航天型號產品設計準則數字化應用探索與實踐

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航天型號產品設計準則數字化應用探索與實踐湖北航天技術研究院總體設計所通過航天型號產品設計準則數字化應用的探索，自主研發了「設計準則的條目化」，並構建了基於PDM系統的設計準則規範庫，不僅從設計源頭提高了設計準確度，將經驗、教訓轉化為知識財富，切實有效地規範和指導型號設計，有效避免因不良設計習慣引發的設計錯誤和同一錯誤的反覆發生；而且通過對同類型型號設計的設計準則條目信息進行統計、查詢與對比，充分起到型號間、專業間相互借鑑、舉一反三的作用。

目錄

一、案例簡介

湖北航天技術研究院總體設計所從2019年開展了航天型號產品設計準則數字化應用探索與實踐，建設了協同設計過程的設計準則規範庫，開展專業設計準則體系的梳理、關聯與推送；同時，自主研發的「設計準則的條目化」功能在PDM系統中正式上線，成功全面應用各個型號的結構、控制等專業，正在向其他專業推廣應用，有效推進，取得了良好的效果。

二、案例背景介紹

當前，隨着航天型號研製事業的快速發展，技術領域不斷拓寬，各型號任務協同並進，大量的年輕設計師走上了一線設計崗位，技術隊伍年輕化，愈發顯現出型號項目間技術交流不足，專業知識積累與傳承存在差距，型號研製過程設計質量問題多發，與當前繁重的型號研製任務和發展需求形成了突出矛盾。研製過程不能停留在口口相授的階段，必須不斷形成設計準則規範，不斷自我完善與積累。湖北航天技術研究院總體設計所很早就開始開展航天型號產品設計準則的制定工作，以成體系建設為基本思路，從系統、分系統、單機以及重要組件逐級進行了全面的梳理，形成了各個專業的設計準則。設計準則的發布，切實有效的規範和指導型號產品設計，有效避免因不良設計習慣印發的設計錯誤和同一錯誤的反覆發生。現如今，型號產品設計準則的數字化應用逐漸提上了日程，如何利用信息化手段有效的傳承這些總結的設計準則成為航天型號產品設計的關鍵。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

在型號研製過程中，目前已經建立適應型號研製的設計規範體系，為確保型號設計師系統特別是新生力量進行設計時充分借鑑與遵循積累的專業知識，將各專業已有的設計準則（規範）總結凝練成設計準則條目，在PDM系統內貫穿設計文件從編制、審批到批准的各個簽審環節，從而使設計準則作為強制性標準在型號研製中得到貫徹實施，同時提供了設計準則信息的統計對比報表，方便對比同類型型號設計是否缺少或忽略了相應的設計準則條目，各專業的設計準則模板納入PDM系統資源庫進行統一版本管理。

2、關鍵技術應用詳情

（1）設計準則條目化

設計準則條目化定義。即按照一類、二類、三類、四類進行分類，其中一類按各個專業劃分，二類為專業內部具體設計分類，三類為具體設計的設計要點、要素，四類為具體細化的設計要點、要素的詳細分類及描述。

計準則條目化審簽定義。即按照「是」、「否」、「無關」進行分類選擇，其中選擇「否」必須在備註內標明原因，可批量進行選擇，

設計準則條目化模板管理要求。模板按照專業劃分，以儘量減少模板數量。模板編制時按照層級、key值、條目進行編制，其中層級對應設計準則條目化的分類，key值為該模板的唯一標識值，條目為設計準則條目的具體描述。設計準則模板管理需有版本控制和變更流程。

設計準則條目化的應用過程確定。其分為規則定義、技術設計、設計審簽。規則定義即定義各專業設計準則條目化模板，並納入PDM系統資源庫進行統一版本管理；技術設計即由設計師按照設計準則條目化模板進行設計準則的選擇及自檢；設計簽審即由各級簽審人進行設計準則的查看及校對。

設計準則條目化報表統計。即通過設計準則條目化報表功能實現設計準則信息的統計及對比。設計準則條目化報表可以按照相關字段進行分類查詢及統計分析，可導出成Excel格式輸出。

設計準則條目化分析對比。設計準則條目報表可對相同分類的設計文件進行對比分析，對比同類型的型號設計是否缺少或忽略了相應的設計準則條目，選取需對比設計文件選用設計準則的最大集，並自動判斷每份設計文件中缺少或忽略的設計準則並列表出詳細條目。

（2）構建基於PDM系統的設計準則規範庫

設計準則規範庫將知識資源統一抽取，統一管理，形成知識內容的各個專業設計準則庫，引入知識維度模塊，按型號、專業、學科等不同的維度來對知識進行多維分類管理。採用自動分類的方式將歷史文檔等數據快速自動歸類到各個知識維度下面。提供與產品研發設計工作任務緊密結合的豐富的知識應用，最後通過知識反饋進行評估和改進，形成閉環的優化過程。

四、創新性與優勢

（1）運用信息化手段將設計準則融入設計過程，規範指導型號設計

從設計源頭提高了設計準確度，將經驗、教訓轉化為質量財富，運用信息化手段使之切實有效地規範和指導型號設計，有效避免因不良設計習慣引發的設計錯誤和同一錯誤的反覆發生。

（2）設計準則貫穿型號設計簽審各環節，實現型號設計知識的積累與傳承

確保型號設計師系統特別是新生力量進行設計時充分借鑑與遵循積累的專業知識，將各專業已有的設計準則（規範）總結凝練成設計準則條目，在PDM系統內貫穿設計文件從編制、審批到批准的各個簽審環節，從而使設計準則作為強制性標準在型號研製中得到貫徹實施。

（3）各專業間相互借鑑、舉一反三

通過對同類型型號設計的設計準則條目信息進行統計、查詢與對比，充分起到型號間、專業間相互借鑑、舉一反三的作用。

五、案例應用效益分析

航天型號產品設計準則數字化應用順應型號設計精細化、數字化的管理趨勢，為推進數字化科研生產體系建設進行的有效嘗試，一方面從設計源頭提高了設計準確度，將經驗、教訓轉化為知識財富，運用信息化手段使之切實有效地規範和指導型號設計，有效避免因不良設計習慣引發的設計錯誤和同一錯誤的反覆發生；另一方面通過對同類型型號設計的設計準則條目信息進行統計、查詢與對比，充分起到型號間、專業間相互借鑑、舉一反三的作用。