◎中國(guó)航天科技集團(tuán)公司 凌國(guó)厚 褚洪杰

淺論數(shù)字化運(yùn)載火箭體系構(gòu)建

◎中國(guó)航天科技集團(tuán)公司 凌國(guó)厚 褚洪杰

運(yùn)載火箭是人類開展航天活動(dòng)的重要工具，是實(shí)現(xiàn)航天器快速部署、重構(gòu)、擴(kuò)充和維護(hù)，以及大規(guī)模開發(fā)和利用太空資源的前提與基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)后，信息化、自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速發(fā)展，將當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通信、軟件、管理等技術(shù)融合到運(yùn)載火箭的研發(fā)過(guò)程中，有助于縮短研制周期，提高研發(fā)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)載火箭高效研制是未來(lái)運(yùn)載火箭研制的必由之路。

一、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

1.國(guó)外現(xiàn)狀

國(guó)際上，數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、仿真等技術(shù)已經(jīng)在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并取得巨大效益。NASA、ESA、波音、洛馬、SpaceX等機(jī)構(gòu)與公司分別建立了各自的數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)。通過(guò)數(shù)字化的協(xié)同設(shè)計(jì)、仿真分析、虛擬裝配與制造等技術(shù)手段，極大地提高了設(shè)計(jì)與制造效率，減少了設(shè)計(jì)更改和工程反復(fù)，大幅度縮短了研制周期，較為顯著地降低了研制成本。

波音最早在B777大型客機(jī)的研制過(guò)程中就采用了全數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)和協(xié)同并行工程，實(shí)現(xiàn)了全生命周期的數(shù)字化定義、預(yù)裝配、并行設(shè)計(jì)、協(xié)同流程管理，建立了第一個(gè)全數(shù)字化飛機(jī)樣機(jī)，取消了實(shí)物模裝，減少了90%的工程更改與返工，機(jī)身裝配精度提高了50倍。

SpaceX在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真和數(shù)據(jù)管理方面采用西門子的產(chǎn)品生命周期管理軟件，集成從設(shè)計(jì)到制造的整個(gè)流程，并通過(guò)仿真分析實(shí)現(xiàn)了在設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品性能的預(yù)測(cè)，在降低開發(fā)成本的同時(shí)增強(qiáng)了效率和協(xié)作。

在NASA最新的航天產(chǎn)品研制過(guò)程中，數(shù)字模型的作用不再局限于簡(jiǎn)單的三維可視化，數(shù)字模型開始廣泛應(yīng)用于數(shù)字化試驗(yàn)與仿真分析等多種業(yè)條中。數(shù)字模型的數(shù)據(jù)架構(gòu)也開始由扁平的單層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向多層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。

2.國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

在國(guó)內(nèi)航天系統(tǒng)中，大量商業(yè)或自主開發(fā)的設(shè)計(jì)工具及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）等系統(tǒng)已經(jīng)在火箭的各專業(yè)、各分系統(tǒng)、各設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)等環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用，初步實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)、電氣等分系統(tǒng)的數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造，以及運(yùn)載火箭基本的信息化管理。

各種信息化平臺(tái)的建立，在一定程度上提升了企業(yè)的產(chǎn)品研制效率，降低了企業(yè)的研發(fā)成本，改善了產(chǎn)品質(zhì)量，但大量信息技術(shù)的應(yīng)用也給企業(yè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，如系統(tǒng)繁多、功能重疊、信息割裂、數(shù)據(jù)格式不一致、協(xié)同困難、流程孤立、集成困難等。

筆者基于NASA的航天產(chǎn)品最新研制理念，結(jié)合運(yùn)載火箭的數(shù)字化研制經(jīng)驗(yàn)，整合現(xiàn)有的數(shù)字化建設(shè)項(xiàng)目，從頂層有序規(guī)劃后期數(shù)字化建設(shè)內(nèi)容，建立基于數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)載火箭研制新體系，以期助力運(yùn)載火箭的研制。

二、數(shù)字化運(yùn)載火箭體系

1.建設(shè)目標(biāo)與核心思想

數(shù)字化運(yùn)載火箭體系建設(shè)的目標(biāo)包括以下幾個(gè)方面：

——構(gòu)建以數(shù)字樣機(jī)貫穿全生命周期的一體化運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)、仿真、制造、試驗(yàn)、驗(yàn)證與評(píng)估能力，創(chuàng)新研制模式轉(zhuǎn)變，打造基于數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)載火箭研制流程與模式。支撐高密度發(fā)射的快速設(shè)計(jì)能力與運(yùn)載火箭的優(yōu)化設(shè)計(jì)能力；

——瞄準(zhǔn)未來(lái)運(yùn)載火箭核心能力需求，配套建設(shè)數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真、試驗(yàn)與制造平臺(tái)；

——實(shí)現(xiàn)背景型號(hào)預(yù)先研究的小回路多學(xué)科閉環(huán)設(shè)計(jì)和原理樣機(jī)的驗(yàn)證能力，提升低成本、高可靠、快響應(yīng)、多用途運(yùn)載火箭的研制水平；

——系統(tǒng)性規(guī)劃運(yùn)載火箭數(shù)字化建設(shè)，提高不同能力單元模塊的綜合應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭全流程的數(shù)字化研制與管理；

——滿足未來(lái)全系列運(yùn)載火箭“快速優(yōu)化設(shè)計(jì)、可信全程仿真、規(guī)范高效試驗(yàn)、柔性批量生產(chǎn)、綜合保障管理”的目標(biāo)。

數(shù)字化運(yùn)載火箭體系建設(shè)的核心思想是：以運(yùn)載火箭研制流程為基礎(chǔ)，系統(tǒng)性構(gòu)建能力單元模塊，通過(guò)業(yè)條流程驅(qū)動(dòng)能力單元模塊，運(yùn)用數(shù)字化手段全面提升研制流程中各重要節(jié)點(diǎn)的研制效率和技術(shù)狀態(tài)控制。

2.框架體系

數(shù)字化運(yùn)載火箭體系的框架如圖1所示，主要由研制業(yè)條模型、產(chǎn)品行為模型和產(chǎn)品工程模型共同組成，并分別從不同角度、不同層面對(duì)運(yùn)載火箭研制活動(dòng)的開展方式及研制內(nèi)容進(jìn)行描述。

研制業(yè)條模型是運(yùn)載火箭研制流程的集合，描述火箭研制業(yè)條涉及的業(yè)條部門、業(yè)條對(duì)象、業(yè)條資源之間的關(guān)系，以及它們的屬性、需要遵從的業(yè)條規(guī)范等能夠保證研制業(yè)條順利流轉(zhuǎn)的相關(guān)內(nèi)容。研制業(yè)條模型對(duì)現(xiàn)有的運(yùn)載火箭研制流程進(jìn)行固化和封裝，并依據(jù)研制經(jīng)驗(yàn)和研制能力變化對(duì)研制流程進(jìn)行優(yōu)化，分析研制流程中的瓶頸節(jié)點(diǎn)，提供能力單元建設(shè)實(shí)施意見。研制流程由眾多的業(yè)條模塊依據(jù)運(yùn)載火箭研制計(jì)劃靈活組合而成，每個(gè)業(yè)條模塊中定義了該模塊的工作內(nèi)容、輸入輸出要求、執(zhí)行部門、所需遵從的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等信息。

產(chǎn)品行為模型是數(shù)字化運(yùn)載火箭體系的核心內(nèi)容，包括各專業(yè)或系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的一切數(shù)字化手段，是專業(yè)能力的核心體現(xiàn)，是完成各類業(yè)條模塊的能力單元的集合。能力單元以各系統(tǒng)或各專業(yè)的研制為最小集合，對(duì)應(yīng)研制流程中的各項(xiàng)研制業(yè)條模塊，力求采用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)和手段，固化和優(yōu)化專業(yè)研制工作流程，采用行為建模的方式，面向任條和指標(biāo)快速地完成本專業(yè)相關(guān)設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造等工作。產(chǎn)品行為模型（即能力單元）受研制業(yè)條流程驅(qū)動(dòng)，可以生成各類產(chǎn)品工程模型。通過(guò)在研制業(yè)條模型中對(duì)研制業(yè)條流程進(jìn)行分析，針對(duì)研制過(guò)程中的瓶頸和重點(diǎn)業(yè)條節(jié)點(diǎn)，梳理業(yè)條節(jié)點(diǎn)輸入輸出格式，分析現(xiàn)有的業(yè)條執(zhí)行工作流程，引入數(shù)字化技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，建立數(shù)字化設(shè)計(jì)能力單元，減少設(shè)計(jì)師的重復(fù)勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速、高質(zhì)量設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品工程模型是各業(yè)條模塊輸出的集合，包含了不同詳細(xì)程度、組織形式、表現(xiàn)形式、應(yīng)用方式等各種類型的傳統(tǒng)工程模型。此外，還包含各類產(chǎn)品研制信息、管理信息、試驗(yàn)數(shù)據(jù)等各類信息和數(shù)據(jù)。產(chǎn)品工程模型是與業(yè)條模塊配套的各能力單元的輸出結(jié)果，根據(jù)業(yè)條模塊所處業(yè)條階段及業(yè)條模塊內(nèi)工作內(nèi)容的定義不同，產(chǎn)品工程模型便有了相應(yīng)的眾多業(yè)條屬性定義?；谶@些屬性，按產(chǎn)品研制階段劃分，可以生成原理樣機(jī)、初樣樣機(jī)、正樣樣機(jī)、制造樣機(jī)、保障樣機(jī)等；按照表現(xiàn)形式劃分，可以生成幾何樣機(jī)、功能樣機(jī)、性能樣機(jī)等。

圖1 數(shù)字化運(yùn)載火箭體系

數(shù)字化運(yùn)載火箭體系是由產(chǎn)品研制業(yè)條驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)模型，是一個(gè)多層次、多形式、可以不斷迭代演化的動(dòng)態(tài)模型，其主要應(yīng)用過(guò)程如下：

首先，根據(jù)型號(hào)研制技術(shù)流程，定義和優(yōu)化總體、分系統(tǒng)及制造等業(yè)條流程模型，明確業(yè)條流程中各節(jié)點(diǎn)的工作內(nèi)容及輸入輸出；其次，根據(jù)型號(hào)研制任條需求挑選出與之相關(guān)的業(yè)條模塊，組合成支持型號(hào)研制任條的業(yè)條模型；再次，利用各業(yè)條模塊內(nèi)部關(guān)于業(yè)條內(nèi)容的定義，驅(qū)動(dòng)各能力單元，完成各類研制、生產(chǎn)任條；最后，各能力單元中形成的各類數(shù)據(jù)存貯于PDM、仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（SDM）、試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（TDM）等底層平臺(tái)，并進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)控制和管理。

三、數(shù)字化運(yùn)載火箭體系建設(shè)內(nèi)容

1.建設(shè)思路

數(shù)字化運(yùn)載火箭體系是一個(gè)龐大的運(yùn)載火箭研制體系，基于最新的數(shù)字化、信息化手段，綜合了國(guó)際上最新的運(yùn)載火箭研制思路，結(jié)合運(yùn)載火箭研制業(yè)條需求和現(xiàn)有研制條件，數(shù)字化運(yùn)載火箭建設(shè)思路為：

——組織各系統(tǒng)梳理和論證運(yùn)載火箭研制流程的優(yōu)化與固化，選取典型案例，驗(yàn)證研制流程驅(qū)動(dòng)能力單元的可行性，形成閉環(huán)；

——梳理研制流程中各研制業(yè)條的輸入輸出和完成時(shí)間，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建頂層流程管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)業(yè)條流程的仿真與分析；

——調(diào)查和分析研制業(yè)條模塊特點(diǎn)并結(jié)合流程分析結(jié)果，分層次、分步驟、由點(diǎn)到面建設(shè)能力單元群，提升專業(yè)研制能力；

——依據(jù)各能力單元模塊的實(shí)際需求和數(shù)據(jù)管控規(guī)則，建設(shè)基礎(chǔ)平臺(tái)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、研發(fā)信息等各類數(shù)據(jù)的有效管理和安全可控；

——依托數(shù)字化運(yùn)載火箭體系的核心內(nèi)容，配套與之相適用的質(zhì)量管理與信息平臺(tái)、可靠性平臺(tái)、ERP及各類企業(yè)管理系統(tǒng)，提升型號(hào)研制的管理能力。

2.基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)

在信息化管理戰(zhàn)略思想和系統(tǒng)論方法的指導(dǎo)下，構(gòu)建數(shù)字化運(yùn)載火箭體系需建設(shè)1個(gè)頂層流程管控平臺(tái)，4個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管控平臺(tái)，6類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

頂層流程管控平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭研制業(yè)條流程的固化和封裝，并依據(jù)業(yè)條流驅(qū)動(dòng)各種能力單元，實(shí)現(xiàn)研制業(yè)條的頂層規(guī)劃與管理。

4個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管控平臺(tái)分別為PDM、SDM、TDM、型號(hào)研發(fā)信息平臺(tái)（PDI）。PDM平臺(tái)主要接收和管理各能力單元產(chǎn)生的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；SDM平臺(tái)主要接收和管理各能力單元產(chǎn)生的仿真數(shù)據(jù)；TDM平臺(tái)主要接收和管理各能力單元產(chǎn)生的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；PDI主要接收和管理型號(hào)的研發(fā)信息。

6類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)分別為標(biāo)準(zhǔn)件與元器件庫(kù)、材料庫(kù)、模板庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、工藝數(shù)據(jù)庫(kù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)各種標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、通用模板、通用材料屬性、設(shè)計(jì)規(guī)則、工藝經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)反饋數(shù)據(jù)等設(shè)計(jì)資源，為各種能力單元的構(gòu)建提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

同時(shí)，為支撐整個(gè)數(shù)字化運(yùn)載火箭體系有效運(yùn)轉(zhuǎn)，提高運(yùn)載火箭研制管理和生產(chǎn)制造管理的數(shù)字化運(yùn)用水平，需要搭建各種管理支撐平臺(tái)與數(shù)字化運(yùn)載火箭體系的密切聯(lián)系，主要包括質(zhì)量管理與信息平臺(tái)、可靠性平臺(tái)、ERP及各類企業(yè)管理系統(tǒng)。

3.能力單元建設(shè)

為滿足未來(lái)運(yùn)載火箭快速研制、快速生產(chǎn)、高密度發(fā)射的需求，綜合現(xiàn)役運(yùn)載火箭研制流程和業(yè)條工作需求，分別規(guī)劃了總體、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、電氣與軟件系統(tǒng)、增壓輸送系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)、環(huán)境與可靠性、制造及總裝和電源系統(tǒng)數(shù)字化改造項(xiàng)目。

總體需要建設(shè)總體性能快速設(shè)計(jì)、總體快速布局、總體動(dòng)力快速設(shè)計(jì)、總體分離設(shè)計(jì)、總體電氣設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)總體設(shè)計(jì)等能力單元模塊，完成研制流程中理論圖設(shè)計(jì)、初始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、動(dòng)力系統(tǒng)選型、制導(dǎo)與導(dǎo)航設(shè)計(jì)等相對(duì)應(yīng)的總體業(yè)條模塊，提高總體設(shè)計(jì)能力。

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)需要建設(shè)結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、“六性”設(shè)計(jì)、質(zhì)量與可靠性管理等能力單元模塊，完成研制流程中對(duì)應(yīng)的各艙段可靠性設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等結(jié)構(gòu)系統(tǒng)業(yè)條模塊。

電氣系統(tǒng)需要建設(shè)電氣系統(tǒng)綜合協(xié)同設(shè)計(jì)、電纜網(wǎng)協(xié)同設(shè)計(jì)、微波電路設(shè)計(jì)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等能力單元模塊，完成研制流程中對(duì)應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、天基測(cè)控方案設(shè)計(jì)、姿控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、線路綜合方案設(shè)計(jì)等電氣與軟件系統(tǒng)業(yè)條模塊。

增壓輸送系統(tǒng)需要建設(shè)增壓輸送系統(tǒng)仿真、閥門仿真實(shí)驗(yàn)、管路快速設(shè)計(jì)、密封優(yōu)化設(shè)計(jì)、預(yù)冷仿真設(shè)計(jì)等能力單元模塊，完成研制流程中對(duì)應(yīng)的活門附件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)、管路密封試驗(yàn)、預(yù)冷試驗(yàn)、冷流試驗(yàn)等增壓輸送系統(tǒng)業(yè)條模塊。

地面支持系統(tǒng)需要建設(shè)結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)、加注設(shè)備設(shè)計(jì)、供氣設(shè)備設(shè)計(jì)、地面設(shè)備仿真實(shí)驗(yàn)等能力單元模塊，完成研制流程中對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸起吊設(shè)備設(shè)計(jì)、加注設(shè)備設(shè)計(jì)、供氣設(shè)備設(shè)計(jì)、發(fā)射設(shè)備設(shè)計(jì)等地面支持系統(tǒng)業(yè)條模塊。

環(huán)境與可靠性需要建設(shè)可靠性設(shè)計(jì)與仿真、力學(xué)環(huán)境條件設(shè)計(jì)與仿真、熱環(huán)境集成仿真設(shè)計(jì)、“六性”綜合管理等能力單元模塊，完成研制流程中對(duì)應(yīng)的環(huán)境與可靠性預(yù)估、環(huán)境與可靠性分析、環(huán)境與可靠性試驗(yàn)、可靠性分配等環(huán)境與可靠性業(yè)條模塊。

制造及總裝需要建設(shè)設(shè)計(jì)制造協(xié)同、自動(dòng)化加工制造、加工工藝仿真、大型試驗(yàn)綜合管控、自動(dòng)化設(shè)備集成、數(shù)字化裝配等能力單元模塊，完成研制流程中對(duì)應(yīng)的備料準(zhǔn)備與開展、工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工藝攻關(guān)、工藝試驗(yàn)等制造及總裝業(yè)條模塊。

四、關(guān)鍵技術(shù)

1.流程固化與優(yōu)化技術(shù)

流程固化與優(yōu)化是指基于PetriNet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)不同系統(tǒng)、不同專業(yè)、不同階段、不同層次的研制業(yè)條流程及各個(gè)研制業(yè)條模塊的輸入輸出和工作內(nèi)容定義各個(gè)研制業(yè)條之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系與業(yè)條流轉(zhuǎn)順序，將業(yè)條流程轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)模型，實(shí)現(xiàn)業(yè)條流轉(zhuǎn)過(guò)程的仿真與優(yōu)化。運(yùn)載火箭研制流程是運(yùn)載火箭研制業(yè)條流轉(zhuǎn)的總指揮，直接關(guān)系著研制進(jìn)程和研制質(zhì)量，合理的研制流程可以高效調(diào)配研制過(guò)程中的各種物資和人員，實(shí)現(xiàn)人盡其責(zé)、物盡其用。

2.多平臺(tái)信息交流技術(shù)

要實(shí)現(xiàn)業(yè)條流程驅(qū)動(dòng)能力單元，頂層流程管控平臺(tái)必須獲取業(yè)條模塊輸入輸出的實(shí)時(shí)信息，包括創(chuàng)建、受控、更改等。研制業(yè)條的輸入輸出數(shù)據(jù)即產(chǎn)品工程模型存儲(chǔ)在各類數(shù)據(jù)管控平臺(tái)中。因此，頂層的流程管控平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)與PDM、TDM、SDM等平臺(tái)的實(shí)時(shí)信息交換，同時(shí)型號(hào)研發(fā)信息需要與質(zhì)量管控平臺(tái)、企業(yè)管理系統(tǒng)等外部管理和控制系統(tǒng)通信，滿足企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)需求。

3.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建技術(shù)

為支撐各種能力單元的建設(shè)，需要建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)件與元器件庫(kù)、材料庫(kù)、模板庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、工藝數(shù)據(jù)庫(kù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)等各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，各類數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)當(dāng)可以滿足不同能力單元對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的格式要求，并建立良好的擴(kuò)建和管控機(jī)制。

4.研制數(shù)據(jù)管控技術(shù)

運(yùn)載火箭研制過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)包括設(shè)計(jì)模型、設(shè)計(jì)文件、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)、研發(fā)信息等均應(yīng)該進(jìn)行合理管理和控制，建立以型號(hào)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹為核心的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理模式和基于全生命周期的工作流程管理模式，保證研制數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)和狀態(tài)控制。

5.系統(tǒng)整合與集成技術(shù)

數(shù)字化運(yùn)載火箭體系包含大量基礎(chǔ)管控平臺(tái)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、能力單元模塊，各模塊獨(dú)立完成相關(guān)功能，相互之間又需要實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換。在產(chǎn)品研制過(guò)程中，頂層流程管控平臺(tái)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管控平臺(tái)中獲取輸入文件、模型等輸入數(shù)據(jù)，然后依據(jù)研制流程驅(qū)動(dòng)能力單元調(diào)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)完成各個(gè)研制業(yè)條節(jié)點(diǎn)，由各能力單元產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)管控平臺(tái)中存儲(chǔ)和管理。在研制業(yè)條流轉(zhuǎn)過(guò)程中，各平臺(tái)及各能力單元之間只有相互協(xié)調(diào)，有序運(yùn)作，才能促使研制業(yè)條高速流轉(zhuǎn)，一旦相互之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)交換困難、通信不及時(shí)等情形，就會(huì)形成局部堵塞，延誤研制進(jìn)程。將完成類似或相鄰業(yè)條的能力單元整合和集成，就可以降低能力單元之間的數(shù)據(jù)交換需求，提高數(shù)據(jù)在能力單元間的流轉(zhuǎn)速度；基于基礎(chǔ)管控平臺(tái)集成各種能力單元模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管控平臺(tái)與能力單元之間的直接通信，可以提高研制效率。

數(shù)字化運(yùn)載火箭體系是一個(gè)基于最新數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)載火箭研制體系，通過(guò)分析現(xiàn)役和在研運(yùn)載火箭的研制流程和研制方法，提出了數(shù)字化運(yùn)載火箭體系的建設(shè)內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)該體系建設(shè)，形成能力完備、任條適應(yīng)性強(qiáng)的運(yùn)載火箭研制體系，從而提升運(yùn)載火箭整體研發(fā)與制造能力，滿足跨越式發(fā)展的需求。該體系的建設(shè)將為我國(guó)運(yùn)載火箭核心專業(yè)配備較完善的數(shù)字化設(shè)計(jì)及仿真分析手段，構(gòu)建涵蓋專業(yè)設(shè)計(jì)分析、試驗(yàn)驗(yàn)證預(yù)示和制造工藝仿真的研制能力體系。通過(guò)數(shù)字化運(yùn)載火箭體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)基于三維模型的數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真、制造與試驗(yàn)，形成以信息化為支撐、體系完整、功能完善、布局合理、自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、科技發(fā)展水平高、多地域協(xié)同研發(fā)的運(yùn)載火箭核心研發(fā)和制造能力體系。