基于知识管理的弹箭体结构强度专业系统工作平台研究

◎北京宇航系统工程研究所 吴浩 王立朋 田建东

弹箭体结构强度设计是型号结构研制流程的重要环节，它通过方案拓扑、强度校核、优化减重、试验预示和问题复现等职能保障型号结构的安全与可靠。近年来，随着型号种类的增多和研制速度的加快，弹箭体结构强度专业面临着管理创新的迫切需求。如何通过提高现有研制效率实现快速反应、缩短研制周期以及充分利用知识与经验推动能力建设、加速创新发展，都是弹箭体结构强度专业所需要解决的问题。

共享化、集成化与标准化是国内外工程研制单位科研生产模式的发展趋势。在众多航空航天结构强度设计单位，建立集成化的系统工作平台已成为提升效率、推动管理创新的重要途径。

一、强度专业的知识管理需求

基于强度专业的作用和技术体系，强度专业的知识管理需求包括以下4个方面。

一是缺少技术途径的集成机制。强度专业在长年的发展中，设计工具种类渐全、设计库保持刷新、标准规范逐渐建立，但员工经常面临各种设计工具和设计库之间交互的繁冗过程，且相关标准规范缺乏有效途径来约束设计工作的开展。因此，十分需要科学的管理方法和工具以实现技术途径的集成及标准规范的有效实施。

二是缺乏经验共享和传承的渠道。强度专业长期积累起来的优秀经验和成果散落在个人手中，缺少统一检索和共享的渠道。员工在工作中不断产生好的想法和优秀的经验，但没有共享的平台去搁置，以至于后来被淡化甚至遗忘，使其在团队里无法共享和传承。

三是缺少经验交流的平台。在工作中，经常有员工提出问题并需要大家讨论解决，而且这种日常的交流与讨论是产生优秀经验、促进技术进步的重要途径，因此需要搭建一个交流的平台。

四是缺少鼓励创新和前沿跟踪的措施。强度专业需要创新强度技术本身来提高效率、提升质量，也需要关注国内外航天结构领域的前沿，通过课题研究等方式开展预研工作，为我国航天结构领域的未来做好技术储备。但受到日常型号工作量大和保密限制等影响，员工关注创新和前沿跟踪的便利程度不高。因此，强度专业需要鼓励创新和前沿跟踪的措施。一方面，激发员工个人在日常开展创新的热情，并与团队共享，以提升现有的结构强度技术；另一方面，通过关注前沿使团队形成对预研的敏锐感。

二、系统工作平台的规划

强度专业系统工作平台的建立应以型号结构研制为根本，面向专业自身的长远发展，这决定了平台规划的思路。

1.系统平台基本功能

根据强度专业的知识管理需求，系统工作平台应有效解决以下3个方面的问题。

一是提高现有工作效率。实现技术途径的数据集成，同时建立标准规范对人员工作方法形成约束。

二是实现经验的共享与传承。通过打造便捷的技术交流平台，在团队中营造乐于经验交流、共享的氛围，从而不断丰富知识库，实现经验的传承。

三是推动创新和关注前沿。平台的建设要与制度相结合，以达到鼓励或督促团队关注创新和前沿的效果，并能将情报文献进行积累，转化为预研课题的申请资料。

图1 弹箭体结构强度设计系统平台框图

2.系统平台基本结构

强度专业系统工作平台的框图如图1所示。系统平台主要由集成设计和经验共享2个模块组成。其中，集成设计模块实现软件工具之间的数据交互、强度设计流程管理，通过自动化的过程提高工作效率，并形成型号工作的经验积累机制，将工作中产生的经验源源不断地输送到经验共享模块。

经验共享模块通过软件平台与管理机制的双重措施实现经验的积累、共享和传承。一方面为集成设计模块提供专家知识库，另一方面激励创新的持续开展和向现实技术途径的转换。

3.系统平台应用场景

交流和共享是系统工作平台最重要的功能。经验共享模块包括交流平台和知识库2个部分。交流平台实现日常工作中的知识和经验交流，在管理员和管理机制的作用下不断充实知识库。与此同时，随着强度专业技术的进步，知识库的内容通过交流进行更新，可保持技术的先进性。由于型号结构新问题出现频率高、强度技术的理论方法和工具进步快，因此技术交流对强度专业至关重要，需要每天进行。其中，知识问答采取一人提问、多人回答并讨论的形式，从而解决问题并升华出经验，后续由管理员输入知识库。

由于设计人员参与的型号不同、接触结构问题的先后不同以及参与程度的不同，所以其对不同型号的同类结构掌握的经验不同，这是造成目前重要结构问题被浅处理、潜在问题被忽视的主要原因。针对这一问题，知识微博用于解决不断出现的经验积累需求，采取一人发表经验、他人回复并讨论的形式，结论由管理员审批输入知识库。

知识库的分类是在中国运载火箭技术研究院知识管理平台对知识分类的基础上，针对强度专业的具体特点增加子一级知识库分类，从而能够清晰地反映强度专业的知识体系，包括CAE技术、工具模板、工程经验、成果标准和预研前沿等内容。此措施有利于强度专业人员在庞大的知识库检索中快速定位所需知识，也有利于专业人员了解某方面知识的更新情况，以及管理员对知识库的时常更新。

基于知识管理的弹箭体结构强度专业系统工作平台的建立，一方面实现了以建立技术途径和知识库之间的数据交互提升工作效率，另一方面通过建立经验交流和存储的平台，实现了经验的共享与传承，并且推动了创新开展与前沿关注。