劉 洋，徐 寅，田呈強，樊 宇，劉瑞勛

(天津航天長征火箭制造有限公司，天津 300462)

0 引言

海因里希經(jīng)過大量研究認為工作過程中的失誤發(fā)生存在著“88∶10∶2”的規(guī)律，即100起事故中，有88起是由人的不安全行為引起的，有10起由物的不安全狀態(tài)造成，而有2起是人難以預防的。由此可見，人的失誤和操作不標準是導致工作事故發(fā)生或質(zhì)量不高的主要原因。當前，隨著新一代運載火箭質(zhì)量管理要求的進一步提高，在靶場的操作類工作需要進一步量化及細化控制，而不是僅依靠圖紙和工藝質(zhì)量規(guī)程來保證。隨著三維數(shù)字化設(shè)計手段在產(chǎn)品型號研制中的應用，大大提高了產(chǎn)品設(shè)計水平和效率，也提高了產(chǎn)品的可靠性。三維數(shù)字模型具有生動、形象、交互、易于理解等諸多優(yōu)點，為了更準確地傳遞裝配和操作信息，加強裝配工藝對現(xiàn)場操作的指導性、增強操作過程監(jiān)控的有效性、推動裝配質(zhì)量管理的智能性，在靶場操作工作過程中，將利用現(xiàn)有的三維數(shù)字化模型，集成計算機多媒體、總裝數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的優(yōu)勢，將內(nèi)容繁雜的技術(shù)操作文件、崗位作業(yè)指導書等信息按照靶場精細化的標準有機地組織管理起來，通過優(yōu)化靶場操作流程，將靶場作業(yè)指導書中的文字、確認表格、參考圖像、工程圖紙、聲音、視頻等多種信息形式重新顯示在使用終端設(shè)備上，使操作人員能夠以互動的方式進行查閱，將所需的信息準確地顯示在用戶面前。

1 運載火箭靶場操作細則內(nèi)容及要求

靶場操作工作內(nèi)容依照靶場工作流程及要求，按照火箭進場、轉(zhuǎn)場及發(fā)射的順序依次開展，操作內(nèi)容和類別均較多，且各階段工作層層遞進，如果某一項操作存在問題，將會影響到下一階段工作目標，給流程管理和質(zhì)量管理帶來較大影響。

以在飛某運載火箭為例，靶場操作類工作項目廣義上有操作和檢查兩大類別，具體內(nèi)容包括：產(chǎn)品卸車停放、狀態(tài)恢復、交接、轉(zhuǎn)場、對接、星箭聯(lián)合操作、發(fā)射前總裝及狀態(tài)檢查8項工作。整個操作工作依靠靶場和總裝廠操作人員以及設(shè)計師按照產(chǎn)品圖紙、工藝規(guī)程及檢查表格進行操作和檢查，一般工作流程如圖1所示。

圖1 某在飛火箭靶場操作工作流程

當靶場存在操作工作時，一般情況下，操作人員和設(shè)計人員都需要攜帶與當日工作相關(guān)的曬藍圖紙、檢查表格、工藝規(guī)程和多媒體設(shè)備，這種操作模式工作量大、繁雜、易漏、易錯、易丟失，且費時、費力、費資源。靶場工作項目與工作流程統(tǒng)一自動優(yōu)化技術(shù)、操作要求及要點多媒體表達形式、檢查表格和多媒體記錄關(guān)聯(lián)技術(shù)等都是新一代運載火箭靶場操作細則需要解決的問題。

靶場操作細則核心研究內(nèi)容是對靶場操作內(nèi)容進行系統(tǒng)性設(shè)計、實施和應用推廣，目標是將精細化的質(zhì)量管理理念與先進信息化管理技術(shù)相融合，以靶場流程管理系統(tǒng)為環(huán)境依托，實現(xiàn)靶場操作狀態(tài)檢查確認工作，同步實現(xiàn)靶場工作計劃的信息化管理，減少現(xiàn)場人工管理工作量，提高工作效率，最大程度地減少誤操作、漏操作等低層次質(zhì)量問題的發(fā)生概率。

2 操作類工作可視化技術(shù)

操作類工作可視化技術(shù)主要包括：三維圖紙管理和操作細則管理。在三維圖紙管理中，使用可視化技術(shù)創(chuàng)建一個數(shù)字交互式零件管理庫，以三維爆炸圖的方式生動地展示復雜結(jié)構(gòu)零件之間的連接關(guān)系。三維零件管理不同于傳統(tǒng)的工程模式產(chǎn)品管理，圖形窗口顯示與CAD軟件風格一致的三維零件圖形，可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、縮放、移動、透視、爆炸等功能。瀏覽圖形時，零部件圖形和BOM表智能關(guān)聯(lián)，三維圖紙管理界面如圖2所示。

圖2 三維圖紙管理界面

在操作手冊管理中，復雜的機械裝配結(jié)構(gòu)和拆卸過程將以3D動畫的形式清晰地展示出來，包括旋轉(zhuǎn)、移動、拆除、擰緊和擰松等諸多常用操作類動作，通過添加、調(diào)整后可以快速發(fā)布成動畫形式。發(fā)布結(jié)果頁面中分為圖形區(qū)和文字區(qū)，圖形區(qū)顯示與CAD軟件風格一致的三維零部件圖形，可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、縮放、移動等全視角瀏覽；文字區(qū)是操作過程中的技術(shù)要求，這些信息是與當前3D動畫自動關(guān)聯(lián)的，隨著動畫的進行，文字信息也會自動滾動，使得操作人員可以更好地認識和理解工作內(nèi)容。操作手冊管理界面如圖3所示。

圖3 操作手冊管理界面

3 檢查表格可視化技術(shù)

目前，在靶場工作過程中，各種檢查表格樣式繁多，給操作類檢查表格的精細化控制帶來諸多困難。因此，需要根據(jù)檢查數(shù)據(jù)的類型，利用信息化手段自動生成可操作及執(zhí)行的表格。通過導入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以自動生成可視化的表格,如圖4所示。

圖4 基于數(shù)據(jù)的可視化表格

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)的可視化表格設(shè)計技術(shù)，將檢查表格中的檢查項均以結(jié)構(gòu)化的方式存儲于數(shù)據(jù)庫中；系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)模型存儲和管理表格結(jié)構(gòu)，通過表格制作工具的預覽模式檢查表格的可視化呈現(xiàn)。結(jié)合這兩種技術(shù)，不僅可以對檢測項數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化管理，而且可以滿足操作員的顯示要求。

4 多媒體記錄與狀態(tài)檢查確認項的自動關(guān)聯(lián)技術(shù)

運行狀態(tài)檢查數(shù)據(jù)主要分為兩類:狀態(tài)檢查確認表單數(shù)據(jù)和現(xiàn)場多媒體記錄數(shù)據(jù)。為了能夠更好地幫助用戶更準確地檢查和記錄數(shù)據(jù)，系統(tǒng)引入了多媒體記錄功能模塊，實現(xiàn)了多媒體記錄和檢查項狀態(tài)的自動實現(xiàn)，改變了以前多媒體記錄的檢查結(jié)果需要人工建立關(guān)系狀態(tài)。

5 結(jié)語

操作人員的不安全行為是導致工作失誤的主要原因，如何在工作失誤前進行預防是新一代運載火箭靶場工作需要提前思考的問題，如何將運載火箭靶場操作工作細化、量化且具有指導性是操作細則研究的重點內(nèi)容。提前識別操作風險，進行安全性分析，做到工作之前每個步驟及項目有據(jù)可查、心中有數(shù)可節(jié)約時間、提高效率。

在飛火箭已經(jīng)在靶場操作細化管理方面積累了豐富的經(jīng)驗，隨著質(zhì)量管理要求和信息化水平的不斷提高，新一代運載火箭靶場操作細則需要集成計算機多媒體、總裝數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的優(yōu)勢，將內(nèi)容繁雜技術(shù)操作文件、崗位作業(yè)指導書等信息，按照靶場精細化的標準有機地組織管理起來，通過優(yōu)化靶場操作流程，將靶場作業(yè)指導書中的多種信息形式重新顯示在使用終端設(shè)備上。