伺服閥設計知識管理方法的初步探索

◎北京精密機電控制設備研究所 仇立波 陳祖希 王鵬

伺服閥設計知識管理方法的初步探索

◎北京精密機電控制設備研究所 仇立波 陳祖希 王鵬

伺服閥是伺服系統的核心控制元件，通過精確控制伺服系統執行機構工作達到對火箭矢量控制的目的，是伺服機構的“心臟”，在整個伺服閥機構中起著舉足輕重的作用。為保證伺服閥設計質量從而保證伺服閥性能指標，伺服閥設計知識體系的建立管理、歸納、總結是其中不可或缺的重要組成部分。

筆者從知識管理角度出發，對伺服閥設計知識的管理體系建設、知識的總結、設計方法的歸納進行初步的探索研究，旨在初步建立知識管理系統，傳承知識、總結歸納，通過知識日積月累的方式提高設計部門設計水平及質量，為整個型號的研制進度提供強有力的保障。

一、設計類知識管理框架

設計是伺服閥產品研發的源頭，設計活動涵蓋從方案設計到產品驗收調試各個階段。因此，設計類成果資源錯綜復雜。為對設計類知識成果分類總結，便于后續知識的補充完善及傳承，筆者采取樹形結構方式，對伺服閥設計類知識成果進行管理。

根據伺服閥設計類知識的特點，將設計類知識成果分為伺服閥設計基本知識庫、在役產品貨架、模塊化及標準化、研制跟蹤、故障及處理方法總結、知識成果總結共六大部分進行管理，并根據各部分特點進行詳細分類，目的在于全面準確地對伺服閥設計類資源進行綜合管理，便于知識的傳承。伺服閥設計類總的知識管理組織結構樹如圖1所示。

二、伺服閥設計基本知識庫管理

伺服閥基本知識庫主要按崗位必備專業書籍庫，部標、院標、所標匯總，伺服閥類論文集匯總三部分進行分類管理。

一是崗位必備專業書籍庫。

歸納整理出伺服閥設計崗位必須掌握的專業基礎及工具書類書籍，這些書籍包括伺服閥原理、伺服系統控制工程概述、電液伺服閥技術設計指南等伺服閥專業的基礎書籍。對該類書籍以歸納整理的形式進行管理，目的在于使每年新入職員工能夠快速掌握基礎知識并練習扎實基本功。這一類知識資源的管理主要分為電子版數字資源管理和文檔版資源管理兩大類。

二是部標、院標、所標整理。整理出與專業知識相關的各種部級、院級、所級標準，并歸納總結，目的是使設計人員在設計過程中能夠快速檢索與設計有關的規則標準，做到有據可依。

三是伺服閥類論文集整理。整理出各類與伺服閥相關的行業內論文，涵蓋技術前沿信息、技術發展規劃、設計方法等各方面。

三、在役伺服閥產品資源管理

目前，伺服閥設計組主管數十種伺服閥產品，分別用于多種戰術、戰略武器及運載火箭型號中，具有數量小，種類多的特點。因此，在知識資源管理方面也存在數據量大等特點。為明確管理，仍采用樹形機構對該部分知識資源進行分類管理，主要從設計和制造2個方面進行管理。

1．產品分類分析

在實際工作中，根據應用需求建立以流量規格進行系列劃分的伺服閥產品型譜表，每個流量系列里包含了不同結構類型的伺服閥。另外，針對不同結構原理的伺服閥，按照模塊化、組合化的思路進行規劃建設，并基于基本型產品，通過調整局部結構參數以滿足對產品在一定范圍內變化的性能指標要求，實現新產品的快速設計和快速生產。通過2個方面的伺服閥分類管理，可以將目前多種伺服閥產品準確定位管理，便于員工理解伺服閥的功統電液伺服閥的結構組成包括三大部分，分別為力矩馬達、前置級液壓放大器和功率級液壓放大器，其中前置級液壓放大器的結構形式又包括噴嘴擋板、偏導射流和射流管。將傳統伺服閥進行分解，形成模塊化的框圖，建立伺服閥的基本型。傳統電液伺服閥的零組件組成如圖2所示。

數字伺服閥主要由伺服電機、傳動機構、功率級液壓放大器及控制器組成。數字伺服閥的零組件組成如圖3所示。

通過對伺服閥的模塊化分析，可以對伺服閥進行標準化建設，建立標準化圖紙，形成標準件圖庫，再通過模塊化分析建立仿真分析的各個基本型，輸入相應參數即可進行仿真分析。

3．生產追蹤管理

生產過程中，建立伺服閥質量管理履歷，質量履歷內容如圖4所示。

通過建立伺服閥質量管理履歷，可以了解產品整個研制生產周期中出現的各種問題，有助于員工總結經驗問題，追溯歷史，舉一反三。質量履歷的建設依托于事業部網站建設，專人負責及時更新內容，所有員工均可查看。

4．產品的故障庫建立

通過分析各種產品的質量履能、應用場合、演變歷史，有助于新產品的設計開發。

每種伺服閥產品都有自己對應的圖紙、規范，并且圖紙、規范均逐步走向電子化，納入AVIDM系統中，便于查詢、借閱。

2．設計模塊化、標準化管理

不同類型伺服閥的工作原理和結構組成存在較大的差異。傳歷，總結各種產品的故障情況，建立了伺服閥故障模式庫。故障模式庫中歸納了不同伺服閥產品出現的相同或近似的故障情況，提供了故障的解決方法，有助于員工在設計新產品和產品出現問題時進行參考。

5．產品知識的信息化管理

伺服閥設計知識的管理中充分利用了伺服閥產品工程信息化的建設成果。將伺服閥設計知識納入信息化管理的模式，將圖紙、文件、數據形成電子版格式，并充分利用局域網資源將電子版的文件上傳于局域網服務器中，便于員工查閱。伺服閥產品工程信息化建設的內容主要包括3個層次:一是應用計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助工藝規程、制造執行系統、企業資源規劃等軟件，通過軟件集成、信息集成和產品研制流程的集成形成集設計、制造和管理于一體的計算機集成制造系統，實現產品設計、生產數據處理的自動化，以及產品研制過程信息化；二是按照產品工程對產品的管理要求，在產品數據管理系統中創建產品數據結構，對產品過程數據進行管理，通過產品工程信息化對產品型譜、產品定型、產品成熟度、產品數據庫、產品質量信息和生產線信息進行管理；三是以產品數據庫的形式為用戶提供產品信息，為生產車間提供產品再生產的信息資源。伺服閥產品工程信息化建設框架如圖5所示。

通過對伺服閥設計知識的管理，可以使員工更好地了解伺服閥發展研究的歷史，掌握伺服閥設計的規范流程，及時解決生產中出現的問題，歸納總結經驗。同時，有助于員工迅速成長，提高整個設計部門的水平，為總體研制提供堅強的基礎。▲