知识工程在研发企业的建设和应用研究

李金峰

[摘 要]经济全球化的步伐日益加快，全球资源整合与产业重组必将成为企业参与国际化竞争的必然选择。知识工程对增强研发企业核心竞争力，提升企业的整体创新能力具有重大作用。基于此，文章结合相关实践，探讨了知识工程在研发企业的建设和应用，为研发企业加强知识工程建设提供参考。

[关键词]知识工程;研发企业;技术

0     引 言

目前，建设创新型国家已经成为我国的基本国策，其中，从国际分工的外围进入核心，从产业链的下游进军上游，从“中国制造”走向“中国创造”成为我国企业经济转型的重要目标。为了迎接这场挑战，我国必须增强研发型企业的核心能力。即以自主研制为核心，提高企业的整体创新能力，充分利用自主创新的技术成果，以低成本的投入，获得高品质的产品，使创新成为企业长久发展的动力源泉。其中，想要增强核心能力，研发型企业必须不断积累新知识、应用新型管理技术及方法等。这样一来，知识工程的理念应运而生。

1     研发企业知识管理的现状

研发企业在管理过程中常常会遇到一些问题：①产品研发运作多年，留下来的东西较多，但发挥的作用有限，在目前的技术管理模式下，项目之间、部门之间、专业之间、人员之间缺乏信息沟通和知识共享，许多事情都是一遍遍重做，许多错误也是一遍遍重犯;②目前取得的成功很大程度上是个人的成功，企业的发展过于依赖个人，缺乏人才资源的系统整合能力和知识资源的积累重用能力，导致研发能力受人才流动冲击;③工作执行者在开展工作时，往往依赖个人的经验和直觉，缺乏较好的数据和案例支撑。这些其实都与研发企业的知识管理和应用水平相关。在开展产品研发业务过程中，存在大量的过程事件、活动、数据和信息流，其中，隐含大量的知识。这些知识目前存储分散，难以在相关人员和业务信息平台、协同工作平台、知识库、数据库等知识处理机制之间有效传递、共享以及应用。知识工程作为一种相对新兴的管理思想和工具，已经被越来越多的大型企业接受和应用，随着应用深度和广度的拓宽，其效果也越来越显著。良好的知识管理和应用可以降低人才风险，防止人才断层，降低运作成本，实现员工的自我发展。

2     知识工程的建设思路及内容

对于一个研发企业来说，知识工程建设的本质就是知识增值的过程，这个过程通常包括两个重要的支柱：一个是流程;另一个是知识。流程和知识就像是一枚硬币的两面，缺一不可。流程可以从管理和技术两个角度进行考察。从管理角度看，可以增加评审节点，以减少产品失败的概率;从技术角度看，可以应用3D打印技术，以简化设计流程。知识对设计体系具有很大的支撑作用，对于一个企业来说，企业的技术积累是不可跨越的，技术发展中持续进化占主体，而不是突变式创新。因此，知识工程的建设是分阶段开展的，知识层级也是逐步进化的。

本研究将知识工程按照3个阶段建设，分别是起步阶段、发展阶段和全面优化阶段。第一阶段：起步阶段。该阶段强调知识与流程的融合，目标主要包括：①构建知识工程体系;②实现基于流程的知识工程;③涵盖知识管理（包括显性知识、隐性知识梳理，知识库构建）。另外，该阶段的具体建设内容为：①项目初期导入;②构建知识工程组织保证体系，初步制定知识工程管理规范;③知识工程种子团队建设;④知识梳理;⑤知识工程系统上线;⑥支撑体系建设。第二阶段：发展阶段。该阶段强调知识的加工、增值，主要目标为：知识工程深化建设，知识工程平台和知识库在产品研发中广泛发挥作用，实现项目研发流程和知识工程活动的完全融合，深化加工知识内容，提升知识的智能化水平，最终为提升研发企业核心竞争力服务。通过开展智慧研发的试点工作，能为下一步智慧研发打好基础。其中，建设内容主要包括：①在已有知识的基础上，进行知识加工、增值;②知识工程平台持续改进与最后完善;③基于知识工程的研发流程体系规范化运行;④完善知识工程规范流程;⑤形成项目研发技术平台，实现基于知识的协同设计。第三阶段：全面优化阶段。该阶段强调利用大数据、人工智能等手段，使知识更加智能化，从而实现智慧研发。其中，该阶段的主要特征为：①利用大数据技术、归纳隐性知识等，自动提炼知识;②围绕应用目的的自发和自适应流程;③从集中管理库中自动获取数据、信息、模式或模型数据;④数据与信息的自适应和全息管理;⑤全息模型、基于行为趋势及情景预测的自动化推送。

3     知识工程建设的重点举措

3.1   构建一体化知识工程系统平台

通过搭建知识工程系统平台，建立知识资源管理应用中心，在研发任务在线执行的场景下推送相关知识，同时结合工具封装技术提升知识的自动化应用能力，助力企业提升研发效率和研发质量。具体内容主要包括以下3个方面：①基础知识资源集中管理，建立知识资源中心，以专业知识库为基础，对研究院的各种知识进行集中管理，并实现知识检索、知识推送、知识社区等服务功能;②知识与流程融合应用，以知识包为基础，梳理研发活动及其所需的各种输入输出、指南、规范、经验等知识，将其以知识包的形式关联到设计任务中，使知识能够紧密支持研发流程;③知识自动化，以知识助手为代表，进行办公软件及部分工具软件（Catia、Creo）的二次开发，并推送相关知识，以方便工程师使用。同时建设和应用智能插件库，自动完成相关过程，提升工作效率与质量。

3.2   梳理研发知识包

研发知识包是一个支持研发工作的知识工具箱，包括工作开展过程中所需的输入、输出、使能、控制等知识要素，可称为广义作业指导书（图1）。

通过时间维度、系统维度、专业领域维度、逻辑维度等可以分解整个研发过程，分解出一个工程师需要开展的一项具体活动的工作包，梳理该项活动的步骤、输入、输出、使能、控制、知识等要素，形成研发知识包，指导工程师按照规范开展具体的活动。研发知识包根据其应用场景也可分为3个重要阶段。①初级阶段：工作支持阶段。开展研发活动时，作为支持性工具，工程师可以随时查看与此活动相关的各类知识。②中级阶段：工作指导阶段。随着研发知识包的深化和细化，可以清晰划分工作界面，标志就是工作可以达到外包水平（设计和执行分开）。③高级阶段：工作自动化流转阶段，研发知识包不断完善，周边信息系统不断建设和集成，工作所需的輸入、输出、数据、知识等可以自动流转。

4     知识工程应用效果

知识工程工作是一项“基础性、长期性工程”，通过第一、二阶段的努力可以初见成效，再通过第三阶段的完善可以全面建成。尽管知识工程是一项有开始无结束、有起点无终点的工作，但也有阶段成果的，需要从以下几方面改善。①提高工作效率。开展知识工程以后，所有的设计工作都更加规范化、系统化，工程师都在流程规定下做规范的“规定动作”，这样一来，将会在很大程度上提高工作效率，不会走弯路、歧路、错路、岔路，能在不增人员、设备的情况下可完成更多的任务。②加速人才的成长。开展的知识工程有利于新员工成长，因为构建知识工程平台后，工作模式发生了改变，以前是“自由”式的工作，凭借每个员工个人积累的经验工作。知识工程平台建成后，由集体的力量，把编写好的研发知识包自动推送给设计人员，新进员工很快能熟练、无误地工作，进而大幅提高员工成长的速度。③大幅提升产品质量和人员素质。按研发知识包开展的工作都有质量保证，因为研发知识包凝聚了前人总结的经验以及质量体系文件的精神和要求，做好每个环节后，设计的汽车质量会大幅提升;另外，在开发知识工程的过程中，人员素质会有大幅提升。产品开发把关可按研发知识包的规定，减少对人为管理的依赖。④改变用人管理人的模式。知识工程平台建成以后，将用研发知识包管人，通过规范的方式指导每个人的工作，使所有员工的工作都能做到有法可依、有规可循，用规范管人，用知识管人，管理者只需监督员工是否依规工作就可以，再多的人也一样管，大大减轻了管理者人管人的工作负荷，改变了管理模式，真正营造了“铁打的营盘流水的兵”的环境。

主要参考文献

[1]施荣明，赵敏，孙聪.知识工程与創新[M].北京：航空工业出版社，2009：23-29.

[2]赵江农，向建霞.研发型企业知识工程应用的理论研究[J].技术与市场，2016（7）：50-51.

[3]梁小波.浅谈研发企业知识工程规划设想[J].企业导报，2012（8）：49.

[4]安世亚太，郭曼莉.车用动力知识工程平台：PERA.KE在兵器行业应用实践[J].CAD/CAM与制造业信息化，2012（12）：24-26.

[5]夏凯，刘志宏，王长杰，等.舰船总体设计单位知识工程应用技术研究[C]//2018年数字化造船学术交流会议，2018.

[6]李海燕，袁兰秀，任天华，等.汽车研发企业推进知识工程的思路探讨[J].汽车工业研究，2019（2）：29-31.

[7]余旭，骆天，于红艳，等.军工企业飞行器研发知识体系构建方法研究[C]//2014军工制造业数字化技术交流会，2014.