CN111488652B - 一种航天院所体系的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种航天院所体系的构建方法，包括构建型号研制保障系统、适应批产的管理系统以及创新发展系统，形成有机融合的管理、设计和AIT三大板块，以实现智慧化的航天院所体系。

Description

一种航天院所体系的构建方法

技术领域

本发明涉及企业管理技术领域，特别涉及航天院所体系的构建方法。

背景技术

近年来，随着我国航天事业的迅速发展，一方面，航天器型号种类的不断增加，使得目前各个科研院所在人员设备增加有限的情况下，已难以满足大量型号任务的研发需求；另一方面，航天器数量的不断增加，使得航天任务开始进入转向小批量研制阶段，而传统的单件研制模式已经不能适应小批量生产的需求；此外，由于航天产业是高技术产业，创新发展是极其重要的事情。因此，如何对航天院所进行智慧化管理，以及如何建设智慧型航天院所体系架构成为一个重要的课题。

目前很多航天院所为了满足发展的需求，定制或采购了大量的信息化软件以及自动化设备，比如协同设计、数据存储、试验管理、技术状态管理、涉密管理，设计软件、测试软件、装配设备、试验设备以及测试设备等，初步实现了文件传输、会议等日常办公的数字化和无纸化，并且在设计方面开始摸索协同化，在试验测试方面尝试自动化，整体在向智慧化发展。

但是目前航天院所的信息化和智慧化管理更多的是提供一种基础信息服务能力，主要还停留于办公和数据管理，层次较低。其管理、设计、AIT(装配、测试、试验)三大板块分别具有自己的系统，且板块间的融合比较欠缺，因此不能满足创新发展的要求。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种航天院所体系的构建方法，以搭建一种智慧型的航天院所体系架构，实现航天器的型号研制保障、批量生产管理以及创新发展管理。

所述航天院所体系的构建方法包括：

构建型号研制保障系统，包括开发或购置设备及设施，构建用于研发、生产及测试的平台及其配套环境，形成设计板块和AIT(装配、测试、试验)板块，以满足航天器型号任务增加所带来的研制设备需求；

构建适应批产的管理系统，包括构建产品数据管理及协同研制管理平台，形成管理板块，以满足型号产品从单件研制到批量生产的管理模式需求，降本增效；以及

构建创新发展系统，包括构建IT资源的动态配置与面向服务的信息系统架构，用于满足航天院所长期、持续发展的需求。

进一步地，构建型号研制保障系统是所述航天院所体系的基础保障，包括：

构建协同设计及仿真系统，包括：

构建协同设计管理子系统，用于根据航天器测试及试验的结果以及历史经验数据，进行航天器的协同设计分析、力学设计分析、热学设计分析以及电学设计分析，并根据所述设计分析的结果，对航天器进行通用化、标准化、模块化设计；

构建数字化卫星子系统，用于对航天器进行虚拟装配、虚拟试验及虚拟测试，以得到装配仿真动画、试验模拟数值及测试仿真数据；以及

构建智能工艺管理子系统，用于管理航天器的加工流程、装配工艺以及测试流程；以及

构建装配、测试、试验系统，又称AIT系统，包括：

构建装配系统及设备，包括：

构建零部件及软件研制子系统，其根据所述智能工艺管理子系统提供的加工流程进行航天器零部件及软件的批量化生产、自动化制造以及智能化检测；以及

构建批生产总装集成子系统，包括预装平台、部装平台以及总装平台，所述预装平台、部装平台以及总装平台根据所述智能工艺管理子系统提供的装配工艺以及所述数字化卫星子系统的装配仿真动画进行航天器的预装、部装及总装；

构建测试系统及设备，包括构建批生产自动化测试子系统，用于单机测试、系统测试以及整星测试，以及将所述测试的结果与所述数字化卫星系统的测试仿真数据进行对比分析：以及

构建试验系统及设备，包括构建批生产环境试验子系统，用于进行力学试验、热学试验以及电学试验，并将所述试验的结果与所述数字化卫星系统的试验模拟数据进行对比分析。

进一步地，构建适应批产的管理系统包括：

构建项目管理子系统，用于管理文档、数据中心以及柔性作业，并根据所述型号研制保障系统的生产、测试结果对航天器的研制规程进行细化及标准化，形成相应的文档；

构建计划体系管理子系统，用于基于航天器的研发需求，面向供应链提供层次计划；

构建技术状态管理子系统，用于管理航天器研发的技术状态；

构建质量及可靠性管理子系统，用于进行航天器研发的过程控制，对航天器的研发过程进行分层次、分阶段及分类别的管理，并对所述航天院所体系进行完善；

构建供应链和物流管理子系统，用于管理供应链及物流，以控制和保障批生产的进度；

构建元器件保障管理子系统，用于管理航天器研发所学的元器件，以保障航天器研发的质量；以及

构建智能化生产执行子系统，用于管理所述型号研制保障系统的生产、测试及试验过程。

进一步地，所述适应批产的管理系统采用PLM系统。

进一步地，构建创新发展系统包括构建数控管理中心，所述数控管理中心包括基于面向服务架构的企业管理硬件平台、基于系统工程的科研系统、数字车间以及涉密私有云计算环境。

进一步地，所述方法还包括构建发射及在轨管理系统，用于对航天器的转运运输、发射以及在轨状态进行管理。

本发明提供一种航天院所体系的构建方法，通过型号研制的保障系统、适应批产的管理系统和创新发展系统的构建，实现了航天院所的智慧化管理。通过所述方法构建的航天院所体系，包括管理、设计、装配、测试及试验多个子系统，具备高度信息化。其各个子系统相互融入、有机融合，其中，所述用于装配、测试及试验的AIT子系统对用于设计的子系统具有充分的反馈途径，使得航天器的研发形成了深入的设计协同化，用于管理的子系统则从顶层发挥了牵引驱动作用，保障了其他子系统的正常运行。所述航天院所体系的深入协同和充分地反馈贯穿了航天器的研制流程，实现了航天器研制的创新发展。

附图说明

为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出本发明一个实施例的一种航天院所体系的结构示意图；

图2示出本发明一个实施例的一种航天院所体系的构建方法的流程示意图；

图3示出本发明一个实施例的型号研制保障系统的结构示意图；

图4示出本发明一个实施例的适应批产的管理系统的结构示意图；以及

图5示出本发明一个实施例的发射及在轨管理系统的结构示意图。

具体实施方式

以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免模糊本发明的发明点。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明并不限于这些特定细节。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按正确比例绘制。

在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。

需要说明的是，本发明的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了阐述该具体实施例，而不是限定各步骤的先后顺序。相反，在本发明的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。

为了实现航天器的型号研制保障、批量生产管理以及创新发展管理，本发明提供了一种航天院所体系的构建方法，搭建一种如图1所示的智慧型的航天院所体系架构，包括型号研制保障系统100、适应批产的管理系统200以及创新发展系统300。下面结合实施例附图，对本发明的方案进行进一步地描述。

图2示出本发明一个实施例的一种航天院所体系的构建方法的流程示意图。如图2所示，一种航天院所体系的构建方法包括：

步骤201，构建型号研制保障系统。构建型号研制保障系统100主要是构建用于研发、生产、测试的平台及其配套环境，形成设计及AIT板块，给航天器的批量化研制和生产提供基础保障，以满足航天器多学科耦合仿真技术、自动化装配、智能测试、航天器环境模拟等航天器研制的先进技术和高技术应用。构建型号研制保障系统包括开发或购置设备及设施，形成通信导航综合测试、遥感探测综合测试、自动化测试和测控并行测试等系统，进而构建协同研制平台，以满足航天器型号研制任务增加所带来的研制设备需求。在本发明的一个实施例中，所述型号研制保障系统100如图3所示，包括协同设计及仿真系统101，以及AIT系统102，其中：

所述协同设计及仿真系统101即所述航天院所体系的设计板块，用于快速设计研发，以降低反复、减少迭代，提高航天器研发效率，所述协同设计及仿真系统101包括：

协同设计管理子系统1011，用于根据航天器测试及试验的结果以及历史经验数据，进行航天器的协同设计分析、力学设计分析、热学设计分析以及电学设计分析，并根据所述设计分析的结果，对航天器进行通用化、标准化、模块化设计；

数字化卫星子系统1012，用于对航天器进行虚拟装配、虚拟试验及虚拟测试，以得到装配仿真动画、试验模拟数值及测试仿真数据；以及

智能工艺管理子系统1013，用于管理航天器的加工流程、装配工艺以及测试流程；以及

所述AIT系统102即所述航天院所体系的AIT(装配、测试、试验)板块，用于快速制造，其采用流水线生产，进行协同工作，实现了灵活流转。所述AIT系统102包括：

装配系统及设备，包括：

零部件及软件研制子系统1021，其根据所述智能工艺管理子系统1013提供的加工流程进行航天器零部件及软件的批量化生产、自动化制造以及智能化检测；以及批生产总装集成子系统1022，包括预装平台、部装平台以及总装平台，所述预装平台、部装平台以及总装平台根据所述智能工艺管理子系统1013提供的装配工艺以及所述数字化卫星子系统1012提供的装配仿真动画进行航天器的预装、部装及总装；

测试系统及设备，包括批生产自动化测试子系统1023，用于单机测试、系统测试以及整星测试，以及将所述测试的结果与所述数字化卫星子系统1012的测试仿真数据进行对比分析，所述对比分析的结果一方面提供给所述数字化卫星子系统1012，用于修正数字卫星模型，以优化改进制作平台，另一方面提供给所述协同设计管理子系统1011进行仿真分析，以减少试验测试验证，提高生产效率；以及

试验系统及设备，包括批生产环境试验子系统1024，用于进行力学试验、热学试验以及电学试验，并将所述试验的结果与所述数字化卫星系统1012的试验模拟数据进行对比分析，所述对比分析的结果一方面提供给所述数字化卫星子系统1012，用于修正数字卫星模型，以优化改进制作平台，另一方面提供给所述协同设计管理子系统1011进行仿真分析，以减少试验测试验证，提高生产效率；

步骤202，构建适应批产的管理系统。构建适应批产的管理系统200是以“以全生命周期工程数据唯一数据源”为指引，深化建设支撑航天院所与供应商协同研制、覆盖全生命周期的统一产品数据管理和协同研制平台，打造技术先进、结构合理、功能完善、实用高效、管理科学、安全可靠的信息系统应用环境，实现航天器数字化协同设计制造和数字化协同批生产管理的目标，形成航天器智能化批生产核心能力。构建适应批产的管理系统200即构建所述航天院所体系的管理板块，包括构建产品数据管理及协同研制管理平台，以优化流程、缩短研制周期、降低开发风险，满足型号产品从单件研制到批量生产的管理模式需求，实现降本增效；在本发明的一个实施例中，所述适应批产的管理系统200基于PLM系统进行构建；在本发明的又一个实施例中，所述适应批产的管理系统200如图4所示，包括：

项目管理子系统2001，用于根据所述型号研制保障系统100的生产、测试结果对航天器的研制规程进行细化及标准化，形成相应的文档，并对所述文档、数据中心以及柔性作业进行管理；

计划体系管理子系统2002，用于基于航天器的研发需求，面向供应链提供层次计划；

技术状态管理子系统2003，用于管理航天器研发的技术状态；

质量及可靠性管理子系统2004，用于进行航天器研发的过程控制，对航天器的研发过程进行分层次、分阶段及分类别的管理，并对所述航天院所体系进行完善；

供应链和物流管理子系统2005，用于管理供应链及物流，以控制和保障批生产的进度；

元器件保障管理子系统2006，用于管理航天器研发所学的元器件，以保障航天器研发的质量；以及

智能化生产执行子系统2007，用于管理所述AIT系统102的生产、测试及试验过程；以及

步骤203，构建创新发展系统。构建创新发展系统300是构建IT资源的动态配置与面向服务的信息系统架构，以实现航天系统工程运行方法、管理决策方法以及制造模式的转型，将航天院所建成按照智能化方式运行的面向服务的现代信息化企业，满足航天院所长期、持续发展的需求。在本发明的一个实施例中，所述创新发展系统包括数控管理中心，所述数控管理中心包括基于面向服务架构的企业管理硬件平台、基于系统工程的科研系统、数字车间以及涉密私有云计算环境。

在本发明的一个实施例中，还包括步骤204，构建发射及在轨管理系统。所述发射及在轨管理系统400的管理通过所述适应批产的管理系统200实现。所述发射及在轨管理系统400如图5所示，包括：

转运运输管理子系统4001，用于制定转运运输方案，并按照所述方案进行航天器的转运运输，保证航天器转运运输的安全性、可靠性及通用性；

发射管理子系统4002，用于制定发射方案，简约流程，实现航天器发射前的快速测试，提高航天器发射效率及成功率；以及

在轨管理子系统4003，用于接收下行遥测信号，以及对载荷下行信号进行监测分析。

本发明实施例的一种航天院所体系的构建方法，从型号研制的保障系统、适应批产的管理系统和创新发展系统三个方向构建航天院所体系。其构建的航天院所体系包括了管理、设计、以及AIT三大板块，这三大板块完全融合，充分反馈，在提效降本的同时，满足了航天院所的型号任务的研发需求，实现了航天院所的创新、持续发展。

尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (4)

1.一种航天院所体系的构建方法，其特征在于，包括步骤：

构建型号研制保障系统，包括开发或购置设备及设施，构建用于研发、生产及测试的平台及其配套环境：

构建协同设计及仿真系统，包括：

构建协同设计管理子系统，所述协同设计管理子系统用于根据航天器测试及试验的结果以及历史经验数据，进行航天器的协同设计分析、力学设计分析、热学设计分析以及电学设计分析，并根据所述设计分析的结果，对航天器进行通用化、标准化、模块化设计；

构建数字化卫星子系统，所述数字化卫星子系统用于对航天器进行虚拟装配、虚拟试验及虚拟测试，以得到装配仿真动画、试验模拟数值及测试仿真数据；以及

构建智能工艺管理子系统，所述智能工艺管理子系统用于管理航天器的加工流程、装配工艺以及测试流程；构建装配、测试、试验系统，包括：

构建零部件及软件研制子系统，所述零部件及软件研制子系统根据所述智能工艺管理子系统提供的加工流程进行航天器零部件及软件的批量化生产、自动化制造以及智能化检测；以及

构建批生产总装集成子系统，包括构建预装平台、部装平台以及总装平台，所述预装平台、部装平台以及总装平台根据所述智能工艺管理子系统提供的装配工艺以及所述数字化卫星子系统的装配仿真动画进行航天器的预装、部装及总装；构建测试系统及设备，包括构建批生产自动化测试子系统，所述批生产自动化测试子系统用于单机测试、系统测试以及整星测试，以及将所述测试的结果与所述数字化卫星子系统的测试仿真数据进行对比分析：以及

构建试验系统及设备，包括构建批生产环境试验子系统，所述批生产环境试验子系统用于进行力学试验、热学试验以及电学试验，并将所述试验的结果与所述数字化卫星子系统的试验模拟数据进行对比分析；

构建适应批产的管理系统，包括构建产品数据管理及协同研制管理平台，以进行批量生产的管理：

构建项目管理子系统，所述项目管理子系统用于管理文档、数据中心以及柔性作业，并根据所述型号研制保障系统的生产、测试结果对航天器的研制规程进行细化及标准化，形成相应的文档；

构建计划体系管理子系统，所述计划体系管理子系统用于基于航天器的研发需求，面向供应链提供层次计划；

构建技术状态管理子系统，所述技术状态管理子系统用于管理航天器研发的技术状态；

构建质量及可靠性管理子系统，所述质量及可靠性管理子系统用于进行航天器研发的过程控制，对航天器的研发过程进行分层次、分阶段及分类别的管理，并对所述航天院所体系进行完善；

构建供应链和物流管理子系统，所述供应链和物流管理子系统用于管理供应链及物流，以控制和保障批生产的进度；

构建元器件保障管理子系统，所述元器件保障管理子系统用于管理航天器研发所学的元器件，以保障航天器研发的质量；以及

构建智能化生产执行子系统，所述智能化生产执行子系统用于管理所述型号研制保障系统的生产、测试及试验过程；以及

构建创新发展系统，包括构建IT资源的动态配置与面向服务的信息系统架构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，构建适应批产的管理系统是基于PLM系统实现的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，构建创新发展系统包括构建数控管理中心，所述数控管理中心包括基于面向服务架构的企业管理硬件平台、基于系统工程的科研系统、数字车间以及涉密私有云计算环境。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括构建发射及在轨管理系统，所述发射及在轨管理系统用于对航天器的转运运输、发射以及在轨状态进行管理。

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