伺服產品設計規范體系的構建

◎北京精密機電控制設備研究所 袁建光 鄭湘萍 姜濤 滕序翎

為有效提升伺服產品設計質量，北京精密機電控制設備研究所按照中國運載火箭技術研究院《提高型號設計質量實施意見（試行）》的要求，全面開展了提高產品設計質量專題活動，并針對在吃透技術、吃透規律上存在的差距以及設計差錯、接口不協調、技術狀態更改不到位、測試覆蓋性不全、錯讀漏判等質量問題，系統地研究了如何從規范體系角度提高產品設計質量。

一、構建的總體思路

圍繞提高伺服產品設計質量，研究所運用系統化、精細化思想，深入研究伺服產品設計規范體系的組成，探索面向產品、崗位、設計規范化的構建方案，其總體思路有以下幾個原則。

一是系統性原則。從伺服產品的整個設計系統考慮，通過多方案擇優、比較確定最終方案，以確保方案既能覆蓋研究所的伺服單機和單元產品，又能適用于型號各個研制階段。

二是全面性原則。圍繞伺服產品全壽命周期中涉及的設計工作內容，對設計標準或規范進行整理、編制。既要考慮到設計規范的管理標準建設，又要考慮到伺服單機和單元產品的設計規范建設，還要從產品化、標準化、經濟化的角度對設計人員的設計工作進行規范和指導。

三是有效性原則。既要保證設計規范體系符合相關的現行標準和技術文件等要求，又要基于工作流的流動軌跡逐步建立并完善設計流程，通過對設計流程中每個環節的監督與把關實現對設計全過程的管控。

二、設計規范體系框架的組成

在主管所領導的帶領下，研究所組織相關專家、資深設計人員對如何開展伺服產品設計規范體系建設工作進行了討論，認為設計規范體系應主要涵蓋以下幾個方面的內容。

首先，設計規范體系要匯集上級和研究所質量體系中有關設計管理方面的規章制度，形成設計管理規范。其次，要對研究所多年積累的大量技術規范和設計經驗進行重新審視，對已有的技術規范進行梳理或修訂，并根據當前的發展要求和質量問題歸零情況補充必要的技術規范，從而在技術層面建立一個設計技術規范庫，從系列化、標準化、通用化的角度整理、制定一系列的規范或標準。最后，要在設計全流程的各個階段編制各種工作指南，指導設計人員高質量、高效率地完成設計工作。因此，伺服產品設計規范體系框架主要分為設計管理規范、設計技術規范、規范化設計、設計工作指南四部分。

設計管理規范是設計規范體系的首要部分，由上級設計管理制度和研究所設計管理要求組成。設計管理規范為整個設計規范體系的構建奠定了基調，直接決定了體系發展的方向。

設計技術規范直接反映伺服專業的整體設計水平，對研究所50多年來伺服產品研制經驗和技術思想進行總結、固化及提升，抓住以往型號研制中的設計重點和薄弱環節，不斷補充和完善。設計技術規范主要包括專業技術規范、產品通用規范、仿真規范、試驗規范和分析評價規范等。

規范化設計秉承產品化、系列化思想，將成熟、通用的產品和設計資源進行固化，以降低企業的制造成本，提高設計質量。規范化設計的內容主要包括產品型譜、所級標準件、典型設計圖樣、優選范圍和毛坯預制件等方面。

設計工作指南是設計人員在工作過程中的指導性文件，包括設計工作必須遵循的設計流程和方法，需要關注的重點和注意事項等，其應用流程如圖1所示。

三、實施效果

目前，研究所已按照體系框架完成了大部分標準的編制工作，并在全所范圍內推廣應用，對確保型號成功起到了重要的支撐作用。其中，伺服產品設計圖樣三級審簽指南系列標準策劃與實施，伺服產品設計規范體系研究與實踐，基于工作回路的伺服機構單點故障模式分析以及伺服機構組成產品型譜研究與建設4個項目已作為運載火箭技術研究院最佳實踐項目在全院范圍內推廣。

伺服產品設計規范體系的構建在研究所型號研制中發揮著重要作用，其取得的初步成果主要表現在以下幾個方面。

設計工作指南的應用保證了設計人員的設計質量，保證了設計圖樣三級審簽的有效把關，保證了設計行為受到規范、指導和約束，明顯提升了伺服產品設計質量。

為設計師個人能力的提升提供了有效途徑。研究所組織了百余人次的相關規范討論，通過對產品和技術的梳理與提煉，提高了設計師個人的設計水平。

通過對規范化設計和設計工作指南的編寫，使以往存儲于腦海中、記在本子里的經驗得到固化和傳承，將零散的個人經驗轉化為團隊的知識財富，帶動了企業知識積累的良性循環，為知識管理提供了有效方法。

圖1 設計工作指南應用流程圖