向超 /上海機(jī)電工程研究所

2018 年8 月26 日，習(xí)近平總書記對(duì)中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第七次工作會(huì)議作出重要批示，高度評(píng)價(jià)航天科技集團(tuán)的發(fā)展成就，充分肯定了航天強(qiáng)國(guó)的建設(shè)戰(zhàn)略。為促進(jìn)國(guó)家航天建設(shè)戰(zhàn)略的有效實(shí)施，航天科技集團(tuán)第七次工作會(huì)議提出了“兩個(gè)世界一流”標(biāo)準(zhǔn)（建設(shè)世界一流航天企業(yè)集團(tuán)、支撐世界一流軍隊(duì)建設(shè)）和“三高”目標(biāo)（高質(zhì)量保證成功、高效率完成任務(wù)、高效益推動(dòng)航天強(qiáng)國(guó)和國(guó)防建設(shè)）。上海機(jī)電工程研究所始終以“三高”目標(biāo)為導(dǎo)向，面向“促改革、保質(zhì)量、謀發(fā)展”的要求主動(dòng)再出發(fā)，全面重新梳理專業(yè)定位與發(fā)展目標(biāo)，重構(gòu)科研管理生產(chǎn)模式，集中提升專業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)一流研究所的改革與發(fā)展。

一、明確總體目標(biāo)，找準(zhǔn)發(fā)展定位

新形勢(shì)下，裝備競(jìng)標(biāo)研制、競(jìng)爭(zhēng)性采購(gòu)已成為新常態(tài)，與傳統(tǒng)的“一個(gè)型號(hào)一套測(cè)試”的研發(fā)模式相比，探索實(shí)踐通用化測(cè)試技術(shù)的推進(jìn)與應(yīng)用必將大大節(jié)約研發(fā)資源投入，降低成本，縮短周期?！岸嗳蝿?wù)并舉、高密度發(fā)射、大批量交付”的航天型號(hào)研發(fā)現(xiàn)狀，迫切需要依托專業(yè)化研發(fā)團(tuán)隊(duì)和型譜化產(chǎn)品、技術(shù)的復(fù)用，提高質(zhì)量與可靠性，降低系統(tǒng)研制風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)資源集約化。

測(cè)試與診斷專業(yè)承擔(dān)著上海航天技術(shù)研究院在研和預(yù)研型號(hào)航天裝備測(cè)試、遙測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)任務(wù)，具備各種航天裝備測(cè)試系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)能力，是研究院航天裝備研制的核心技術(shù)能力。隨著產(chǎn)品復(fù)雜性和綜合程度日益增加，綜合測(cè)試與診斷系統(tǒng)逐步向測(cè)試、診斷、預(yù)測(cè)和維修一體化方向發(fā)展。研究所測(cè)試專業(yè)以突破遠(yuǎn)程智能測(cè)試診斷技術(shù)為核心，重點(diǎn)深入開展產(chǎn)品測(cè)試性、型號(hào)具體測(cè)試、遙測(cè)方案和標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試診斷流程的研究，打造“型譜產(chǎn)品+型號(hào)”的設(shè)計(jì)模式，發(fā)布研究院武器測(cè)試系統(tǒng)型譜化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，制定基于大數(shù)據(jù)分析的航天裝備綜合性能評(píng)價(jià)機(jī)制，降低了航天裝備產(chǎn)品的研制風(fēng)險(xiǎn)，為航天裝備跨越式發(fā)展助力。

二、發(fā)布產(chǎn)品型譜，規(guī)范設(shè)計(jì)流程

“十三五”初期，研究院的各型航天裝備綜合測(cè)試按型號(hào)獨(dú)立分線，相關(guān)設(shè)備為不同型號(hào)專門研制，設(shè)備不通用且測(cè)試操作、數(shù)據(jù)處理基本采用人工方式，操作程序復(fù)雜，對(duì)測(cè)試人員的技能要求高，現(xiàn)有能力難以支撐后續(xù)大批量生產(chǎn)任務(wù)。因此，研究所統(tǒng)籌規(guī)劃多型航天裝備測(cè)試系統(tǒng)軟硬件，采用1+

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的通用測(cè)試設(shè)計(jì)方法，即一個(gè)硬件資源系統(tǒng)通過(guò)通用接口與

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個(gè)專用測(cè)試適配器相連，每個(gè)適配器對(duì)應(yīng)一個(gè)型號(hào)的測(cè)試狀態(tài)。該方法建立了通用化測(cè)試設(shè)備硬件平臺(tái)架構(gòu)，支持柔性化軟件設(shè)計(jì)和配置，當(dāng)測(cè)試任務(wù)變化時(shí)，僅通過(guò)更換測(cè)試適配器、測(cè)試電纜和配置對(duì)應(yīng)的測(cè)試軟件就能完成測(cè)試工位的轉(zhuǎn)換。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)各型號(hào)間的繼承關(guān)系和測(cè)試需求的相似度，綜合考慮將目前的型號(hào)測(cè)試系統(tǒng)劃分為A 型、B 型、C 型3個(gè)系列的型譜，發(fā)布《研究院航天裝備測(cè)試系統(tǒng)型譜規(guī)劃》，成功完成首個(gè)

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型通用測(cè)試設(shè)備樣機(jī)研制，通過(guò)軍方鑒定后已正式交付型號(hào)使用。后續(xù)，測(cè)試設(shè)備研制均以此為原理樣機(jī)開展工作，實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)從論證、設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的快速迭代和技術(shù)繼承最大化，研制效率提升40%以上，研究成果已成功應(yīng)用于現(xiàn)有多型航天裝備在研和批生產(chǎn)測(cè)試設(shè)備的研制，將有力助推“十四五”期間研究院航天裝備生產(chǎn)線建設(shè)。

三、搭建通用架構(gòu)，優(yōu)化測(cè)試工藝

測(cè)試設(shè)備沿用1+

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的通用測(cè)試設(shè)備設(shè)計(jì)理念，選擇VPC9025作為通用接口。VPC9025 可以通過(guò)支架安裝到標(biāo)準(zhǔn)19 英寸機(jī)柜上，其接收器滿足嚴(yán)格的接口標(biāo)準(zhǔn)，并且支持先進(jìn)的大規(guī)?；ミB需求，接收器具有更強(qiáng)的機(jī)械性能，包括更小的操作力和更輕的重量。VPC9025 的連接器模塊可以建立多種自定義接口，為整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)提供理想的功能接口和系統(tǒng)測(cè)試應(yīng)用接口。

多型通用航天裝備測(cè)試系統(tǒng)主要由3 個(gè)測(cè)試機(jī)柜和相關(guān)輔助設(shè)備組成，如圖1 所示。

圖1 多型通用測(cè)試設(shè)備硬件平臺(tái)架構(gòu)圖

針對(duì)現(xiàn)有的各型號(hào)獨(dú)立建線、縱向管理的單線程生產(chǎn)模式，開展多型航天裝備綜合測(cè)試工藝流程優(yōu)化技術(shù)和自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)研究，梳理、優(yōu)化和合并多型航天裝備綜合測(cè)試過(guò)程中需要人工干預(yù)的測(cè)試步驟，將需要觀察的信號(hào)轉(zhuǎn)接到不同功能的標(biāo)準(zhǔn)模塊中，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、測(cè)試、判別和顯示，提煉標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試服務(wù)程序，各型號(hào)測(cè)試項(xiàng)目通過(guò)軟件編程控制來(lái)提高自動(dòng)化測(cè)試程度，除部分特殊測(cè)試項(xiàng)目外，測(cè)試系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集和判讀；同時(shí)，開展測(cè)試項(xiàng)目集群化技術(shù)研究，在不改變型號(hào)測(cè)試方法和測(cè)試指標(biāo)的前提下對(duì)相同激勵(lì)條件的測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行并行測(cè)試，測(cè)試效率提升30%。

四、規(guī)范數(shù)據(jù)應(yīng)用，探索數(shù)字轉(zhuǎn)型

對(duì)于航天裝備全生命周期數(shù)據(jù)管理存在散、亂、虛、雜的現(xiàn)象，2018 年研究所啟動(dòng)了數(shù)字化專項(xiàng)工程，打通研究所與總裝廠間的數(shù)據(jù)鏈路，構(gòu)建基于Linux的數(shù)據(jù)管理環(huán)境，并在此基礎(chǔ)上開展相關(guān)專業(yè)的數(shù)據(jù)分析，為航天裝備型號(hào)試驗(yàn)、驗(yàn)證提供有力的支撐，形成航天裝備綜合測(cè)試數(shù)據(jù)一體化管理模式。此外，補(bǔ)充和完善現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控能力，完成遠(yuǎn)程故障診斷平臺(tái)和群體會(huì)診系統(tǒng)建設(shè)，最終完成了航天裝備綜合測(cè)試大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)。

經(jīng)過(guò)近3 年的實(shí)踐和應(yīng)用，基本實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、查詢分析、遠(yuǎn)程診斷等功能，研究所的型號(hào)副總師、總體研究室及各分系統(tǒng)專業(yè)設(shè)計(jì)師在工位上登錄平臺(tái)，可以開展相關(guān)數(shù)據(jù)分析工作，實(shí)現(xiàn)在研和批生產(chǎn)型號(hào)測(cè)試數(shù)據(jù)的“管、控、用、診”，逐步探索出一套“快速定性粗篩、精準(zhǔn)定量細(xì)篩、異常問(wèn)題定位”的航天裝備健康狀態(tài)評(píng)估業(yè)務(wù)流程，將聚類、主成分分析等人工智能算法融合到設(shè)計(jì)師業(yè)務(wù)分析流程中，在數(shù)據(jù)層面為型號(hào)設(shè)計(jì)和決策提供技術(shù)支撐。

五、設(shè)計(jì)制造一體化，總裝總體共發(fā)展

對(duì)標(biāo)“兩個(gè)世界一流”標(biāo)準(zhǔn)，聚焦“三高”目標(biāo)，深化落實(shí)研究院科研生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)型，適應(yīng)智能化、大數(shù)據(jù)等信息化產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的新形勢(shì)，滿足研制、批生產(chǎn)任務(wù)爆發(fā)式增長(zhǎng)的迫切需要，需要強(qiáng)化總體和總裝一頭一尾的協(xié)作關(guān)系，建立常態(tài)化溝通機(jī)制。為此，研究所與總裝廠在總裝綜合測(cè)試方面深度開展專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)合作，共同探索符合新時(shí)代要求的“總體—總裝”一體化協(xié)同設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程，研究所正式啟動(dòng)與總裝單位的人才交流活動(dòng)。

與總裝廠深化合作，共同開展科研型號(hào)總裝測(cè)試和試驗(yàn)保障工作。在所有競(jìng)標(biāo)、立項(xiàng)、在研（進(jìn)入S 階段）的科研型號(hào)中全面落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試操作人員AB 崗（研究所A 崗、總裝廠B 崗）常態(tài)化工作模式，緩解總體測(cè)試專業(yè)人員的壓力，切實(shí)提升總裝廠測(cè)試人員對(duì)型號(hào)測(cè)試流程的熟悉度和對(duì)產(chǎn)品故障的初步分析能力。與總裝廠開展測(cè)試專業(yè)建設(shè)交流和人才培養(yǎng)，建立研究院測(cè)試人員設(shè)計(jì)—集成—操作的梯隊(duì)化建設(shè)?？傃b廠派駐5 ～6 名測(cè)試專業(yè)人員到研究所參與型號(hào)測(cè)試設(shè)計(jì)保障工作，研究所負(fù)責(zé)培養(yǎng)其對(duì)產(chǎn)品、測(cè)試設(shè)備基本的故障定位和分析能力，共同梳理硬件型譜化選用目錄。

在航天科技集團(tuán)關(guān)于航天裝備 “通用化、系列化、模塊化”和研究院“技術(shù)產(chǎn)品化、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化”發(fā)展思想的指引下，研究所以集成創(chuàng)新和核心專業(yè)建設(shè)為重點(diǎn)，聚焦“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩大要素，大力開展產(chǎn)品工程建設(shè)。在產(chǎn)品要素層面強(qiáng)化型譜的規(guī)劃與應(yīng)用，著力牽引分系統(tǒng)快速生產(chǎn)能力，取得了以“航天裝備通用化測(cè)試技術(shù)”為代表的典型成果，為縮短型號(hào)研制周期、改善研制效益、提高質(zhì)量與可靠性、加速技術(shù)創(chuàng)新發(fā)揮了重要作用。