型号设计知识管理的探索与应用

◎北京宇航系统工程研究所 张旭辉等

知识是无形资产，是企业保持竞争优势和持续发展能力的核心要素。知识管理以知识为核心，把最大限度地获取和利用知识作为提高核心竞争力的关键。北京宇航系统工程研究所作为我国航天系统内最具深厚历史积淀的总体设计单位之一，若要在激烈的市场竞争中站稳脚跟、寻求新的提升和发展机遇，必须将多年来聚集的大量设计、管理经验应用起来。然而，如何挖掘设计人员头脑中的经验知识，将老一辈设计人员的型号设计经验固化，实现知识由隐性化向显性化的转变，有效促进知识的积累、转化、应用，从而形成知识资产，提升设计、研制的效率，是当前我国航天企业发展面临的一大难题。

知识管理正是解决这些问题的有效手段之一，宇航系统工程研究所通过总结多年来型号研制的经验，形成并不断完善了设计师手册、靶场工作日志和设计要素三个方面的型号设计知识管理方法，探索出一套型号设计知识管理的应用体系。

一、型号设计知识管理的必要性

知识管理的理念和实践源于20世纪80年代，随着互联网的普及，在20世纪90年代中期开始被广泛接受。在西方发达国家，以NASA 为代表的航天机构在知识管理方面进行了卓有成效的探索与实践；在国内军工企业中，以沈阳飞机设计研究所为代表的军工企业也在知识管理方面进行了有力的探索与实践。

50 余年来，宇航系统工程研究所在运载火箭总体设计等方面积累了设计师手册、设计流程、标准模板、报告、论文、综述、案例、标准、规范、专利、成果、技术情报等大量技术管理知识经验，但大量知识经验散落于部门和个人，无法显性化展示，难以有效整合，难以实现积累、共享、集成、增值、创新。因此，加强型号设计知识管理已成为必然需求。

1．知识沉淀、转换和共享的必然需求

近年来，研究所新参加工作的年轻同志较多，他们精力充沛、干劲十足，但普遍存在锻炼时间短、设计经验不足的缺陷。为了更好地传承和吸收航天前辈的设计经验，提高年轻人的成长速度，促进知识沉淀、转换和传递，提高知识利用效率，开展型号设计知识管理是一条重要途径。编写设计师手册、靶场工作日志、设计要素能够让年轻人更快熟悉工作流程，站在前人的肩膀上更快地适应工作岗位的要求以及企业未来发展的需要。

2．高密度发射任务的必然需求

近年来，中国运载火箭技术研究院承担的宇航发射任务不断增加，仅2011年，研究所负责研制的宇航型号就完成了近20次的发射任务。高密度发射任务对设计人员的设计能力和设计效率提出了新的要求。因此，固化设计经验、加强型号设计知识管理、提升设计能力、缩短研制周期成为确保型号发射任务成功的重要内容，其表现是结合型号研制，总结实践经验与技术诀窍，固化技术；其意义体现为规范设计、避免新一代技术人员重复过去的失败，同时又可避免因技术人员的新老交替造成技术资产的无形流失。

3．谋划未来发展的重要途径

经过几代人的艰苦努力，研究所在型号研制和科研生产的过程中积累了相当丰富的经验，为设计师手册、靶场工作日志和设计要素的编制奠定了良好的基础。在“十二五”期间，研究所面临着更多的发展机遇，也面临着史无前例的挑战和压力，为适应运载火箭研究院实施二次创业、完成市场化转型的需要，以及实现研究所“新总体建设”、巩固和保持大总体地位的目标，研究所必须进一步提升自身能力，苦练内功、夯实基础，建立和健全型号设计知识管理体系，以适应未来发展需要。

二、三维一体的型号设计知识管理体系

宇航系统工程研究所的知识管理体系涵盖预研技术与型号关键技术状态管控、技术条件建设、设计流程优化、成果产权保护、标准规范落实、技术情报保障等内容，涉及到研究所下属的各个处室单位。其中，运载火箭总体研究设计室建立的型号设计知识管理体系是研究所知识管理体系的典型代表。

设计室通过持续提炼和固化型号设计工作中的经验，对工作中存在的问题和不足进行了系统总结，加强知识管理，形成了设计师手册、靶场工作日志、设计要素等指导性文件。通过编写并不断完善设计师手册，提炼不同设计阶段的工作内容、设计方法、注意事项、发生的质量问题；通过编写靶场工作日志，并根据靶场工作流程的变化不断进行修订，将靶场工作程序和工作内容固化下来；通过设计要素的编写提炼出设计工作中的重点和难点，同时，注重从实践中总结，在总结中积累，将积累过程转化成为能力提升过程。这些都为加强新人培训、提高设计质量、提升创新能力作出了积极贡献。这三个方面的内容各有侧重，又相辅相成，共同构成了运载火箭总体研究设计室型号设计知识管理的应用体系。

1．设计师手册

2006年，设计室各专业完成了第一版设计师手册的编写工作。由各专业设计经验丰富的设计人员完成设计师手册各部分内容的撰写，由专业组长完成全稿的统编。设计师手册主要涵盖的内容如图1所示。

图1 设计师手册的主要内容

设计师手册规定了各个研制阶段的设计内容、设计考虑的因素、设计方法、输入输出文件和注意事项、设计禁忌。其内容贯穿了型号研制各个阶段的工作内容，范围广、知识点多，设计人员特别是新设计人员依据设计师手册，能够按照别人总结出来的经验开展对专业设计知识的系统学习，并逐渐掌握设计技能，达到了传承经验的目的。

设计师手册总结了国内外专业发展的方向，确定了本专业应关注的重点；对各个专业的研究成果进行了总结，让设计人员清晰地了解本专业技术发展的脉络和技术图谱；总结梳理了各专业常用的各级相关标准与规范，让设计人员开展设计工作时能有据可依，有助于设计工作的规范化。

设计师手册的编写及投入使用，对设计室的型号设计知识管理起到了以下几个方面的作用：

一是新人快速成长的法宝。设计师手册的内容全面、丰富，设计室各工程组都已依据设计师手册形成了培训本组新设计人员的教材。新设计人员通过集中学习能够快速进入设计状态，熟悉并掌握设计技能和技巧，并应用到工作中。

二是沉淀设计经验。设计师手册中沉淀了航天前辈们几十年的经验，吸收了前人的研究成果，是型号设计经验固化的典型代表和具体体现。

三是规范设计。设计师手册就是设计工作中的“规矩”。设计师手册规定了各项设计工作必须遵照执行的标准规范，能够有效起到规范设计的作用。

四是总结经验教训。设计师手册中引录了各专业典型的质量问题，分析了问题产生的机理以及解决问题所采取的措施。对质量问题的总结和提炼有助于设计人员系统了解前人犯过的错误，并总结经验教训，起到“今日之失，必为后日之得”的作用。

2．靶场工作日志

从2008年开始，设计室开展了靶场工作日志的编写工作，对靶场工作的流程、各岗位的工作内容进行了梳理和总结，明确了各型号、各岗位的工作项目、工作内容和注意事项，供设计人员使用。

靶场工作日志的主要内容包括各发射场的基本情况介绍、岗位设置和相互关系、进场前相关工作、靶场文件准备情况、靶场工作流程、岗位职责、注意事项和工作预案等。以CZ-2C 运载火箭为例，其靶场工作日志包含的内容如图2所示。

“十二五”期间，高密度发射的态势将持续，设计室承担的型号计划实施发射任务近百次，平均年发射次数达16 次左右，高峰年发射次数将达20 余次。如此高密度的发射，需要较多的新设计人员补充到型号队伍中，他们在参加靶场发射前，通过学习靶场工作日志，对本岗位在靶场承担的职责、主要工作内容、注意事项有了系统的认识，进入靶场后能够根据靶场工作日志的内容并结合试验队的安排快速熟悉靶场工作。

图2 靶场日志的主要内容

靶场工作日志的编写及投入使用，对设计室的型号设计知识管理起到了以下几个方面的作用：

一是规范靶场操作，落实责任。靶场工作日志中规定了各岗位每天的工作内容。上岗前，岗位人员根据日志规定的内容进行“预想”解困惑，检查自己是否能够熟悉操作、测试流程，检查工作开展前的技术状态是否正确；工作完之后，结合自己实际的工作体会，进行“回想”而知不足，达到强化靶场工作质量控制的目的。

二是实现系统归档，完善型号知识管理系统。根据任务特点和工作体会，岗位人员对日志中规定的内容进行不断补充、完善。经过多次飞行试验任务后，不断完善的靶场工作日志能够有效地指导岗位人员开展靶场工作，有效传递型号设计、操作、质量检查经验。

3．设计要素

从2010年开始，设计室组织编写了各专业主要设计文件的设计要素。为了进一步固化成熟设计经验，探索培训的有效模式，切实提高设计质量与效率，有效把控重要设计要求，确保三级审签的有效性，设计室又对所有设计文件的设计要素编写进行策划，制定了后续工作计划。

设计要素对各专业主要设计文件中关注的重点和难点、容易出现错误或含混不清的地方逐一进行了说明和讲解。以《控制系统线路综合设计任务书设计要素》的编写为例，对《控制系统线路综合设计任务书》进行了系统梳理，共梳理设计要素28 项，规定了仪器通电时间、可靠性要求、飞行中关键时序设计、与各电气系统接口等28 项关键性内容所需考虑的设计因素和外部输入、使用的设计方法或公式。该设计要素已成为各型号控制系统进行线路综合设计时的重要参考资料。

设计要素能够有效指导设计人员开展设计工作，作为设计人员对标检查设计文件正确性的依据，能够提高设计效率、保证设计质量。校对人员在校对文件时也可依据设计要素逐一检查设计要素中固化的经验是否在设计文件中正确落实，能够将三级审签真正落到实处。

知识管理是系统、融合和复杂的系统工程。北京宇航系统工程研究所提出并开展的运载型号设计知识管理探索与应用，经过5年多的运行与完善在提高设计效率和设计质量方面发挥了重要作用，取得了显著效果。采用设计师手册、靶场工作日志和设计要素等方式将多年型号工作积累的经验传递和沉淀下来，注重从实践中总结，在总结中积累，并将积累过程转化成为能力的提升过程；从型号研制、专业建设、技术储备的知识管理需求出发，形成了隐性知识显性化、显性知识系统化、系统知识共享化的机制，为核心能力的持续提升提供了制度保障。◄