝備的生命，是推動(dòng)裝備產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展和保持裝備高競(jìng)爭(zhēng)力的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和核心能力。數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地促進(jìn)了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的普及，裝備研制正在經(jīng)歷著數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)[1-3]。基于大數(shù)據(jù)的裝備數(shù)字化轉(zhuǎn)型使裝備的質(zhì)量工作面臨著極大的挑戰(zhàn)，依賴傳統(tǒng)的質(zhì)量工作模式已無法滿足當(dāng)前不斷發(fā)展和變化的裝備的需求[4-5]，變革質(zhì)量工作模式、創(chuàng)新質(zhì)量工作方法勢(shì)在必行。本文將基于大數(shù)據(jù)時(shí)代裝備質(zhì)量工作的特點(diǎn)和需求，提出適應(yīng)數(shù)字化時(shí)代的裝備工作新的模式和理念，并從裝備的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用階段給出質(zhì)量工作的方法和措施。
2.未來裝備質(zhì)量工作的特點(diǎn)和要求
基于ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)對(duì)質(zhì)量的定義，裝備的質(zhì)量可以理解為：裝備一組固有特性滿足要求的程度，包括專用質(zhì)量特性和通用質(zhì)量特性，是一組可衡量、檢驗(yàn)和考核的具體指標(biāo)，滿足裝備使用方的具體需求 [6]。裝備質(zhì)量的形成一般過程包括論證、研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)鑒定、使用維修階段，既包括研制階段對(duì)用戶需求的實(shí)現(xiàn)，也包括使用階段對(duì)用戶需求的保持?？茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的普及，不僅深刻影響著傳統(tǒng)的對(duì)裝備的研制生產(chǎn)模式，也對(duì)裝備的質(zhì)量工作帶來了新的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)[7-10]。未來裝備的質(zhì)量工作具有以下（但不限于）的特點(diǎn)：
（1）日益復(fù)雜的使用場(chǎng)景豐富了裝備質(zhì)量工作的內(nèi)涵
未來裝備的使用環(huán)境將由傳統(tǒng)的三維空間拓展至“網(wǎng)點(diǎn)”、“臨近”、“深海”、“天域”等多維空間，使用方式呈現(xiàn)出“一體化”、“網(wǎng)絡(luò)化”、“協(xié)同化”、“智能化”和“無人化”的特點(diǎn)。裝備必須在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)、高強(qiáng)度持續(xù)作戰(zhàn)、任務(wù)快速轉(zhuǎn)換、精準(zhǔn)敏捷保障等方面取得突破。裝備質(zhì)量工作的內(nèi)涵從裝備及其組成系統(tǒng)的可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性等拓展到系統(tǒng)層面的電磁兼容性、體系適應(yīng)性、賽博安全性以及裝備體系層面的彈性、互操作性、體系效能；不僅要關(guān)注裝備的研制，還要關(guān)注裝備的試驗(yàn)、使用、保障及其全過程的匹配與兼容。
（2）不斷出現(xiàn)的新技術(shù)應(yīng)用增加了質(zhì)量工作的難度
裝備研制尤其是裝備的質(zhì)量評(píng)估需要評(píng)估技術(shù)成熟度，技術(shù)成熟度等級(jí)（TRL）是一個(gè)重要的因素，在傳統(tǒng)的裝備研制過程會(huì)對(duì)技術(shù)成熟度進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印、敏捷設(shè)計(jì)和柔性制造等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)方式逐步被多品種、小批量生產(chǎn)方式滲透，并將被客戶化定制、智能的精益生產(chǎn)方式所代替。基于訂單進(jìn)行裝備的定制化研發(fā)、智能化生產(chǎn)，是大數(shù)據(jù)時(shí)代裝備研制生產(chǎn)的一個(gè)重要趨勢(shì)，也是未來裝備質(zhì)量工作的一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。
（3）多變突變的用戶需求需要有快速敏捷的裝備質(zhì)量生成方法
用戶需求是裝備研制的輸入，如何準(zhǔn)確捕獲用戶的需求，是直接關(guān)系到裝備質(zhì)量的關(guān)鍵因素。隨著技術(shù)的發(fā)展更新加快，裝備的研制需求、使用模式均可能發(fā)生巨大的變化，主要體現(xiàn)在：首先，在裝備的論證階段，用戶難以全面、準(zhǔn)確地描述和預(yù)測(cè)出裝備的需求；其次，用戶對(duì)于需求的把握并非一成不變，而是隨著裝備技術(shù)狀態(tài)、使用狀態(tài)以及使用預(yù)期的變化而變化。傳統(tǒng)的裝備研制過程周期長(zhǎng)，需求捕獲方法難以對(duì)未來需求的精確預(yù)測(cè)。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，如何準(zhǔn)確捕獲用戶的需求，快速響應(yīng)用戶需求的變化，是大數(shù)據(jù)時(shí)代裝備質(zhì)量工作的重要特征。
（4）越來越模糊利益相關(guān)方邊界改變了裝備質(zhì)量工作的分工模式
大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展使得企業(yè)、供應(yīng)商和用戶的關(guān)系發(fā)生了變化。用戶不再被動(dòng)地接受企業(yè)推介的產(chǎn)品和服務(wù)，而是通過自身體驗(yàn)，積極參與產(chǎn)品研發(fā)。用戶角色的轉(zhuǎn)變意味著，裝備制造企業(yè)不再是自行主動(dòng)、自作主張。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)生產(chǎn)、維護(hù)保障服務(wù)等將受到越來越多的用戶干預(yù)。而無所不在的物（互）聯(lián)網(wǎng)使得裝備研制過程中各個(gè)利益相關(guān)方的邊界變得越來越模糊[11-13]。裝備的制造商、供應(yīng)商和使用方共同創(chuàng)造了一個(gè)共生的生態(tài)系統(tǒng)。未來的產(chǎn)業(yè)鏈不再以制造端的生產(chǎn)力需求為起點(diǎn)，而是從用戶端的價(jià)值需求出發(fā)提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)，并以此作為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共同目標(biāo)，使整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化。以上裝備面臨的新特點(diǎn)和形勢(shì)，使裝備的質(zhì)量工作也發(fā)生著新的變化。首先，質(zhì)量工作的輸入更復(fù)雜，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜的用戶需求；其次，過程更多元，包括新技術(shù)的應(yīng)用、裝備的利益相關(guān)方之間的邊界關(guān)系、過程數(shù)據(jù)和模型更多元；最后，結(jié)果更綜合，質(zhì)量評(píng)價(jià)不是單純的指標(biāo)鑒定評(píng)價(jià)，而基于過程的綜合評(píng)價(jià)。質(zhì)量工作的變化使裝備質(zhì)量工作在數(shù)字化背景下有新的內(nèi)涵：以裝備的研制使用過程為核心，結(jié)合裝備制造商、供應(yīng)商和使用方的生態(tài)圈數(shù)據(jù)關(guān)系，圍繞用戶需求，通過敏捷設(shè)計(jì)、特殊工藝保證、實(shí)戰(zhàn)化驗(yàn)證以及精準(zhǔn)保障，達(dá)到大數(shù)據(jù)背景下的裝備質(zhì)量保證。
3.裝備全壽命周期質(zhì)量工作數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施途徑
本文針對(duì)新時(shí)期裝備質(zhì)量工作內(nèi)涵，提出以需求為牽引，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)升維為手段，構(gòu)建裝備大數(shù)據(jù)背景下的質(zhì)量工作模式。質(zhì)量工作模式的總體架構(gòu)如下圖1所示。
3.1 基于MBSE和敏捷系統(tǒng)工程的裝備設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)階段捕獲和滿足用戶的需求是裝備質(zhì)量工作的首要要素。基于 MBSE（model based system engineering）的敏捷設(shè)計(jì)過程，是指在裝備MBSE設(shè)計(jì)過程中，充分利用模型和數(shù)據(jù)規(guī)范性和統(tǒng)一性，在系統(tǒng)的需求捕獲、需求分解、功能設(shè)計(jì)和方案設(shè)計(jì)中，定義 Sprint，以用戶需求為核心，進(jìn)行快速迭代和反饋。設(shè)計(jì)過程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速流通，以不斷適應(yīng)裝備設(shè)計(jì)開發(fā)過程中用戶需求的不斷變化與更新，從而得到滿足用戶需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。基于MBSE的敏捷設(shè)計(jì)如下圖2所示。其主要包括三個(gè)部分：
（1）基于MBSE的裝備設(shè)計(jì)過程
系統(tǒng)工程在進(jìn)行裝備的設(shè)計(jì)時(shí)，采用正向設(shè)計(jì)過程，即從裝備所處環(huán)境的“外在行為”到“內(nèi)在功能”再到“物理構(gòu)造”的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行展開[14-15]。對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)過程是由需求分析、功能分析和設(shè)計(jì)綜合等3個(gè)相互依賴、反復(fù)迭代和遞歸的環(huán)節(jié)構(gòu)成?；谀Ｐ偷南到y(tǒng)工程（MBSE）是指在上述設(shè)計(jì)流程中不再使用自然語言描述，而是用系統(tǒng)建模語言構(gòu)建可運(yùn)行的系統(tǒng)模型，對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為等進(jìn)行建模，通過構(gòu)建形象化的系統(tǒng)模型來表達(dá)系統(tǒng)邏輯、描述系統(tǒng)功能。
（2）裝備的敏捷系統(tǒng)工程過程
敏捷開發(fā)以用戶的需求進(jìn)化為核心，采用迭代、循序漸進(jìn)的方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)。在敏捷開發(fā)中，采用開放式架構(gòu)處理方法，以用戶需求作為驅(qū)動(dòng)，在項(xiàng)目執(zhí)行過程中，通過定義快速的Sprint節(jié)點(diǎn)，對(duì)裝備的需求變化進(jìn)行及時(shí)處理和反應(yīng)。
（3）裝備設(shè)計(jì)階段的模型和數(shù)據(jù)
裝備設(shè)計(jì)階段的模型和數(shù)據(jù)包括用系統(tǒng)建模語言構(gòu)建可運(yùn)行的系統(tǒng)模型，對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為等進(jìn)行建模，通過構(gòu)建形象化的系統(tǒng)模型來表達(dá)系統(tǒng)邏輯、描述系統(tǒng)功能。如在需求分析中構(gòu)建需求圖、用例圖，在功能分析中構(gòu)建順序圖、活動(dòng)圖及狀態(tài)圖，在設(shè)計(jì)綜合中構(gòu)建塊圖、參數(shù)圖等。數(shù)據(jù)和模型是實(shí)現(xiàn)裝備基于MBSE和敏捷設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)?；谀Ｐ偷拿艚菹到y(tǒng)開發(fā)如下的特點(diǎn)：
①規(guī)范性、統(tǒng)一性
使用模型來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有較好的統(tǒng)一性、規(guī)范性與可追溯性，便于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期階段借助模型逐步對(duì)整體方案進(jìn)行分析和優(yōu)化，確保各個(gè)子系統(tǒng)的性能指標(biāo)設(shè)定，將系統(tǒng)不足之處盡早發(fā)現(xiàn)，以便盡早優(yōu)化、解決與處理。
②快速反應(yīng)
基于模型的敏捷系統(tǒng)開發(fā)過程中，充分體現(xiàn)出“適應(yīng)性”的特點(diǎn)。通過共享建模的方式，讓用戶深度參與到設(shè)計(jì)過程中，一旦用戶需求發(fā)生變化，設(shè)計(jì)過程能夠得到及時(shí)反饋和快速響應(yīng)，以快速滿足用戶需求。
③開放式架構(gòu)和微服務(wù)
基于模型的敏捷系統(tǒng)開發(fā)充分利用數(shù)據(jù)的價(jià)值，能夠通過裝備數(shù)據(jù)的升維，挖掘出和預(yù)測(cè)用戶個(gè)性化的需求，進(jìn)而對(duì)于不同用戶和不同場(chǎng)景進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。3.2面向需求貼近實(shí)戰(zhàn)的試驗(yàn)驗(yàn)證面向需求貼近實(shí)戰(zhàn)的試驗(yàn)驗(yàn)證模式是指在裝備試驗(yàn)驗(yàn)證過程中，以裝備實(shí)戰(zhàn)化過程為需求牽引，準(zhǔn)確捕獲裝備的驗(yàn)證需求，并且盡可能真實(shí)還原裝備設(shè)計(jì)制造使用過程狀態(tài)，進(jìn)行裝備的綜合驗(yàn)證評(píng)價(jià)[16]。面向需求貼近實(shí)戰(zhàn)的試驗(yàn)驗(yàn)證過程如下圖3所示，其核心內(nèi)容主要包括以下兩個(gè)方面。
（1）基于測(cè)試用例的驗(yàn)證需求捕獲技術(shù)
從需求生成測(cè)試用例，通過柔性化測(cè)試，完成驗(yàn)證需求的生成。面向裝備實(shí)戰(zhàn)化的驗(yàn)證是一個(gè)復(fù)雜的過程，主要是裝備實(shí)戰(zhàn)化涉及到的場(chǎng)景復(fù)雜，因素多。現(xiàn)有的試驗(yàn)驗(yàn)證均是直接面向裝備的功能需求，無法準(zhǔn)確地映射到裝備的實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景。通過測(cè)試用例和柔性測(cè)試方法，可以將實(shí)戰(zhàn)化的驗(yàn)證需求轉(zhuǎn)化為裝備的測(cè)試需求，從而可以獲得裝備在設(shè)計(jì)、制造和使用過程中的驗(yàn)證要素。
（2）面向?qū)崙?zhàn)化的綜合驗(yàn)證技術(shù)
在裝備驗(yàn)證需求的基礎(chǔ)上，利用數(shù)字建模和虛擬仿真試驗(yàn)技術(shù)，全面考慮裝備設(shè)計(jì)要素、制造要素和使用保障要素，對(duì)各階段要素進(jìn)行精確的數(shù)字建模，并且綜合考慮各個(gè)階段要素之間的耦合關(guān)系，開展裝備面向?qū)崙?zhàn)化場(chǎng)景的協(xié)同驗(yàn)證和綜合評(píng)價(jià)。
3.2 面向需求貼近實(shí)戰(zhàn)的裝備試驗(yàn)驗(yàn)證
面向需求貼近實(shí)戰(zhàn)的裝備試驗(yàn)驗(yàn)證能夠解決裝備驗(yàn)證的如下問題：第一，能夠快速、準(zhǔn)確捕獲到裝備面向?qū)崙?zhàn)的驗(yàn)證需求；第二，能夠模擬出設(shè)計(jì)階段、制造階段和使用保證階段的各種極端條件和復(fù)雜因素，通過數(shù)字協(xié)同驗(yàn)證，盡可能還原裝備真實(shí)的狀態(tài)和使用狀態(tài)。
3.3 以關(guān)鍵特殊過程為核心的制造質(zhì)量保證
以關(guān)鍵特殊過程為核心的裝備制造質(zhì)量保證，是以裝備制造過程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以裝備制造關(guān)鍵過程和特殊過程為核心抓手，面向小批量生產(chǎn)模式、新工藝使用過程以及傳統(tǒng)的工藝一致性和穩(wěn)定性開展的質(zhì)量控制和優(yōu)化。其核心內(nèi)容包括：
（1）基于質(zhì)量大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵過程和特殊過程的數(shù)字仿真
特殊過程本身存在“不易發(fā)現(xiàn)、不易測(cè)量或者不能（經(jīng)濟(jì)）測(cè)量”的特點(diǎn)[17]。武器裝備尤其是航空裝備領(lǐng)域涉及特殊過程包括焊接、熱處理、化學(xué)處理、復(fù)合材料、涂層等，非常廣泛且呈現(xiàn)越來越多的趨勢(shì)。關(guān)鍵過程是指對(duì)形成產(chǎn)品質(zhì)量起決定作用的過程，一般包括形成關(guān)鍵、重要特性的過程，加工難度大、質(zhì)量不穩(wěn)定、易造成重大經(jīng)濟(jì)損失的過程等。裝備的質(zhì)量問題統(tǒng)計(jì)表明，關(guān)鍵特殊過程已經(jīng)成為質(zhì)量穩(wěn)定性、工藝波動(dòng)性和問題多發(fā)性的決定性因素。
在大數(shù)據(jù)背景下的裝備制造過程，充分利用裝備制造過程大數(shù)據(jù)，針對(duì)裝備制造工藝的特殊過程和關(guān)鍵過程，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析，識(shí)別和確認(rèn)其影響因素。采用數(shù)字工藝模擬，全面檢驗(yàn)特殊過程的質(zhì)量隱患并加以控制。
（2）面向小批量、新工藝的制造工藝過程不確定性及一致性檢驗(yàn)和控制
工藝的不穩(wěn)定來源于工藝過程的不確定性。工藝過程不確定性是指工藝過程中人、機(jī)、料、法、環(huán)、檢的不確定的屬性，對(duì)工藝過程不確定性控制是工藝質(zhì)量保證的基礎(chǔ)。在大數(shù)據(jù)背景下，充分利用工藝過程的數(shù)據(jù)積累，對(duì)裝備制造工藝過程不確定性的形成和變化規(guī)律進(jìn)行準(zhǔn)確描述，為制造工藝波動(dòng)控制提供準(zhǔn)確的輸入。通過對(duì)工藝不確定性的仿真計(jì)算，為工藝一致性的檢驗(yàn)和控制提供參考和依據(jù)。
（3）基于質(zhì)量大數(shù)據(jù)的特殊過程統(tǒng)一認(rèn)證體系
基于裝備質(zhì)量大數(shù)據(jù)，建立裝備特殊過程的統(tǒng)一認(rèn)證體系，包括特殊過程的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、特殊過程控制運(yùn)行和管理機(jī)制、統(tǒng)一認(rèn)證平臺(tái)。通過統(tǒng)一認(rèn)證體系達(dá)到“一次審核，多方認(rèn)可”的效果。
（4）基于質(zhì)量大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵過程控制和審核
基于裝備質(zhì)量大數(shù)據(jù)，構(gòu)建裝備關(guān)鍵過程的識(shí)別、控制與審核的方法，是實(shí)現(xiàn)裝備質(zhì)量的保證。基于數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵過程精準(zhǔn)識(shí)別、基于過程參數(shù)的關(guān)鍵過程特性監(jiān)控、基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的過程檢驗(yàn)以及基于規(guī)范體系的特殊過程審核，是實(shí)現(xiàn)基于關(guān)鍵過程的質(zhì)量過程保證。
3.4 基于數(shù)據(jù)的裝備精準(zhǔn)敏捷保障
裝備保障本質(zhì)上是在裝備使用過程中對(duì)功能性能的保持和恢復(fù)，從而保證裝備的使用質(zhì)量。人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、增材制造等先進(jìn)技術(shù)，為裝備保障的賦能和發(fā)展提供了支撐條件，可有效提高保障效率，減低保障費(fèi)用[18]。在裝備使用階段，裝備質(zhì)量工作目標(biāo)是通過及時(shí)提供所需保障來滿足裝備的戰(zhàn)備完好和任務(wù)持續(xù)等使用需求。主要內(nèi)容包括：
（1）面向?qū)崙?zhàn)的智能保障決策
面向?qū)崙?zhàn)任務(wù)需求，基于多源復(fù)雜態(tài)勢(shì)大數(shù)據(jù)，應(yīng)用智能決策算法和仿真推演技術(shù)，開展任務(wù)裝備優(yōu)選、保障資源需求預(yù)測(cè)、保障要素動(dòng)態(tài)調(diào)度等保障決策，迅速生成滿足實(shí)戰(zhàn)任務(wù)需求的保障方案，實(shí)現(xiàn)在準(zhǔn)確的時(shí)間、準(zhǔn)確的地點(diǎn)為作戰(zhàn)裝備提供數(shù)量準(zhǔn)確的保障要素，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、敏捷、經(jīng)濟(jì)的裝備保障。
（2）備件精準(zhǔn)保障
備件資源是影響裝備完好和任務(wù)持續(xù)的關(guān)鍵要素之一。充分利用積累的備件消耗以及相關(guān)的裝備故障、損傷、計(jì)劃維修等相關(guān)數(shù)據(jù)，針對(duì)裝備作戰(zhàn)任務(wù)和日常訓(xùn)練需求，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)備件種類和數(shù)量需求，規(guī)劃不同級(jí)別保障站點(diǎn)的備件配置，在保證備件滿足率的情況下提高備件利用率，有效降低保障費(fèi)用。
（3）維修任務(wù)優(yōu)化
預(yù)防性維修是降低裝備使用風(fēng)險(xiǎn)的有效手段，但是目前普遍存在維修任務(wù)規(guī)劃不合理、維修間隔過于保守等問題，易造成裝備的過度維修和欠維修。分析挖掘裝備的使用、故障、維修等相關(guān)數(shù)據(jù)，獲取故障規(guī)律，結(jié)合故障預(yù)測(cè)與健康管理PHM技術(shù)，優(yōu)化維修任務(wù)活動(dòng)與間隔，通過合理安排維修提高裝備可用性。
（4）輔助保障作業(yè)
基于交互式電子技術(shù)手冊(cè)IETM、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR、可穿戴設(shè)備等先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶技術(shù)資料數(shù)據(jù)與裝備對(duì)象的物聯(lián)顯示，以自然人機(jī)交互方式為保障人員提供可視化、智能化的檢測(cè)排故等作業(yè)引導(dǎo)，讓用戶技術(shù)資料數(shù)據(jù)“活”起來，大幅提高保障作業(yè)效率與質(zhì)量，降低作業(yè)人員的技術(shù)要求和安全風(fēng)險(xiǎn)。
4.面向裝備質(zhì)量的大數(shù)據(jù)建設(shè)
大數(shù)據(jù)時(shí)代裝備質(zhì)量工作的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，核心在于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的質(zhì)量業(yè)務(wù)模式。應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，依據(jù)質(zhì)量業(yè)務(wù)需求挖掘多維度大數(shù)據(jù)的價(jià)值，改變傳統(tǒng)裝備質(zhì)量工作耗時(shí)費(fèi)力的工作方式，促進(jìn)裝備質(zhì)量工作模式從被動(dòng)粗放向主動(dòng)精準(zhǔn)的升級(jí)[19-21]。
4.1 面向裝備質(zhì)量的大數(shù)據(jù)需求
面向裝備質(zhì)量的大數(shù)據(jù)是裝備全生命周期質(zhì)量相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，來源于裝備設(shè)計(jì)、制造、使用等生命周期各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，具有結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等不同數(shù)據(jù)類型，文本、模型、多媒體等多種數(shù)據(jù)形式。面向裝備質(zhì)量的大數(shù)據(jù)資源建設(shè)的重點(diǎn)不在于同一維度數(shù)據(jù)的量大，而是通過收集有關(guān)裝備質(zhì)量不同維度的數(shù)據(jù)，進(jìn)行質(zhì)量數(shù)據(jù)升維。隨著數(shù)據(jù)維度的增加，對(duì)裝備質(zhì)量的描繪就越來越全面和深入。面向裝備質(zhì)量的大數(shù)據(jù)主要包括以下領(lǐng)域和維度：
（1）產(chǎn)品域大數(shù)據(jù)
產(chǎn)品域大數(shù)據(jù)是裝備設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)等研制過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，主要包括產(chǎn)品的用戶需求、定性與定量指標(biāo)要求，功能、性能、通用質(zhì)量特性等屬性，架構(gòu)組成，設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)等研制過程，需求符合性、質(zhì)量問題，質(zhì)量管理體系，研制費(fèi)用等數(shù)據(jù)維度。
（2）使用域大數(shù)據(jù)
使用域大數(shù)據(jù)是裝備使用過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，主要包括裝備的使用任務(wù)，氣象、地理、人文等使用環(huán)境，使用過程，故障、損傷、事故，使用保障、維修保障、供應(yīng)保障過程，人員、備件、保障設(shè)備工具等保障資源，保障組織、保障模式，保障效能、使用與保障費(fèi)用等數(shù)據(jù)維度。
（3）生態(tài)域大數(shù)據(jù)
生態(tài)域大數(shù)據(jù)是裝備全產(chǎn)業(yè)鏈利益攸關(guān)方及業(yè)務(wù)過程的數(shù)據(jù)，主要涉及裝備使用方、研制方、管理方等利益攸關(guān)方角色，以及裝備制造商、供應(yīng)商、合作伙伴、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手等裝備產(chǎn)業(yè)鏈角色。生態(tài)域數(shù)據(jù)包括各方角色的需求、能力、相互關(guān)系，業(yè)務(wù)流程及其物質(zhì)、人員、資金、信息交互等數(shù)據(jù)維度。通過對(duì)以上多域多維度大數(shù)據(jù)的資源建設(shè)與分析挖掘，實(shí)現(xiàn)裝備質(zhì)量工作的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。例如，為了實(shí)現(xiàn)備件精準(zhǔn)保障，需要對(duì)產(chǎn)品域的通用質(zhì)量特性，使用域的使用任務(wù)、故障、備件資源、供應(yīng)保障過程，以及生態(tài)域的備件供應(yīng)商、供應(yīng)鏈物流等維度的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘，以實(shí)現(xiàn)備件的精準(zhǔn)配置與高效利用。
4.2 數(shù)字化裝備質(zhì)量生態(tài)圈
面向裝備質(zhì)量的大數(shù)據(jù)中，產(chǎn)品域大數(shù)據(jù)主要由裝備研制方和供應(yīng)商產(chǎn)生，使用域大數(shù)據(jù)主要由裝備使用方以及修理方產(chǎn)生，生態(tài)域大數(shù)據(jù)則由裝備使用方、研制方、管理方以及驗(yàn)證方、修理方等各利益攸關(guān)方產(chǎn)生。所有裝備質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)中，有的因缺乏收集機(jī)制與手段而沒有留下記錄，有的雖然留有記錄但是沒有得到分析應(yīng)用，而大部分得到應(yīng)用的數(shù)據(jù)也沒有建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。分散在各利益攸關(guān)方的裝備質(zhì)量大數(shù)據(jù)資源只有經(jīng)過關(guān)聯(lián)分析與挖掘才能發(fā)揮其價(jià)值，因此，需要基于裝備質(zhì)量各利益攸關(guān)方擁有的數(shù)據(jù)資源，面向各方數(shù)據(jù)需求，充分應(yīng)用云、5G、移動(dòng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行裝備質(zhì)量大數(shù)據(jù)的收集、傳輸、存儲(chǔ)與共享，構(gòu)建數(shù)字化裝備質(zhì)量生態(tài)圈，通過數(shù)據(jù)共享與增值形成共生、互生和再生的裝備質(zhì)量利益共同體，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的裝備質(zhì)量工作數(shù)字化轉(zhuǎn)型。數(shù)字化裝備質(zhì)量生態(tài)圈如圖5所示。在數(shù)字化裝備質(zhì)量生態(tài)圈中，產(chǎn)品域、使用域、生態(tài)域等面向裝備質(zhì)量的大數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)在基于云技術(shù)構(gòu)建的裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)湖中，各利益攸關(guān)方將各自產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)放入裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)湖，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)確定數(shù)據(jù)權(quán)屬與共享使用機(jī)制，在此基礎(chǔ)上各方可從裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)湖中獲取所需的數(shù)據(jù)資源與數(shù)據(jù)服務(wù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助各方做出明智、迅速的決策。裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)湖匯聚裝備質(zhì)量各利益攸關(guān)方的大數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)裝備質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)去中心化的真實(shí)一致與互聯(lián)互通，在數(shù)據(jù)利用上首先可以直接向各方提供所需的原始數(shù)據(jù)資源，進(jìn)一步可以面向不同用戶需求，結(jié)合智能化先進(jìn)技術(shù)開展數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析與挖掘，形成滿足特定需求的數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)增值。
5.結(jié)論
和展望大數(shù)據(jù)時(shí)代裝備質(zhì)量工作是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，面臨新的技術(shù)、新的環(huán)境和新的需求，做好裝備的質(zhì)量工作，要用新的理念、新的思想和新的模式。在裝備數(shù)字轉(zhuǎn)型的背景下和大數(shù)據(jù)背景下，裝備質(zhì)量工作仍需以用戶的需求為中心，充分利用大數(shù)據(jù)的價(jià)值服務(wù)于裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和服務(wù)過程，保證用戶需求的完整和快速捕獲、制造實(shí)現(xiàn)、全面準(zhǔn)確驗(yàn)證，真正實(shí)現(xiàn)裝備質(zhì)量的提升和大數(shù)據(jù)時(shí)代質(zhì)量工作的轉(zhuǎn)型升級(jí)。大數(shù)據(jù)時(shí)代技術(shù)的快速發(fā)展將繼續(xù)深刻影響到裝備的研制和使用過程，數(shù)據(jù)的利用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到其應(yīng)用的價(jià)值，如何采用有效的理論和方法，將數(shù)據(jù)的價(jià)值充分利用到裝備質(zhì)量工作中去，仍然是一個(gè)值得關(guān)注的問題，也是未來裝備質(zhì)量工作發(fā)展的必然需求。
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來源：融融數(shù)質(zhì)
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