型号设计知识管理的探索与应用
基于Teamcenter的设计工艺一体化研发新模式的探索
基于leamcenter的设计工艺一体化研发新模式的探索李大勇〔，孙波2(1.北京北方车辆集团有限公司，北京100072$.中国兵器工业新技术推广研究所，北京100089)摘要：为了进一步提高设计的工作效率，缩短型号产品开发周期，消除不必要的时间与精力浪费，为实现智能化工厂打下基础，有必要彻底颠覆传统的设计一工艺串行研发模式％通过基于MBD的主模型和单一数据源技术解决了传统二维环境下产品设计信息重用和一致性管理问题，通过基于西门子Teamcenter搭建的设计工艺一体化协同平台解决了传统设计、工艺非统一平台下的数据管理难、信息共享难、流程贯通难、业务协同难的问题，实现了以设计、工艺一体化平台为基础支撑，以MBD主模型为数据核心，以统一集中为管理要求，以单一数据源为共享前提，以贯通设计、工艺研发流程为业务驱动，以并行协同为工作方式的设计工艺一体化研发模式％关键词：Teamcenter；MBD主模型；单一数据源；并行协同中图分类号:TH164文献标志码：AResearch on the New Mode of Design Process Integration Based on TeamcenterLI Dayong1,SUN Bo2(1.Beijing North Vehicle Group Co.,Ltd.,Beijing100072,China； 2.Advanced Technology GeneralizationInstitute of CNGC,Beijing100089,China)Abstract:In order to further improve the efficiency of northern vehicle design,shorten product development cycle,elim-inateunnecessary wasteoftimeandenergy"andrealizeinteligentplantfoundation"itwasnecessarytocompletelyoverturn the traditional design-process serial R f D model.Solved the problems of product design information reuse and consistency managementintraditionaltwo-dimensionalenvironmentbyusingthe master modelbasedon MBD andsingledatasource technology,through the design process integration collaborative platform based on SIEMENS Teamcenter,the problems weresolvedsuchasdata management"dificultinformationsharing"flow-throughandbusinesscolaborationintraditional designandnon-unifiedprocessplatform.Itwasrealizedthatintegrationofdesignandprocessmode"thatwasbasedonthe integrated platform of design and process,with MBD model as the data core,unified and centralized management requirement,single data source as the premise of sharing,and integrated design and process R f D process as the business driver, andbasedonconcurren6colaboraion.Key words:Teamcenter,MBD master model ,single data source ,parallel collaboration1传统研发模式带来的问题企业研发逐步实现了型号产品的数字化三维设计,基于PDM（产品数据管理）系统的产品数据管理,工艺依然停留在传统的CAP玖计算机辅助工艺设计）二维环境下的工艺卡片设计、工艺图绘制阶段，产品三维数模和工艺二维卡片的数据异构, PDM与CAPP的系统异构,产生了设计与工艺的信息孤岛与业务隔阂,导致了型号产品研发长期停留在产品设计、数据转换、人工传递、工艺准备的串行、相互独立的模式，主要带来了如下问题％1）串行的工作模式,工艺只能被动等待设计输入，无法在产品设计阶段有效介入，提前进行产品工艺性审查、工艺方案前期策划等工作,以达到缩短工艺准备周期的目的;同样,设计问题也无法在方案设计或者工程设计阶段提前暴露,导致大量设计问题往往在工艺制造后期才发现，增加了更改的成本％2）产品三维数模、BOM结构数据无法直接被工艺重用于制造过程规划与验证工作，往往需要设计进行大量的二维数据的转换,且在不同工艺专业或制造过程的规划与验证工作中，由于产品信息关注点与工艺信息展示点不同，往往会对产品数据进行多次重构,势必造成不必要时间与精力的浪费,带来了数据丢失、错误和不一致的风险，增加了信息获取与数据正确性维护的成本％3）理论上型号产品研发应该是工作流程连续,信息实时交互的设计与工艺有机融合，但实际上却被一堵无形的高墙分割为设计、工艺独立部分,导致了流程中断、信息阻隔、环节脱节的设计与工艺业务孤岛，只能采用人工“拋砖过墙”这种高成本、低效率的信息传递方式,导致了设计与工艺之间信息交互困难与滞后,进一步造成了业务间的隔阂,大量无效16与重复工作产生。
基于Teamcenter的标准件系列产品工艺设计研究及应用
0引言设计数据经过标准化的转换，形成物料数据和图文档数据，基于设计数据进行工艺设计，形成工艺物料数据、检验数据、PBOM 数据和图文档数据，设计数据和工艺数据所组成的技术数据链条为后续计划、制造、生产准备、物料管理等活动提供支撑。
为了确保PBOM 等工艺数据与产品数据的强关联关系，采用一个件号产品编制一本工艺规程的工艺设计模式，虽然可以进行克隆，但对于标准件庞大的存量和增量产品基数，工艺设计效率远远无法满足实际需求，同时在数据链条上仍存在诸多断点，需要通过多次转换和维护，工作量大，出错风险高，技术状态管理难度大。
标准件产品具备系列化、多品种、构型简单、件号数量庞大等特点，急需搭建一套能够实现协同设计数据、高效率、匹配工艺标准化管理、结构化要素齐套的管理平台，解决工艺设计效率瓶颈，以及下游MES 、ERP 等系统对结构化工艺数据的需求和工艺无纸化等问题，支撑标准件产品的全生命周期数字化管理。
1设计、工艺一体化平台Teamcenter 是西门子公司的全生命周期管理PLM 系统，系统基于SOA 架构设计，具有很好的系统开放性。
能够以完全SOA 架构的方式，提供PLM 系统所要求的功能，包括文档管理、产品结构管理、配置管理、零部件分类管理、工作流程管理、更改管理、项目管理、需求管理等的产品全生命周期管理，是一套全球制造业应用比较广泛的整体解决方案。
[1]首先，产品设计数据与工艺设计在统一的数据源下进行管理，利用产品对象与设计标准、更改数据、技术规范等的关联，便于对工艺与产品总体的技术状态进行管控。
其次，平台分类库可以有效的对产品、工装、原材料、设备等资源数据进行管理，并基于TCM 模块OOTB 功能界面进行工序、工步等的关联关系搭建，通过转换实现快速输出二维PDF 工艺卡片。
第三，Teamcenter 的TCM 模块具备强大的结构化数据搭建功能，同时与NX 、CAD 等工具软件、ERP 、MES 等生产制造系统均具备优秀的集成性能，因而基于结构化数据形成的PBOM 可以有效支撑下游业务系统的应用。
型号两总项目管理模式在航天技术应用产业重点产业化项目中的应用探索
中国科技期刊数据库 工业C2015年43期 3型号两总项目管理模式在航天技术应用产业重点产业化项目中的应用探索杜 鹃 杨 懿北京航天试验技术研究所，北京 100074摘要：运用系统工程理念的型号管理模式已经在大型型号工程中使用和发展。
在立足服务国民经济的形势要求下，根据集团公司航天技术应用产业“市场化、规模化、产业化”的发展要求，笔者在参考多年的型号管理和项目管理经验，在航天技术应用产业体制机制方面做出有益探索，探索建立符合产业化项目目前形势要求和发展阶段的管控体系。
关键词：型号两总；项目管理；产业化；航天技术应用产业 中图分类号：F426.5；F272 文献标识码：A 文章编号：1671-5810（2015）43-0003-011 导论1.1 型号管理航天工程的两总管理体系是总设计师系统和总指挥系统。
总设计师是型号技术管理的总负责人，是设计方面的组织者、指挥者，重大技术问题的主要决策者。
总指挥主要负责组织分工协作、进度计划与控制，是自愿保障方面的组织者和指挥者，也是型号行政管理的总负责人。
中国航天发展阶段的组织管理方式包括型号管理总设计师和总指挥管理体系，这样的选择在发展阶段是唯一正确的。
1.2 项目管理管理一个项目通常要处理好项目的各种需要、关注和期望，平衡相互竞争的质量、进度、预算、资源、风险等项目制约因素，合理运用及整合资源来达到项目的独特和临时性目的。
项目管理在实践中以二战中实施的“曼哈顿计划”为标志，得到了很大的发展，由此人们逐渐认识到项目管理中的科学性和系统性的重要性。
项目管理理念“曼哈顿”计划的成功运用，使美国于上世纪40年代成功地进行了世界上第一次核爆炸。
1.3 产业化效用化、产业化是现代科技发展的显著特征，是知识生产力的新模式，也是现代科技事业发展规律的体现。
我国国防技术创新体系一直强调军民融合机制，现行航天技术转化主要采取“军转民”的发展方式。
集团公司作为我国国防科技创新体系的主体之一，航天技术作为国家战略性资源，加快实施航天技术的效用化、产业化发展是社会生产力发展进步对集团公司的必然要求。
基于知识管理的试验数据管理系统研究
量 的仿 真试 验 、地 面 测试 、靶 场 和挖 掘 ，也 难 以通 过 试 验数 据 间 单 位 内部 交 换 和讨 论 知识 ，拓展
飞行 试验 等 数 据 ， 目前 这 些试 验 内在 的 规 律 总 结 出有 价 值 的 知 单 位 整体 知 识储 备 的过程 。存 储
数 据 大 多分 散 在档 案 室 和技 术人 识 。此 外 ，员 工 获取 历 史 型号 试 后 的知识 按 照 型号 相 关知 识 、技 员 的 电脑等 地 方 ，在 管理 和 应用 验 数据 信 息 的渠 道 较少 ，难 以满 术 类 别 知识 以及 专 业 人员 知 识 等 上存 在诸 多 问题 。
行 二次 处 理 和人 工 录入 ，消耗 大 对 航 天 型号 ，获取 试验 数 据 知识
量 的人 力 。
后应建立相应的数据库 ，将各项
试 验 知 识按 照 数据 知 识分 类 进 行
一
、
试 验数据管理 存在 的 问题
４ ．试 验 数据 有效 利用 率低
目前 ，试 验 数 据 中缺 少 完整 系统化存储 和备份 ，避免知识的
研 制 面临 的迫切 问题 。
管理 系统结构化存储试 验数据 ，
对 于 以高新 技 术 为代 表 的航 以突破 试 验 知识 管 理和 分 享 的瓶
天 产业 ，各级 试 验 测试 是 检 验各 颈 ，提 高 型 号 研 制 效 率 。 为 此 ，
型号单机 、系统和总体设计正确 笔 者提 出基 于知 识管 理 的试 验 数
知 识 管 理是 指 以 系统 的方 法
据 库 ，供 单 位 内部 存 储 、交 流 、
应用 试验 知识 。
４ ． 知识应 用
飞机复合材料构件工装设计知识库研究与实现
知 识打 印输 出
工 装 设 计 知识 厍 ／数 据 厍
图 １ 系统框 架 结构 原 理 图
专用机床夹具等等。
设计 中 的领 域 知 识 、 验 知识 、 家 知 识相 结 经 专
整个系统 的运行采用知识浏览的方式 ， 工装设
工装时 ， 由于老产 品的工装资料不便于检索， 也就 不便于 重用 和借 鉴 ， 往 是对每一 套新 产 品都 设计 往 套相应 的工装 ， 造成 了专 用工装 和相 似工装 越来
一
越多的局 面 ， 果 导致 工 装 设计 人员 重 复 劳动 、 结 工 装技 术准 备 时 间长 、 装 利 用 率 低 和 产 品成 本 增 工 加 。因而开发一 种 有 效 的工 装 设计 知识 库 系统 势
在 ２ 世纪， １ 随着 经济 全球化 趋势 的加剧 ， 制造 企业 面临着不 断激烈 的市 场竞争 ， 其竞 争 的核心表 现为 以知识为 基础 的新产 品 的竞 争 。 工艺 装 备 的 设 计 ， 现 着 企 业 的 工 艺 技 术 水 体
１ 系统 体 系结构
１ １ 系统 总体 框 架结 构 ．
系统 的前 台开 发工 具采 用 Ｖｉ ａ Ｃ＋＋ ６０ ｓｌ ｕ ．。 后 台数 据库采 用 Ｍｉ ｏｏｔ ＱＬＳｒｅ ００ ｃ ｓｆＳ ｅ ｒ ０ 。 ｒ ｖ ２
航天型号质量管理三步曲—中国空产技术研究院
事 故 。 我 们 应 编 制 详 细 的 设 计 岗 位 知 识 和 能
力 结 构 手 册 ，依 据 手 册 进 行 设 计 岗 位 人 员 的 配 备 和 培 训 ，完 善 各 岗 位 人 员 的 知 识 结 构 和
的 操 作 ， 要 绝 对 保 证 按 照 表 格 化 的 程 序 进 行 ，防 止 出 现 漏 操作 和 误 操 作 等 人 为 质 量 事
管 理 的 渗 透 提 供 强 大 动 力 ． 就 是 要 在
实 行 经 济 管 理 中 突 出质 量 责 任 制 ， 以 全 面 质 量 管 理 的 思 想 作 为 经 济 管 理 的
重 要 内 容 ；在 管 理 落 实 过 程 中 ．将 效
益 工 资 额 度 、奖 金 额 度 同 岗 位 个 人 的
。
因 此 搞 好 物 资 供 应 工 作 ，必 须 要
有各 相关 部 门的 大力 支持 和 配合。我 们 相 信 ，随 着 航 天 系 统 科 研 生 产 形 势 的不 断 好 转 ，通 过 物 资 管 理 部 门 全 体 员 工 积 极 的 努 力 与 探 索 ． 一 定 能 找 到
一
１ ．从设计源头抓起 ．加强人员的配备和培训
生 产 阶段 ，我 们 要 预 防 质 量 问题 发 生 ，在 检 验 阶 段 ，我 们 要 查 找 质 量
问 题 和 消 除 质 量 问题 。
质 量 工 作 完 成 情 况 以及 物 资 部 门 整 体
的 质 量 目标 和 经 济 利 益 挂 钩 ，统 筹 考 虑 ，慎 重 实 施 。 强 调 质 量 与 经 济 的 结 合 与 统 一 ，关 键 是 要 确 定 质 量 考 核 的 内 容 ，同 时 还 要 有 公 正 有 力 的 管 理 者 组 织 实 施 ， 以 确 保 考 核 的 效 果 与 可 信 度 。 航 天 型 号 生 产 的物 资 保 障 工 作 ．
航天型号知识管理工作探索
工 作作 风 等 ；部 门拥有 的隐性 知 隐 ｌ 生知 识 总结 、整 理 、外化 成共 识资 源 上传 、保存 至 知识 管理 系 识包 括 型号 研 制过 程 中部 门 内部 享 的显性 知 识 ，激励 员 工 主动将 统中，并构建成知识库，为全体
的分工 协作 ，处 理 问题 的 经验 教 个人 资源转 化成组 织 资源 。 员工 设置 查询 权 限 ，同时 随着 人 员 的调入 或调 出实时更 新 系统 中
与 隐 性 知 识 的 界 定 并 非 泾 渭 分 带新 ”制 度 ，由有经 验 的员 工担 和 隐性特 征 。
未 来 的 国防建 设 需求 ，当前 国 内 四是设 计 人 员 沟通 交 流较 少 ，知 资源进行组织 、管理 、交流和保护 航 天型 号逐 渐形 成 了陆 、 海 、空 、 识 共享 性差 。 天 全 面发 展 与 预先研 究 、工程 研 的管理活动 。其 内涵是通过组织互 要 在 较短 时 间 内攻 克技 术 难 动 、团队合作 、知识共享等过程发
系 统与 质 量管 理 系统 的无缝 连 提高航天型号核心竞争力的重要 数学模 型、基础参数数据 、试验 接 。二 是 多 型号 、多状 态 ，技 术 手段 ，也是知识创新 、技术创新 资源 、设计准则 、设计模板 、情
特 点 不一 。为 了抢 占新 领 域 、拓 的关键 。
报信 息、产 品报告 、发 明专利 、
验 ，出现过 的故 障案例 ，型号 间 指导 工作 ，或组 织 内部 员工 分批 统作 为知 识共 享 平 台 、经 验学 习
的组 织协 调等 。
次走 出去 ，到相 关单 位参 观 ，学 平 台 的作 用 。
５ ．知识和 思想 的有效传 承
事 实上 ，航 天 型号 显性 知识 习 国 内外 的先进 经验 。实行 “ 老
航天科技论文
航天科技论文一个国家经济、科技、军事、文化发达与否的重要标志：航天技术。
店铺为大家整理的航天科技论文，希望你们喜欢。
航天科技论文篇一浅谈航天系统工程管理摘要航天型号的研究、设计、试验、生产是一组复杂的组织管理过程，本文从工程管理角度阐述了航天系统工程的管理特点和发展方向。
关键词航天系统工程管理中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：前言航天系统是由航天器、航天运输系统、航天器发射设施、航天测控系统、用户设备(系统)以及其他保障设备组成的完成特定航天任务的工程系统。
航天系统的特点是规模庞大、技术复杂、质量可靠性要求高、耗资大、研制周期长、社会和经济效益显著。
一些典型的航天系统,如中国神舟十号飞船、美国航天飞机工程等都是现代典型的大工程系统。
如今，航天的作用已经远远超出科学技术领域，对国家和国际的政治、经济、军事与社会生活都产生广泛而深远的影响。
因此，为了适应航天技术的发展，航天工程管理必须上水平，真正成为航天发展的助推剂，而不是绊脚石。
所谓工程管理，就是要确保在时间(进度)、成本(经费)、质量(性能)三项限制条件下，实现工程目标。
工程管理是一种特别适用于那些重大、关系复杂、时间紧迫、资源有限的一次性任务的管理方法。
工程管理水平的高低同样制约着航天发展的速度和质量。
一、国外航天工程管理发展国外航天型号工程管理始于20世纪40年代的“网络计划技术”。
例如“曼哈顿”计划，它使美国于1944年5月研制成功了世界第一颗原子弹。
1957年美国海军为追赶前苏联导弹的优势而开展了“北极星”导弹计划，他们采用了PERT(计划协调技术)方法管理该工程，即以时间为基础使整个研制过程形象地显示出来，条理分明，目标明确，能集中力量搞好关键路线。
同时，在研制过程中，还采用数理统计的方法和先进的计算机手段，从大量非肯定的环节中找出带有普遍性的规律，及时地修改计划，合理安排人力和物力，节省了成本、提高了研制效率，使“北极星”导弹研制计划周期缩短了20%～25%，并为航天工程管理提供了系统工程方法。
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理 的应 用体 系 。
计 要 素 能够 让 年轻 人更 快 熟悉 工 和 健 全 型 号 设 计 知 识 管 理 体 系 ， 作 流程 ，站 在 前人 的 肩膀 上更 快 以适 应未 来发 展需要 。 地适 应 工作 岗位 的要 求 以及 企业
未来 发展 的需 要 。 ２ 高 密 度 发 射 任 务 的 必 然 ．
标 准 模 板 、报 告 、论 文 、综 述 、
固化技术 ；其意义体现为规范设
案 例 、标准 、规 范 、专 利 、成果 、 计 、避 免 新一 代 技术 人员 重 复 过
技 术情 报 等大 量 技术 管 理知 识 经 去 的失 败 ，同时 又可 避 免 因技 术 验 ，但 大 量知 识 经验 散 落 于部 门 人 员 的新 老交 替 造成 技 术 资产 的 和 个人 ，无 法 显性 化 展 示 ，难 以 无形 流失 。 有 效整合 ，难 以实 现积 累 、 共享 、
近 年来 ，研 究 所新 参 加 工作 计 要 素 的 编 制 奠 定 了 良好 的 基 的 年轻 同志较 多 ， 他们精 力 充沛 、 础 。在 “ 十二 五 ”期 间 ，研究 所 干劲 十足 ，但 普遍 存 在锻 炼 时 间 面 临着更 多 的发展 机 遇 ，也 面 临 短 、设计 经 验 不足 的缺 陷 。为 了 着史无前例的挑战和压力 ，为适 更 好地 传 承和 吸 收航 天前 辈 的设 应 运 载 火 箭 研 究 院 实 施 二 次 创
５ 年来 ，宇航 系统 工程研 期 成 为确 保 型号 发射 任 务成 功 的 的典 型代 表 。 ０余 究 所在 运 载火 箭 总体 设 计 等方 面 重 要 内容 ，其 表 现是 结 合 型号 研
积 累 了设 计 师 手 册 、设 计 流 程 、 制 ，总 结 实 践 经 验 与 技 术 诀 窍 ，
以沈 阳飞 机设 计研 究 所 为代 表 的 率 提 出 了新 的要 求 。 因此 ，固化 处 室单 位 。其 中 ，运 载火 箭 总体
军 工企 业 也在 知识 管 理 方 面进行 设 计 经验 、加 强 型号 设计 知 识 管 研 究设 计 室建 立 的型 号设 计 知识 了有力 的探 索 与实 践 。 理 、提 升设 计 能 力 、缩 短研 制 周 管 理体 系是 研 究所 知 识管 理 体 系
脚 跟 、寻 求 新 的 提 升 和 发 展 机 遇 ，
必须 将 多年 来 聚集 的大量 设计 、管 有效 手 段之 一 ，宇航 系统工 程 研究
夏文强 胡苏珍
秦旭 东 向菁
张兵
容易
急
提 所 通 过 总结 多年 来 型号 研 制 的经 计 经验 ， 高年 轻人 的成 长速 度 ， 业 、完 成市 场化 转 型 的需 要 ，以
素 。知识 管 理 以知 识 为核 心 ，把最
一
辈 设 计 人 员 的 型 号 设 计 经 验 固
大 限度 地获 取 和利 用 知识 作 为提 高 化 ，实 现知 识 由隐 性化 向显 性 化 的
核 心竞 争力 的关键 。北 京 宇航 系 统 转变 ，有效促 进 知识 的积 累 、转化 、
露 ■ ．ａｇｅ＆ａｅ — 管ｅ与实ｃ ／ ｎ理ｎＰ践 ｖ ａｍｔ ｒｉ Ｌ ｔ ｃ
探索＠应用
＠． 京宇航 系统工程研究所 １ １ ｓ 张旭辉 等
知识 是 无形 资 产 ，是 企业 保持 理经 验 应用 起来 。然 而 ，如何 挖 掘
竞争 优 势 和持 续发 展 能力 的核 心要 设计 人 员 头脑 中 的经 验知 识 ，将 老
工程 研 究所 作 为我 国航 天 系统 内最 应 用 ，从而 形成 知 识 资产 ，提 升设 具深 厚 历史 积 淀 的总体 设 计单 位之 计 、研制的效率 ，是 当前我 国航天
一
，
若 要在 激 烈 的市场 竞 争 中站稳 企业 发展 面临 的一大难 题 。
知识 管 理正 是解 决 这些 问题 的
新 、 验 ，形成 并 不 断完 善 了设计 师 手 促 进 知识 沉 淀 、转 换 和传 递 ，提 及实 现研 究 所 “ 总体 建设 ” 册 、靶场 工 作 日志 和设 计 要素 三 高知 识利 用 效 率 ，开展 型 号设 计 巩 固和 保 持 大 总体 地 位 的 目标 ，
个 方 面 的 型 号 设 计 知 识 管 理 方 知识 管理 是 一条 重 要 途径 。编 写 研 究 所 必 须 进 一 步 提 升 自身 能 法 ，探索 出一套 型 号设 计 知识 管 设 计 师 手册 、靶 场 工作 日志 、设 力 ，苦 练 内功 、夯 实基 础 ，建 立
一
、
型 号 设 计 知 识 管 理 的必 要 性
二 、 三 维 一体 的型 号设 计究所 的知识
知识 管 理 的理 念 和实 践 源 于 需 求 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 ，随着 互 联 网 的
近 年来 ，中国运 载 火箭 技 术
普 及 ，在 ２ 纪 ９ 代 中期 开 研究院承担的宇航发射任务不断 管理体 系涵盖预研技术与型号关 ０世 ０年 技术 条件 建设 、 始 被广泛 接受 。 在西方 发 达 国家 ， 增 加 ，仅 ２ １ 年 ，研 究所 负 责 键技 术状 态管 控 、 ０１
３ 谋 划 未 来 发 展 的重 要 途 ．
集成 、增值 、创新 。因此 ，加强 径
型 号设 计 知识 管 理 已成 为必 然需
求。
的 必然 需求
经过 几代人 的艰 苦努 力 ，研 究所 在 型号 研 制 和科 研 生产 的过 设 计 师 手册 、靶 场 工作 日志 和设
１ 知 识 沉 淀 、转 换 和 共 享 程 中积 累 了相 当丰富 的经验 ，为 ．