航天型号产品设计准则数字化应用探索与实践

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航天型号产品设计准则数字化应用探索与实践湖北航天技术研究院总体设计所通过航天型号产品设计准则数字化应用的探索，自主研发了“设计准则的条目化”，并构建了基于PDM系统的设计准则规范库，不仅从设计源头提高了设计准确度，将经验、教训转化为知识财富，切实有效地规范和指导型号设计，有效避免因不良设计习惯引发的设计错误和同一错误的反复发生；而且通过对同类型型号设计的设计准则条目信息进行统计、查询与对比，充分起到型号间、专业间相互借鉴、举一反三的作用。

一、案例简介

湖北航天技术研究院总体设计所从2019年开展了航天型号产品设计准则数字化应用探索与实践，建设了协同设计过程的设计准则规范库，开展专业设计准则体系的梳理、关联与推送；同时，自主研发的“设计准则的条目化”功能在PDM系统中正式上线，成功全面应用各个型号的结构、控制等专业，正在向其他专业推广应用，有效推进，取得了良好的效果。

二、案例背景介绍

当前，随着航天型号研制事业的快速发展，技术领域不断拓宽，各型号任务协同并进，大量的年轻设计师走上了一线设计岗位，技术队伍年轻化，愈发显现出型号项目间技术交流不足，专业知识积累与传承存在差距，型号研制过程设计质量问题多发，与当前繁重的型号研制任务和发展需求形成了突出矛盾。研制过程不能停留在口口相授的阶段，必须不断形成设计准则规范，不断自我完善与积累。湖北航天技术研究院总体设计所很早就开始开展航天型号产品设计准则的制定工作，以成体系建设为基本思路，从系统、分系统、单机以及重要组件逐级进行了全面的梳理，形成了各个专业的设计准则。设计准则的发布，切实有效的规范和指导型号产品设计，有效避免因不良设计习惯印发的设计错误和同一错误的反复发生。现如今，型号产品设计准则的数字化应用逐渐提上了日程，如何利用信息化手段有效的传承这些总结的设计准则成为航天型号产品设计的关键。

三、案例应用详情

1、总体应用框架

在型号研制过程中，目前已经建立适应型号研制的设计规范体系，为确保型号设计师系统特别是新生力量进行设计时充分借鉴与遵循积累的专业知识，将各专业已有的设计准则（规范）总结凝练成设计准则条目，在PDM系统内贯穿设计文件从编制、审批到批准的各个签审环节，从而使设计准则作为强制性标准在型号研制中得到贯彻实施，同时提供了设计准则信息的统计对比报表，方便对比同类型型号设计是否缺少或忽略了相应的设计准则条目，各专业的设计准则模板纳入PDM系统资源库进行统一版本管理。

2、关键技术应用详情

（1）设计准则条目化

设计准则条目化定义。即按照一类、二类、三类、四类进行分类，其中一类按各个专业划分，二类为专业内部具体设计分类，三类为具体设计的设计要点、要素，四类为具体细化的设计要点、要素的详细分类及描述。

计准则条目化审签定义。即按照“是”、“否”、“无关”进行分类选择，其中选择“否”必须在备注内标明原因，可批量进行选择，

设计准则条目化模板管理要求。模板按照专业划分，以尽量减少模板数量。模板编制时按照层级、key值、条目进行编制，其中层级对应设计准则条目化的分类，key值为该模板的唯一标识值，条目为设计准则条目的具体描述。设计准则模板管理需有版本控制和变更流程。

设计准则条目化的应用过程确定。其分为规则定义、技术设计、设计审签。规则定义即定义各专业设计准则条目化模板，并纳入PDM系统资源库进行统一版本管理；技术设计即由设计师按照设计准则条目化模板进行设计准则的选择及自检；设计签审即由各级签审人进行设计准则的查看及校对。

设计准则条目化报表统计。即通过设计准则条目化报表功能实现设计准则信息的统计及对比。设计准则条目化报表可以按照相关字段进行分类查询及统计分析，可导出成Excel格式输出。

设计准则条目化分析对比。设计准则条目报表可对相同分类的设计文件进行对比分析，对比同类型的型号设计是否缺少或忽略了相应的设计准则条目，选取需对比设计文件选用设计准则的最大集，并自动判断每份设计文件中缺少或忽略的设计准则并列表出详细条目。

（2）构建基于PDM系统的设计准则规范库

设计准则规范库将知识资源统一抽取，统一管理，形成知识内容的各个专业设计准则库，引入知识维度模块，按型号、专业、学科等不同的维度来对知识进行多维分类管理。采用自动分类的方式将历史文档等数据快速自动归类到各个知识维度下面。提供与产品研发设计工作任务紧密结合的丰富的知识应用，最后通过知识反馈进行评估和改进，形成闭环的优化过程。

四、创新性与优势

（1）运用信息化手段将设计准则融入设计过程，规范指导型号设计

从设计源头提高了设计准确度，将经验、教训转化为质量财富，运用信息化手段使之切实有效地规范和指导型号设计，有效避免因不良设计习惯引发的设计错误和同一错误的反复发生。

（2）设计准则贯穿型号设计签审各环节，实现型号设计知识的积累与传承

确保型号设计师系统特别是新生力量进行设计时充分借鉴与遵循积累的专业知识，将各专业已有的设计准则（规范）总结凝练成设计准则条目，在PDM系统内贯穿设计文件从编制、审批到批准的各个签审环节，从而使设计准则作为强制性标准在型号研制中得到贯彻实施。

（3）各专业间相互借鉴、举一反三

通过对同类型型号设计的设计准则条目信息进行统计、查询与对比，充分起到型号间、专业间相互借鉴、举一反三的作用。

五、案例应用效益分析

航天型号产品设计准则数字化应用顺应型号设计精细化、数字化的管理趋势，为推进数字化科研生产体系建设进行的有效尝试，一方面从设计源头提高了设计准确度，将经验、教训转化为知识财富，运用信息化手段使之切实有效地规范和指导型号设计，有效避免因不良设计习惯引发的设计错误和同一错误的反复发生；另一方面通过对同类型型号设计的设计准则条目信息进行统计、查询与对比，充分起到型号间、专业间相互借鉴、举一反三的作用。