向菁+王雪梅
摘要:[目的/意義]如何將老一輩專家及工程人員型號設計經驗固化,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,是當前我國航天發(fā)展面臨的一大難題。[方法/過程]提出“崗位-專業(yè)-流程”三維度知識固化體系模型,通過編制崗位標準目錄、設計師手冊、設計模板和專家訪談等形式進行知識固化實踐,對進行知識的創(chuàng)造、顯化、共享、應用和繼承的有效機制進行有益的嘗試與探索。[結果/結論]在單位內部型號和院相關設計單位產品研制過程中得到有效應用,具有良好的示范作用。
關鍵詞:知識固化 標準目錄 設計模板 研究實踐
分類號:G251
引用格式:向菁, 王雪梅. 航天設計型企業(yè)知識固化研究與實踐[J/OL]. 知識管理論壇, 2017, 2(1): 77-81[引用日期]. http://www.kmf.ac.cn/p/1/100/.
知識是企業(yè)的無形資產,是增強企業(yè)創(chuàng)新能力和核心競爭力的重要要素。我國的航天事業(yè)擁有60年型號研制經驗,以圖樣、專利、標準、設計報告、論文等載體形式積累了大量型號研制、系統(tǒng)工程管理的成果和經驗,但知識存在分散化、無法有效整合共享、大量經驗類知識存在于人員頭腦之中等問題。知識固化是解決上述問題有效手段之一,它通過知識或經驗梳理、提煉,將知識由隱性化向顯性化轉變,能有效促進知識的積累、轉化、應用。
北京宇航系統(tǒng)工程研究所(以下簡稱“研究所”)作為我國運載火箭總體設計單位,一直以來積極探索設計知識、經驗固化研究與實踐,緊密結合專業(yè)技術體系、型號研制流程與崗位要求,從“知識梳理”,逐步走向“知識固化”“知識應用”。圖1展示了研究所的知識管理在各個階段發(fā)展中的里程碑事件。
1 三維度知識固化體系
針對研究所新型號同步研制、技術攻關難度大,發(fā)射任務密度高,企業(yè)新人員多的挑戰(zhàn),該所創(chuàng)新性提出了“崗位-專業(yè)-流程”三維度知識固化體系模型(見圖2),通過編制崗位實施標準目錄、設計師手冊、設計模版和專家訪談等形式實現知識固化,提高設計效率,保證設計質量,促進了知識管理與經驗共享文化的形成,有效探索實踐了知識的創(chuàng)造、顯化、共享、應用、繼承的方法。
1.1 崗位軸
建立崗位實施標準目錄,通過“選” “制” “用” “控”4個環(huán)節(jié)的閉環(huán)管理流程,實現標準體系中內容在崗位上的落地;編寫設計師手冊,提煉不同設計階段的工作內容、設計方法、注意事項、質量問題;編寫靶場工作日志,固化靶場工作程序和工作內容,并根據靶場工作流程的變化不斷進行修訂更新;開展崗位知識梳理規(guī)范研究及實踐,固化崗位知識,指導崗位人員尤其是新人快速成長,推動人才成長。
1.2 專業(yè)軸
建立專業(yè)標準體系,明確專業(yè)建設標準體系建設規(guī)劃;開展專業(yè)知識資源梳理,構建經驗禁忌、故障案例、標準規(guī)范等為代表的十大類知識的專業(yè)知識模型,固化形成專業(yè)知識資源梳理規(guī)范,推動專業(yè)技術經驗固化,推動專業(yè)技術發(fā)展。
1.3 流程軸
以設計模版為載體,嵌入總體設計中的輸入輸出關系、接口、方法、標準等核心成果和技術秘密,將幾十年的研制經驗和教訓,提煉形成設計文件的規(guī)范樣本,實現了隱性知識的顯性化、系統(tǒng)化共享,并通過信息化應用流程控制,確保設計模版在型號研制中得到應用;開展專業(yè)設計文件設計要素編寫工作,保證設計質量;建立一套基于知識管理技術狀態(tài)管理體系及流程,并在型號方案論證階段得以應用,探索型號研制中知識重用和創(chuàng)新方法的實現途徑。
2 實踐應用
2.1 崗位維度知識固化
2.1.1 崗位實施標準目錄編制及應用
按照崗位職責規(guī)定,結合崗位工作特點和需求、標準制(修)訂及標準實施的應用現狀,研究所對崗位需要貫徹執(zhí)行和實施的標準進行了全面、系統(tǒng)的梳理,按照“掌握”和“參考”兩個層次確定標準的執(zhí)行要求。截至2014年,崗位實施標準目錄覆蓋研究所98個崗位,針對13個設計室分別編制13個分冊,共涵蓋4 966條專業(yè)技術標準。
對崗位實施標準目錄編制及修訂按年度進行動態(tài)管理,通過年初策劃,各研究室編制(修訂)本室崗位標準目錄分冊,完成室內審查;組織專家審查形成“崗位實施標準目錄”。此外,為完善崗位實施標準目錄閉環(huán)管理,制定了意見反饋單,提高其適用性和可操作性。
2.1.2 設計師手冊編制及應用
為實現崗位標準實施目錄在設計師隊伍中的有效落地,研究所各專業(yè)有針對性的開展設計師手冊編制。為規(guī)范設計師手冊的編制內容,形成統(tǒng)一化的模版,首先在部分研究設計室的典型專業(yè)中開展了《設計師手冊編寫指南》的研討及試編制工作,用于指導后續(xù)研究所各專業(yè)設計師手冊的編寫。
設計師手冊涵蓋的內容主要包括:前言、設計工作、型號總體專業(yè)需要掌握的設計技巧、型號總體專業(yè)歷史上曾經出現的問題、當前國內外的技術發(fā)展方向及本專業(yè)應該關注或學習的推薦材料、本專業(yè)常用標準目錄及主要內容索引、編寫與修訂備忘錄、附錄等內容。
目前研究所形成設計師手冊96本,有效指導崗位人員開展設計工作,清晰設計脈絡,提升設計質量。
2.1.3 靶場工作日志編制及應用
從2008年開始,研究所啟動了靶場工作日志的編寫工作,梳理總結靶場工作流程、崗位工作內容,提煉形成了各型號、各崗位的工作項目、工作內容、崗位職責、注意事項和工作預案等。
目前研究所形成靶場工作日志51本,有效指導新人靶場工作,規(guī)范靶場操作,提升靶場工作質量。
2.1.4 崗位知識包梳理及應用
2012年,研究所選取供電測控設計崗、電氣系統(tǒng)總體設計崗兩個崗位作為知識資源梳理試點,以崗位輸出物為參照,梳理了包括設計內容、設計要素等知識包,并在中國運載火箭技術研究院(以下簡稱“研究院”)知識管理平臺進行應用,為開拓知識資源梳理思路進行了實踐探索。
2013年,研究所牽頭開展某型號研制流程崗位知識資源梳理,結合型號研制流程,明確崗位界定與分類、知識資源梳理內容、知識資源梳理方法及知識資源采集工作流程,固化形成《基于型號研制流程的崗位知識資源梳理規(guī)范》,為研究院在型號研制過程中的設計、試驗和工藝崗位的知識資源梳理提供了指導。
2.2 專業(yè)維度知識固化
2.2.1 建設專業(yè)標準體系
遵循統(tǒng)一專業(yè)標準體系格式、合理劃分標準分類、選擇適用專業(yè)體系標準等原則,研究所已建立以數字化工程應用標準體系、環(huán)境試驗標準體系等為典型代表的專業(yè)標準體系,并以點帶面向各設計室推廣應用。
以數字化工程應用標準體系建設為例,在數字化工程應用標準體系表制定中,將型號數字化設計工作劃分為數字化基礎、數字化設計、數字化仿真、數字化管理四大方面,確定數字化協(xié)同設計、結構件三維建模、電氣系統(tǒng)CHS制圖標準、飛行仿真、攻防仿真、電磁兼容仿真等子系列。制定了三維設計和裝配仿真等6份標準和以《Pro/E三維標注通用規(guī)范》為代表的9項標準,同時開展設計單元、系統(tǒng)仿真相關標準建設工作。2009年,8份數字化頂層標準經過應用,上升為院標。2012年,經過幾年的積累,研究所形成型號數字化設計相關標準224項,涵蓋涉及型號數字化設計工作的總體及分系統(tǒng)專業(yè)20余個。
2.2.2 專業(yè)知識資源梳理及應用
2011年,研究所在研究院率先開展知識管理專業(yè)試點,通過從專業(yè)技術體系入手,構建包括基本內容、經驗禁忌、故障案例、共用模型、最新發(fā)展、最佳實踐、學術論文、發(fā)明專利、科技成果、標準規(guī)范等10大類知識資源類型的專業(yè)知識管理元模型,總結提煉形成《基于專業(yè)維度分類知識管理辦法(試行)》,指導研究院專業(yè)知識資源梳理。
目前研究所已完成16個專業(yè)、2個崗位、2個型號近千余條知識資源梳理,并在研究院知識管理平臺得以共享應用。
2.3 流程維度知識固化
2.3.1 設計模板編制及應用
設計模版用于規(guī)范文件之間接口關系,解決不同型號之間的設計文件在應用方式上存在較大差異以及同一型號設計文件隨著研制進度不同存在差異的問題。建立一套行之有效的設計模版,既是標準的落地手段,也具有執(zhí)行產品設計流程和經驗知識積累傳承的作用。
為規(guī)范設計模板編制,研究所編寫了《設計模版編制指南》,規(guī)定了設計模版編制的職責以及編制原則、編制要求、審批要求,形成了設計模版編審流程。
2008年起,研究所開展建立設計模版體系探索;2009年,以研究設計室為試點,發(fā)布17份設計模版,形成了第一批設計模版;2011-2014年間形成4批140余項設計模版。歸納整合了現有型號編制的200余份設計模版,確定了217份設計文件需要編制設計模版,形成了設計模版體系框架。
為實現設計模版信息化應用,2014年,研究所200余份模版全部納入AVIDM系統(tǒng)中,實現100%采用相關設計模版編制設計文件,將各類設計文件編寫時可選的格式直接推送至設計人員桌面,指導設計人員按預定步驟和要求,規(guī)范編制型號設計文件,提高設計質量與效率。
2.3.2 設計要素編制及應用
2010年起,研究所開展各專業(yè)主要設計文件的設計要素編寫工作,設計要素是對各專業(yè)主要設計文件中關注的重點和難點、容易出現錯誤或者含混不清的地方進行說明和講解,是設計人員對標檢查設計文件正確性的依據。以控制系統(tǒng)線路綜合設計任務書設計要素為例,共梳理設計要素28項,規(guī)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(tǒng)接口等28項關鍵性內容所考慮的設計因素和外部輸入、所使用的設計方法或公式。
2.3.3 技術狀態(tài)管理及應用
隨著型號研制形勢的快速變化,型號可行性論證階段、系統(tǒng)方案論證過程、產品設計過程的狀態(tài)變化日趨頻繁,設計和實現方法日趨多樣。為提高技術狀態(tài)管理效率,研究所建立了一套科學規(guī)范的分層管理體制,將集中在單一層面的大量技術狀態(tài)知識進行立體化,形成金字塔式的分層技術狀態(tài)知識和相應的管理流程。在此基礎上,為支撐龐大知識信息的有效獲取和應用,項目組提出了一套技術狀態(tài)知識快速智能推送策略。首先,提出了對實施檢索的人員按角色進行劃分的策略,將知識搜索集中在分層知識庫的單一層面。其次,在金字塔的任一層面上,建立特征字段庫和動態(tài)知識地圖,實現知識檢索的快速匹配、引申和聯想。
目前,該方法已成功應用于某型號預發(fā)展階段方案論證過程的技術狀態(tài)管理,驗證了該體系對技術狀態(tài)管理的科學性和高效性,為型號后續(xù)論證研制過程中知識的重用和創(chuàng)新提供了有力支撐。
2.4 其它知識固化應用
為深入挖掘資深專家的顯性和隱性知識資源,2012年,研究所將固化專家經驗知識作為知識工程的一項重要舉措。研究所組織對龍樂豪院士、劉竹生院士等研究院資深專家及部室級專家進行系列訪談,并通過編制《知識管理簡報》形式,整理專家成長歷程、技術攻關、科研管理、領域未來發(fā)展等方面的經驗與想法,更好地固化、共享專家經驗知識,實現知識的傳承。
通過知識小貼士及時總結提煉和共享專業(yè)、管理知識,形成知識小貼士統(tǒng)一模板,規(guī)范知識小貼士的發(fā)布。目前,研究所已有專業(yè)技術小貼士10 000余篇。
2013年,研究所以結構設計為試點開展結構多學科設計知識社區(qū)研究與應用,構建箭體結構知識管理平臺,實現各設計階段知識的梳理管理、知識推送;建立專業(yè)知識社區(qū),便于專業(yè)人員交流與知識共享,構建知識社區(qū)模式在全院得以推廣應用。
3 實踐應用效果
經過近幾年在知識固化方面的探索努力,崗位標準目錄、設計師手冊、設計模板和專家訪談已經在研究所內部型號和研究院相關設計單位產品研制過程中得到有效應用,具有良好的示范作用。
通過知識固化應用,尤其是崗位知識固化及應用,切實提高型號產品的質量和加速人員培訓,新員工獨立完成設計文件的周期相比之前縮短了50%,如新入職員工給出一本完整的載荷計算分析文件由原來的一個月縮短為半個月;型號設計文件出錯率降低了80%以上,如依據設計模版編寫的設計文件在各級審批中被退回的次數由原來的多達10多次減少到3次以下。
研究所知識固化方法成功應用于型號產品設計,并在研究院內外得到推廣應用。在某型號從2010-2013年研制過程中全面實施設計模版的使用,在總體設計、大型試驗、飛行試驗的風險管控等各方面發(fā)揮了極大的作用,確保了項目的順利研制。下發(fā)的設計模版已在院廣泛應用于各型號設計過程,可有效規(guī)范設計,提高設計文件質量,提升設計水平和設計能力。此外,研究所牽頭制定《院基于專業(yè)維度分類知識管理辦法(試行)》《基于型號研制流程的崗位知識資源梳理規(guī)范》等規(guī)章制度有效指導院知識資源梳理及應用,推動我院知識傳承與技術基礎建設發(fā)展。
參考文獻:
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[4] 趙博, 皮贊, 謝萱. 航天產品數字化標準體系研究與實踐[J]. 航天標準化, 2013(2): 1-5.
作者貢獻說明:
向 菁:負責基于專業(yè)和崗位知識固化體系構建與實踐;
王雪梅:負責基于流程知識固化體系構建與實踐。
The Study and Practice of the Knowledge Management in the Aerospace Design Enterprise
Xiang Jing Wang Xuemei
Beijing Institute of Aerospace Systems Engineering , Beijing 100076
Abstract: [Purpose/significance] How to manage the knowledge of experts and engineers to realize the knowledge transformation from the recessive to the dominant, and promote the accumulation, transformation and application of knowledge effectively is a big challenge for Chinas aerospace development. [Method/process] This paper put forward the model of “Post-Profession-Flow” three dimensional knowledge curing system to develop the knowledge management in terms of the standard directory, design templates, expert interviews and other forms of knowledge management practice, attempting to explore the effective mechanism of knowledge creation, knowledge manifestation and knowledge sharing. [Result/conclusion] This model has been applied in the process of product development effectively within the internal unit and hospital-related unit.
Keywords: knowledge management standard directory design template research practice