头盔瞄准具/头盔显示器产品的数字化质量控制

齐 敏，宋方林，黄耀锋， 黄丽琼

(西安北方光电科技防务有限公司，陕西 西安 710043)

头盔瞄准具/头盔显示器产品的数字化质量控制

齐 敏，宋方林，黄耀锋， 黄丽琼

(西安北方光电科技防务有限公司，陕西 西安 710043)

简述了头盔瞄准具/头盔显示器产品装配调试生产环节现状,提出了数字化质量控制措施，对产品数据，包括校正数据和验收履历数据的在线提交和管理提出了具体改进措施。这些措施在保证产品数据得到有效管理的同时，还提高了灰盔瞄准具/头盔显示器产品质量控制能力。

头盔瞄准具/头盔显示器；数据；数字化；质量控制

1 头盔瞄准具/头盔显示器及数字化质量控制的作用和前景介绍

1.1 头盔瞄准具/头盔显示器简介

头盔瞄准具/头盔显示器(HMS/HMD)是给驾驶员显示瞄准标记、外部环境及机载设备信息的一种光机电产品，将飞机和驾驶员联合在一起，捕捉驾驶员的头部运动姿态，使可控武器或其他机载搜索瞄准设备跟随运动，达到不需要飞机做大机动动作，就可以先敌发现目标攻击的目的；同时，将机载设备数据和外部信息显示在驾驶员眼前，避免了驾驶员在机外背景和座舱仪表之间切换观测，减轻了驾驶员负担。

HMS/HMD作为一种较新的航空机载设备，于20世纪60年代开始研制，并于70年代少量装机，到90年代，各国在固定翼和旋转翼飞机上大量装备，迄今为止已发展了近半个世纪。

1.2 数字化质量控制的重要作用和前景

为了节约成本，缩短产品开发周期，设计、工艺和制造领域的数字化建设快速发展。依照传统数字化定义，焦点集中在设计、工艺和制造环节。在企业竞争激烈的今天，质量对于一个企业的重要性日益明显，没有质量就没有数量，更谈不上经济效益，所以质量控制的重要性显而易见；而伴随着新技术爆炸式的发展，高速数字电路的发展，智能加工调试的延伸和大量调试数据记录管理的需要，传统的质量控制手段已经落后。本文选取HMS/HMD制造过程中的典型环节，对数字化质量控制可提高方面做了阐述。具体到HMS/HMD产品而言，在数字化质量控制方面，可以通过开展以下工作来改善产品的质量：零件加工过程中的在线监控、装配调试数据的在线记录(调试过程在网络中进行)、检验环节数据的实施提交和存档和已装备产品数据的保存与追溯。

2 HMS/HMD产品的数字化质量控制

2.1 零件加工过程中的在线监控

2.1.1 生产现状

对于目前的数字化制造技术而言，零件的在线加工是非常容易实现的，但是以往零件加工质量控制只是由检验人员判断其加工尺寸是否在图样要求的公差范围内，未超差即认为合格，超差即认为不合格，零件入库后，其验收数据留存在检验环节，不再往下流转。对于HMS/HMD产品，因为是人机交互显示产品，对其头盔组件光机零件精度要求非常高，所以在实际装配过程中，都是由装配技师对光机零件进行选配装调，以保证头盔组件的光学显示指标。常规的操作流程是：装配人员从库房中领取合格零件，对光学零件尺寸和机加尺寸复核，然后进行选装配。

2.1.2 数字化质量控制改进措施

对该环节设计为从零件加工初始对其数据进行在线记录，每道工序均可随时在线查询调用前道工序的加工数据，到了装配阶段，装配技师根据加工数据选配零件，进行零件调用装调，形成新的部组件。这样，可节省装调技术人工测量和选择零件的时间，使记录数据可查，同时做到真正的产品零件级可追溯。

2.2 装配调试数据的在线记录(调试过程在网络中)

HMS/HMD产品较为特殊的一点就是为了保证瞄准线定位精度的高指标要求，在生产调试阶段要进行大量的测试及调试计算，产生头盔组件及定位传感器的各项校正数据，将这些校正数据带入数学模型进行瞄准线解算。

2.2.1 生产现状

产品进行调试的过程中，头盔组件及定位传感器的校正数据保留在调试设备中。产品完成交付后，对该套产品校正数据归档，进入档案馆产品库。此过程质量控制风险为产品交付属于生产环节控制范围事项，因某种原因对数据未及时提交档案馆时，不能及时得到闭环反馈和质量控制。

2.2.2 数字化质量控制改进措施

工厂现已建立成熟稳定的内部局域网，而装配车间的调试设备甚至一些高端的示波器、逻辑分析仪等都包含网络端口，因此将智能调试设备(配备处理器、网卡)接入局域网，建立HMS/HMD产品数据库网络入口，进行产品调试时，在线记录产品调试数据包(包括校正数据和调试中需保存的其他特征数据)。调试过程在网络中进行，保证了调试数据包的实时在线更新。

2.3 检验环节数据的提交和存档

HMS/HMD产品检验环节数据包括以下2部分内容：1)产品的调试数据包，即头盔组件和定位传感器的校正数据；2)验收履历数据，即自检、厂检和军检的检验数据。

2.3.1 生产现状

对于第1部分数据，受制于措施和条件的限制，目前质量控制环节尚处于空白，考虑到操作的可行性，在产品提交检验时并未对此做要求。对于第2部分数据，文字记录在产品完成交付验收归档后进行。由此带来的直接影响是产品交付后，因为生产人员的原因，产品调试数据未提交或未提交正确数据给档案馆产品库。

2.3.2 数字化质量控制改进措施

设计部门预先在局域网中以检测软件形式设置数据正确性原则，在生产人员将HMS/HMD产品交验时，检验人员首先调出产品库中产品调试数据包，在线调用数据有效性检测软件对调试数据包是否完整正确进行有效性检验，通过此环节方可进入下一环节产品验收。

在产品验收环节，同产品生产环节类似，仍是网络中调试设备进行验收过程的数据记录，保证完成验收后，验收的履历数据实时进入HMS/HMD产品数据库，为产品质量追踪提供了便利。

2.4 已装备产品数据的保存与追溯

在每套产品的全寿命周期中，产品首次生产出厂前各个环节相对于已装备产品显然得到了更多的质量控制和关注，但对于用户而言，装备后的质量控制同样重要。针对HMS/HMD产品的特点，已装备产品数据的保存与追溯需要进行下述2个方面的改善：1)返修产品调试数据包的更新；2)外场产品履历数据的记录。

2.4.1 生产现状

对于返修产品生产数据的更新，质量控制环节也属于无要求状态；对于外场产品履历数据的记录和追踪，仅是在外场对产品的定位传感器安装角度在纸质履历本进行记录。带来的负面影响是：返修产品重新调试后数据包已更新，但产品库中调试数据包不一定能够得到及时更新；外场如果更换定位传感器，其安装角度需要另外使用设备写入，操作较为麻烦。

2.4.2 数字化质量控制改进措施

实施本文所述措施后，返修产品调试数据包的更新滞后问题将不会存在。对于外场产品履历数据的记录，可以考虑建立电子履历本，更换定位传感器后，HMS/HMD产品通过约定的电子接口与电子履历本连接，通过机载设备多功能显示器(MFD)进行安装角度装订，减少了随机设备及操作的复杂度。

3 HMS/HMD产品的数字化质量控制实现

HMS/HMD产品的上述数字化质量控制的实现，主要解决数据获取与保存和数据处理2个方面的问题。对于数据获取与保存，没有技术层次的困难，所面临的是如何实施。鉴于工厂已具有完备稳定的局域网，因此只需要将生产车间的调试设备对接并入局域网中，同时对现有的调试软件增加基于网络端口的通信模块，便可实现数据的再现提交；同时，对于档案馆产品库数据也要进入局域网中实时管理，做到在保证数据安全的前提下在线访问和提交。数据的物理安全，则属于服务器管理数据备份的范畴。

4 HMS/HMD产品的数字化质量控制实施目的

实施数字化质量控制后要达到的最终目的有2个：1)生产、验收和售后过程质量可控；2)获取HMS/HMD产品加工、调试数据包和履历数据的积累，为生产人员及质量部门减轻负担，为技术人员研发后续产品提供数据支持。

对于第1个目的，就是为了减少生产、验收和售后过程中人为差错的因素，对各环节进行数字验收和有效性判断，做到过程中可控制，过程后可追溯。

对于第2个目的，首先在生产过程中，装调人员可以根据零件的公差范围进行选装配，质量部门可对近期零件加工质量和产品验收情况在线监控，工艺人员可以对加工工艺进行改进分析，设计人员可以根据零件数据和产品数据，对产品设计进行公差控制微调和产品精度分析。

5 结语

本文主要针对HMS/HMD产品的加工、装配和调试等生产环节，提出了一系列数字化质量控制措施，一部分将原有传统的操作数字化标准化，另一部分根据现有数字化生产资源的发展情况做规划和设计。在进行质量监控的同时，也对产品数据包括校正数据和验收履历数据的在线提交和管理进行数字化质量控制措施改进提出了良好的构思，在保证数据得到有效管理的同时，HMS/HMD产品也可更好地改善质量控制现状。

责任编辑李思文

DigitalizingQualityControlofHelmetMountedSight/helmetMountedDisplay

QI Min, SONG Fanglin, HUANG Yaofeng, HUANG Liqiong

(Xi′an North Electro-Optics Science & Technology Defence Co., Ltd., Xi′an 710043, China)

Focusing on the present situation of helmet mounted sight/helmet mounted display products, the paper proposed the digitalized method of quality control. Meanwhile, it putted forward solutions to the question of submitting or managing the HMS/HMD product’s data on line.The solutions ensured the efficient management of the data and the improvement of quality control.

helmet mounted sight/helmet mounted display，data，digitalizing，quality control

TJ 85

：A

齐敏(1980-),女, 高级工程师, 工学硕士，主要从事HMS/HMD总体技术等方面的研究。

2015-01-21