伺服閥設(shè)計(jì)知識(shí)管理方法的初步探索

◎北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所 仇立波 陳祖希 王鵬

伺服閥設(shè)計(jì)知識(shí)管理方法的初步探索

◎北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所 仇立波 陳祖希 王鵬

伺服閥是伺服系統(tǒng)的核心控制元件，通過精確控制伺服系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作達(dá)到對(duì)火箭矢量控制的目的，是伺服機(jī)構(gòu)的“心臟”，在整個(gè)伺服閥機(jī)構(gòu)中起著舉足輕重的作用。為保證伺服閥設(shè)計(jì)質(zhì)量從而保證伺服閥性能指標(biāo)，伺服閥設(shè)計(jì)知識(shí)體系的建立管理、歸納、總結(jié)是其中不可或缺的重要組成部分。

筆者從知識(shí)管理角度出發(fā)，對(duì)伺服閥設(shè)計(jì)知識(shí)的管理體系建設(shè)、知識(shí)的總結(jié)、設(shè)計(jì)方法的歸納進(jìn)行初步的探索研究，旨在初步建立知識(shí)管理系統(tǒng)，傳承知識(shí)、總結(jié)歸納，通過知識(shí)日積月累的方式提高設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)水平及質(zhì)量，為整個(gè)型號(hào)的研制進(jìn)度提供強(qiáng)有力的保障。

一、設(shè)計(jì)類知識(shí)管理框架

設(shè)計(jì)是伺服閥產(chǎn)品研發(fā)的源頭，設(shè)計(jì)活動(dòng)涵蓋從方案設(shè)計(jì)到產(chǎn)品驗(yàn)收調(diào)試各個(gè)階段。因此，設(shè)計(jì)類成果資源錯(cuò)綜復(fù)雜。為對(duì)設(shè)計(jì)類知識(shí)成果分類總結(jié)，便于后續(xù)知識(shí)的補(bǔ)充完善及傳承，筆者采取樹形結(jié)構(gòu)方式，對(duì)伺服閥設(shè)計(jì)類知識(shí)成果進(jìn)行管理。

根據(jù)伺服閥設(shè)計(jì)類知識(shí)的特點(diǎn)，將設(shè)計(jì)類知識(shí)成果分為伺服閥設(shè)計(jì)基本知識(shí)庫、在役產(chǎn)品貨架、模塊化及標(biāo)準(zhǔn)化、研制跟蹤、故障及處理方法總結(jié)、知識(shí)成果總結(jié)共六大部分進(jìn)行管理，并根據(jù)各部分特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分類，目的在于全面準(zhǔn)確地對(duì)伺服閥設(shè)計(jì)類資源進(jìn)行綜合管理，便于知識(shí)的傳承。伺服閥設(shè)計(jì)類總的知識(shí)管理組織結(jié)構(gòu)樹如圖1所示。

二、伺服閥設(shè)計(jì)基本知識(shí)庫管理

伺服閥基本知識(shí)庫主要按崗位必備專業(yè)書籍庫，部標(biāo)、院標(biāo)、所標(biāo)匯總，伺服閥類論文集匯總?cè)糠诌M(jìn)行分類管理。

一是崗位必備專業(yè)書籍庫。

歸納整理出伺服閥設(shè)計(jì)崗位必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)及工具書類書籍，這些書籍包括伺服閥原理、伺服系統(tǒng)控制工程概述、電液伺服閥技術(shù)設(shè)計(jì)指南等伺服閥專業(yè)的基礎(chǔ)書籍。對(duì)該類書籍以歸納整理的形式進(jìn)行管理，目的在于使每年新入職員工能夠快速掌握基礎(chǔ)知識(shí)并練習(xí)扎實(shí)基本功。這一類知識(shí)資源的管理主要分為電子版數(shù)字資源管理和文檔版資源管理兩大類。

二是部標(biāo)、院標(biāo)、所標(biāo)整理。整理出與專業(yè)知識(shí)相關(guān)的各種部級(jí)、院級(jí)、所級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并歸納總結(jié)，目的是使設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中能夠快速檢索與設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)，做到有據(jù)可依。

三是伺服閥類論文集整理。整理出各類與伺服閥相關(guān)的行業(yè)內(nèi)論文，涵蓋技術(shù)前沿信息、技術(shù)發(fā)展規(guī)劃、設(shè)計(jì)方法等各方面。

三、在役伺服閥產(chǎn)品資源管理

目前，伺服閥設(shè)計(jì)組主管數(shù)十種伺服閥產(chǎn)品，分別用于多種戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略武器及運(yùn)載火箭型號(hào)中，具有數(shù)量小，種類多的特點(diǎn)。因此，在知識(shí)資源管理方面也存在數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)。為明確管理，仍采用樹形機(jī)構(gòu)對(duì)該部分知識(shí)資源進(jìn)行分類管理，主要從設(shè)計(jì)和制造2個(gè)方面進(jìn)行管理。

1．產(chǎn)品分類分析

在實(shí)際工作中，根據(jù)應(yīng)用需求建立以流量規(guī)格進(jìn)行系列劃分的伺服閥產(chǎn)品型譜表，每個(gè)流量系列里包含了不同結(jié)構(gòu)類型的伺服閥。另外，針對(duì)不同結(jié)構(gòu)原理的伺服閥，按照模塊化、組合化的思路進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，并基于基本型產(chǎn)品，通過調(diào)整局部結(jié)構(gòu)參數(shù)以滿足對(duì)產(chǎn)品在一定范圍內(nèi)變化的性能指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)和快速生產(chǎn)。通過2個(gè)方面的伺服閥分類管理，可以將目前多種伺服閥產(chǎn)品準(zhǔn)確定位管理，便于員工理解伺服閥的功統(tǒng)電液伺服閥的結(jié)構(gòu)組成包括三大部分，分別為力矩馬達(dá)、前置級(jí)液壓放大器和功率級(jí)液壓放大器，其中前置級(jí)液壓放大器的結(jié)構(gòu)形式又包括噴嘴擋板、偏導(dǎo)射流和射流管。將傳統(tǒng)伺服閥進(jìn)行分解，形成模塊化的框圖，建立伺服閥的基本型。傳統(tǒng)電液伺服閥的零組件組成如圖2所示。

數(shù)字伺服閥主要由伺服電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、功率級(jí)液壓放大器及控制器組成。數(shù)字伺服閥的零組件組成如圖3所示。

通過對(duì)伺服閥的模塊化分析，可以對(duì)伺服閥進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，建立標(biāo)準(zhǔn)化圖紙，形成標(biāo)準(zhǔn)件圖庫，再通過模塊化分析建立仿真分析的各個(gè)基本型，輸入相應(yīng)參數(shù)即可進(jìn)行仿真分析。

3．生產(chǎn)追蹤管理

生產(chǎn)過程中，建立伺服閥質(zhì)量管理履歷，質(zhì)量履歷內(nèi)容如圖4所示。

通過建立伺服閥質(zhì)量管理履歷，可以了解產(chǎn)品整個(gè)研制生產(chǎn)周期中出現(xiàn)的各種問題，有助于員工總結(jié)經(jīng)驗(yàn)問題，追溯歷史，舉一反三。質(zhì)量履歷的建設(shè)依托于事業(yè)部網(wǎng)站建設(shè)，專人負(fù)責(zé)及時(shí)更新內(nèi)容，所有員工均可查看。

4．產(chǎn)品的故障庫建立

通過分析各種產(chǎn)品的質(zhì)量履能、應(yīng)用場合、演變歷史，有助于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)。

每種伺服閥產(chǎn)品都有自己對(duì)應(yīng)的圖紙、規(guī)范，并且圖紙、規(guī)范均逐步走向電子化，納入AVIDM系統(tǒng)中，便于查詢、借閱。

2．設(shè)計(jì)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化管理

不同類型伺服閥的工作原理和結(jié)構(gòu)組成存在較大的差異。傳歷，總結(jié)各種產(chǎn)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(chǎn)品出現(xiàn)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(shè)計(jì)新產(chǎn)品和產(chǎn)品出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行參考。

5．產(chǎn)品知識(shí)的信息化管理

伺服閥設(shè)計(jì)知識(shí)的管理中充分利用了伺服閥產(chǎn)品工程信息化的建設(shè)成果。將伺服閥設(shè)計(jì)知識(shí)納入信息化管理的模式，將圖紙、文件、數(shù)據(jù)形成電子版格式，并充分利用局域網(wǎng)資源將電子版的文件上傳于局域網(wǎng)服務(wù)器中，便于員工查閱。伺服閥產(chǎn)品工程信息化建設(shè)的內(nèi)容主要包括3個(gè)層次:一是應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程、制造執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源規(guī)劃等軟件，通過軟件集成、信息集成和產(chǎn)品研制流程的集成形成集設(shè)計(jì)、制造和管理于一體的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化，以及產(chǎn)品研制過程信息化；二是按照產(chǎn)品工程對(duì)產(chǎn)品的管理要求，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中創(chuàng)建產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)產(chǎn)品過程數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，通過產(chǎn)品工程信息化對(duì)產(chǎn)品型譜、產(chǎn)品定型、產(chǎn)品成熟度、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品質(zhì)量信息和生產(chǎn)線信息進(jìn)行管理；三是以產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的形式為用戶提供產(chǎn)品信息，為生產(chǎn)車間提供產(chǎn)品再生產(chǎn)的信息資源。伺服閥產(chǎn)品工程信息化建設(shè)框架如圖5所示。

通過對(duì)伺服閥設(shè)計(jì)知識(shí)的管理，可以使員工更好地了解伺服閥發(fā)展研究的歷史，掌握伺服閥設(shè)計(jì)的規(guī)范流程，及時(shí)解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，歸納總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，有助于員工迅速成長，提高整個(gè)設(shè)計(jì)部門的水平，為總體研制提供堅(jiān)強(qiáng)的基礎(chǔ)。▲