型號設計知識管理的探索與應用

◎北京宇航系統工程研究所 張旭輝等

知識是無形資產，是企業保持競爭優勢和持續發展能力的核心要素。知識管理以知識為核心，把最大限度地獲取和利用知識作為提高核心競爭力的關鍵。北京宇航系統工程研究所作為我國航天系統內最具深厚歷史積淀的總體設計單位之一，若要在激烈的市場競爭中站穩腳跟、尋求新的提升和發展機遇，必須將多年來聚集的大量設計、管理經驗應用起來。然而，如何挖掘設計人員頭腦中的經驗知識，將老一輩設計人員的型號設計經驗固化，實現知識由隱性化向顯性化的轉變，有效促進知識的積累、轉化、應用，從而形成知識資產，提升設計、研制的效率，是當前我國航天企業發展面臨的一大難題。

知識管理正是解決這些問題的有效手段之一，宇航系統工程研究所通過總結多年來型號研制的經驗，形成并不斷完善了設計師手冊、靶場工作日志和設計要素三個方面的型號設計知識管理方法，探索出一套型號設計知識管理的應用體系。

一、型號設計知識管理的必要性

知識管理的理念和實踐源于20世紀80年代，隨著互聯網的普及，在20世紀90年代中期開始被廣泛接受。在西方發達國家，以NASA 為代表的航天機構在知識管理方面進行了卓有成效的探索與實踐；在國內軍工企業中，以沈陽飛機設計研究所為代表的軍工企業也在知識管理方面進行了有力的探索與實踐。

50 余年來，宇航系統工程研究所在運載火箭總體設計等方面積累了設計師手冊、設計流程、標準模板、報告、論文、綜述、案例、標準、規范、專利、成果、技術情報等大量技術管理知識經驗，但大量知識經驗散落于部門和個人，無法顯性化展示，難以有效整合，難以實現積累、共享、集成、增值、創新。因此，加強型號設計知識管理已成為必然需求。

1．知識沉淀、轉換和共享的必然需求

近年來，研究所新參加工作的年輕同志較多，他們精力充沛、干勁十足，但普遍存在鍛煉時間短、設計經驗不足的缺陷。為了更好地傳承和吸收航天前輩的設計經驗，提高年輕人的成長速度，促進知識沉淀、轉換和傳遞，提高知識利用效率，開展型號設計知識管理是一條重要途徑。編寫設計師手冊、靶場工作日志、設計要素能夠讓年輕人更快熟悉工作流程，站在前人的肩膀上更快地適應工作崗位的要求以及企業未來發展的需要。

2．高密度發射任務的必然需求

近年來，中國運載火箭技術研究院承擔的宇航發射任務不斷增加，僅2011年，研究所負責研制的宇航型號就完成了近20次的發射任務。高密度發射任務對設計人員的設計能力和設計效率提出了新的要求。因此，固化設計經驗、加強型號設計知識管理、提升設計能力、縮短研制周期成為確保型號發射任務成功的重要內容，其表現是結合型號研制，總結實踐經驗與技術訣竅，固化技術；其意義體現為規范設計、避免新一代技術人員重復過去的失敗，同時又可避免因技術人員的新老交替造成技術資產的無形流失。

3．謀劃未來發展的重要途徑

經過幾代人的艱苦努力，研究所在型號研制和科研生產的過程中積累了相當豐富的經驗，為設計師手冊、靶場工作日志和設計要素的編制奠定了良好的基礎。在“十二五”期間，研究所面臨著更多的發展機遇，也面臨著史無前例的挑戰和壓力，為適應運載火箭研究院實施二次創業、完成市場化轉型的需要，以及實現研究所“新總體建設”、鞏固和保持大總體地位的目標，研究所必須進一步提升自身能力，苦練內功、夯實基礎，建立和健全型號設計知識管理體系，以適應未來發展需要。

二、三維一體的型號設計知識管理體系

宇航系統工程研究所的知識管理體系涵蓋預研技術與型號關鍵技術狀態管控、技術條件建設、設計流程優化、成果產權保護、標準規范落實、技術情報保障等內容，涉及到研究所下屬的各個處室單位。其中，運載火箭總體研究設計室建立的型號設計知識管理體系是研究所知識管理體系的典型代表。

設計室通過持續提煉和固化型號設計工作中的經驗，對工作中存在的問題和不足進行了系統總結，加強知識管理，形成了設計師手冊、靶場工作日志、設計要素等指導性文件。通過編寫并不斷完善設計師手冊，提煉不同設計階段的工作內容、設計方法、注意事項、發生的質量問題；通過編寫靶場工作日志，并根據靶場工作流程的變化不斷進行修訂，將靶場工作程序和工作內容固化下來；通過設計要素的編寫提煉出設計工作中的重點和難點，同時，注重從實踐中總結，在總結中積累，將積累過程轉化成為能力提升過程。這些都為加強新人培訓、提高設計質量、提升創新能力作出了積極貢獻。這三個方面的內容各有側重，又相輔相成，共同構成了運載火箭總體研究設計室型號設計知識管理的應用體系。

1．設計師手冊

2006年，設計室各專業完成了第一版設計師手冊的編寫工作。由各專業設計經驗豐富的設計人員完成設計師手冊各部分內容的撰寫，由專業組長完成全稿的統編。設計師手冊主要涵蓋的內容如圖1所示。

圖1 設計師手冊的主要內容

設計師手冊規定了各個研制階段的設計內容、設計考慮的因素、設計方法、輸入輸出文件和注意事項、設計禁忌。其內容貫穿了型號研制各個階段的工作內容，范圍廣、知識點多，設計人員特別是新設計人員依據設計師手冊，能夠按照別人總結出來的經驗開展對專業設計知識的系統學習，并逐漸掌握設計技能，達到了傳承經驗的目的。

設計師手冊總結了國內外專業發展的方向，確定了本專業應關注的重點；對各個專業的研究成果進行了總結，讓設計人員清晰地了解本專業技術發展的脈絡和技術圖譜；總結梳理了各專業常用的各級相關標準與規范，讓設計人員開展設計工作時能有據可依，有助于設計工作的規范化。

設計師手冊的編寫及投入使用，對設計室的型號設計知識管理起到了以下幾個方面的作用：

一是新人快速成長的法寶。設計師手冊的內容全面、豐富，設計室各工程組都已依據設計師手冊形成了培訓本組新設計人員的教材。新設計人員通過集中學習能夠快速進入設計狀態，熟悉并掌握設計技能和技巧，并應用到工作中。

二是沉淀設計經驗。設計師手冊中沉淀了航天前輩們幾十年的經驗，吸收了前人的研究成果，是型號設計經驗固化的典型代表和具體體現。

三是規范設計。設計師手冊就是設計工作中的“規矩”。設計師手冊規定了各項設計工作必須遵照執行的標準規范，能夠有效起到規范設計的作用。

四是總結經驗教訓。設計師手冊中引錄了各專業典型的質量問題，分析了問題產生的機理以及解決問題所采取的措施。對質量問題的總結和提煉有助于設計人員系統了解前人犯過的錯誤，并總結經驗教訓，起到“今日之失，必為后日之得”的作用。

2．靶場工作日志

從2008年開始，設計室開展了靶場工作日志的編寫工作，對靶場工作的流程、各崗位的工作內容進行了梳理和總結，明確了各型號、各崗位的工作項目、工作內容和注意事項，供設計人員使用。

靶場工作日志的主要內容包括各發射場的基本情況介紹、崗位設置和相互關系、進場前相關工作、靶場文件準備情況、靶場工作流程、崗位職責、注意事項和工作預案等。以CZ-2C 運載火箭為例，其靶場工作日志包含的內容如圖2所示。

“十二五”期間，高密度發射的態勢將持續，設計室承擔的型號計劃實施發射任務近百次，平均年發射次數達16 次左右，高峰年發射次數將達20 余次。如此高密度的發射，需要較多的新設計人員補充到型號隊伍中，他們在參加靶場發射前，通過學習靶場工作日志，對本崗位在靶場承擔的職責、主要工作內容、注意事項有了系統的認識，進入靶場后能夠根據靶場工作日志的內容并結合試驗隊的安排快速熟悉靶場工作。

圖2 靶場日志的主要內容

靶場工作日志的編寫及投入使用，對設計室的型號設計知識管理起到了以下幾個方面的作用：

一是規范靶場操作，落實責任。靶場工作日志中規定了各崗位每天的工作內容。上崗前，崗位人員根據日志規定的內容進行“預想”解困惑，檢查自己是否能夠熟悉操作、測試流程，檢查工作開展前的技術狀態是否正確；工作完之后，結合自己實際的工作體會，進行“回想”而知不足，達到強化靶場工作質量控制的目的。

二是實現系統歸檔，完善型號知識管理系統。根據任務特點和工作體會，崗位人員對日志中規定的內容進行不斷補充、完善。經過多次飛行試驗任務后，不斷完善的靶場工作日志能夠有效地指導崗位人員開展靶場工作，有效傳遞型號設計、操作、質量檢查經驗。

3．設計要素

從2010年開始，設計室組織編寫了各專業主要設計文件的設計要素。為了進一步固化成熟設計經驗，探索培訓的有效模式，切實提高設計質量與效率，有效把控重要設計要求，確保三級審簽的有效性，設計室又對所有設計文件的設計要素編寫進行策劃，制定了后續工作計劃。

設計要素對各專業主要設計文件中關注的重點和難點、容易出現錯誤或含混不清的地方逐一進行了說明和講解。以《控制系統線路綜合設計任務書設計要素》的編寫為例，對《控制系統線路綜合設計任務書》進行了系統梳理，共梳理設計要素28 項，規定了儀器通電時間、可靠性要求、飛行中關鍵時序設計、與各電氣系統接口等28 項關鍵性內容所需考慮的設計因素和外部輸入、使用的設計方法或公式。該設計要素已成為各型號控制系統進行線路綜合設計時的重要參考資料。

設計要素能夠有效指導設計人員開展設計工作，作為設計人員對標檢查設計文件正確性的依據，能夠提高設計效率、保證設計質量。校對人員在校對文件時也可依據設計要素逐一檢查設計要素中固化的經驗是否在設計文件中正確落實，能夠將三級審簽真正落到實處。

知識管理是系統、融合和復雜的系統工程。北京宇航系統工程研究所提出并開展的運載型號設計知識管理探索與應用，經過5年多的運行與完善在提高設計效率和設計質量方面發揮了重要作用，取得了顯著效果。采用設計師手冊、靶場工作日志和設計要素等方式將多年型號工作積累的經驗傳遞和沉淀下來，注重從實踐中總結，在總結中積累，并將積累過程轉化成為能力的提升過程；從型號研制、專業建設、技術儲備的知識管理需求出發，形成了隱性知識顯性化、顯性知識系統化、系統知識共享化的機制，為核心能力的持續提升提供了制度保障。?