航天科工——軟件集中管理助力航天器研制

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1、軟件集中管理助力航天器研制袁丁中國(guó)航天科工集團(tuán)某院一．目前軟件管理存在的問(wèn)題航天某院承擔(dān)著多個(gè)航天器型號(hào)的研制工作，航天器制造一般要經(jīng)歷預(yù)發(fā)展、產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)、制造與生產(chǎn)、試驗(yàn)試飛、維修支持等5個(gè)階段。由于航天器型號(hào)產(chǎn)品的復(fù)雜性，型號(hào)研制需要涉及機(jī)械、電子、軟件、流體、氣動(dòng)、液壓、軟件、可靠性等多個(gè)學(xué)科，需要多學(xué)科協(xié)同進(jìn)行設(shè)計(jì)。在航天器研制過(guò)程中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)在整個(gè)產(chǎn)品研制中占了較大比重。而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，隨著開(kāi)發(fā)階段的不斷深入，開(kāi)發(fā)費(fèi)用也越來(lái)越高昂，傳統(tǒng)的手工畫(huà)圖、實(shí)物模擬的方式已不能滿足產(chǎn)品研制周期短、效率高、

2、經(jīng)費(fèi)少的要求。目前世界上大型航天器制造廠商將航天器的整個(gè)研發(fā)、裝配、生產(chǎn)、維修盡可能用計(jì)算機(jī)模擬以節(jié)省設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。9航天某院充分認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析工具在航天器研制中的重要作用，作為國(guó)內(nèi)最早研制和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的單位之一，自七十年代開(kāi)始，計(jì)算機(jī)應(yīng)用逐漸在各研制單位推廣應(yīng)用，“八五”以來(lái)在CAD/CAPP/CAM/CAT/仿真的研究、開(kāi)發(fā)、軟硬件環(huán)境建設(shè)、推廣應(yīng)用及人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)方面取得了較為明顯的成果。從科學(xué)計(jì)算、仿真開(kāi)始逐步到設(shè)計(jì)、工藝、制造和測(cè)試等方面采用了CAX（如CAD/CAPP/CAM/CAT/CA

3、FD/CAT/CAQ）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具；從計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)用CAX發(fā)展到一般工程設(shè)計(jì)人員較廣泛地應(yīng)用CAX；從一般的PCB計(jì)算機(jī)布線，發(fā)展到復(fù)雜電路的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化以及數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、專(zhuān)用集成電路（ASIC）的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)；從結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)制圖，發(fā)展到復(fù)雜結(jié)構(gòu)件三維造型設(shè)計(jì)、裝配、結(jié)構(gòu)分析、工程圖紙生成、工藝設(shè)計(jì)（CAPP）、工裝設(shè)計(jì)（CAFD）、NC代碼自動(dòng)生成等。目前在電路、機(jī)械結(jié)構(gòu)、微波電磁場(chǎng)等專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)上都采用了較為先進(jìn)CAD/CAM/CAE的軟件工具，通過(guò)這些專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)分析軟件的使用及推廣，大大

4、提高了產(chǎn)品研制及測(cè)試的水平和效率。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，航天某院累計(jì)購(gòu)置的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)分析軟件資產(chǎn)已達(dá)到上億元，但隨著航天某院航天器產(chǎn)品研制任務(wù)的不斷增多，對(duì)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)分析軟件要求更加迫切，專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)工具從數(shù)量和種類(lèi)上都顯出不足，一方面要求增加常用設(shè)計(jì)工具數(shù)量，滿足設(shè)計(jì)師人手一套的使用要求；另一方面要求增加高端設(shè)計(jì)分析工具，滿足設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)能力的不斷提高。因此迫切需要采取各種辦法提高現(xiàn)有軟件的使用效率，滿足型號(hào)研制使用需求。9滿足設(shè)計(jì)師使用專(zhuān)業(yè)軟件的需求可以考慮從兩方面解決，一方面可以采用新購(gòu)軟件的方式，但由于相關(guān)商業(yè)軟件許可證

5、非常昂貴，短期內(nèi)進(jìn)行大量投資購(gòu)置大量軟件在經(jīng)濟(jì)上是不可行的，只能采取購(gòu)置急需軟件的方式補(bǔ)充少量軟件，但采購(gòu)何種軟件、采購(gòu)多少都應(yīng)該在對(duì)現(xiàn)有軟件的使用率分析基礎(chǔ)上進(jìn)行，才能做到有的放矢，保證投資地有效性。而目前對(duì)軟件使用率的有限管理分析手段，對(duì)管理層而言，無(wú)法從總體上把握機(jī)器的使用狀況，不利于制定精確的采購(gòu)計(jì)劃，以最少的開(kāi)支滿足最大的需求。另一方面可以提高現(xiàn)有軟件的使用效率，這需要改變以往專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)分析軟件封閉在少數(shù)人、少數(shù)部門(mén)內(nèi)使用的方式，打破部門(mén)壁壘，將這些昂貴的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)分析軟件共享給更多人，供多人、多部門(mén)使用。航天

6、某院的組織架構(gòu)為典型的矩陣式管理方式。一方面，航天某院由院機(jī)關(guān)和下屬?gòu)S所組成，為兩級(jí)法人；另一方面，航天某院各航天器研制采用項(xiàng)目管理方式進(jìn)行，項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)由院級(jí)和各廠所分別抽調(diào)人員組成跨單位項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行單獨(dú)經(jīng)費(fèi)核算。在航天器型號(hào)的研制全生命周期中，根據(jù)各階段的研制特點(diǎn)，對(duì)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)分析軟件的需求有所不同，如在項(xiàng)目開(kāi)始階段，對(duì)通用設(shè)計(jì)工具如Pro/E等工具需求較大，希望配置大量軟件滿足設(shè)計(jì)師快速開(kāi)展工作，對(duì)專(zhuān)業(yè)分析仿真軟件需求不多；而在產(chǎn)品研制后期，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模擬裝配和仿真，對(duì)專(zhuān)業(yè)分析仿真軟件需求較大，需要進(jìn)

7、行各專(zhuān)業(yè)的虛擬仿真分析，而此時(shí)對(duì)通用設(shè)計(jì)工具需求量反而減少。由于在型號(hào)研制階段對(duì)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)軟件的需求不同，在多個(gè)型號(hào)同時(shí)進(jìn)行時(shí)，由于各個(gè)型號(hào)的研制進(jìn)度不同，就有可能在型號(hào)項(xiàng)目間進(jìn)行專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)軟件的協(xié)調(diào)共享，充分發(fā)揮軟件效率。一．軟件共享概念及應(yīng)用情況軟件共享是指改變以往軟件通常采用安裝在某固定計(jì)算機(jī)上，只能由固定計(jì)算機(jī)單獨(dú)使用的情況，而是將軟件的使用許可證集中安裝在服務(wù)器端，軟件客戶端可以不限制安裝物理位置，使用時(shí)客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)許可證服務(wù)器取得許可證權(quán)限即可使用，通過(guò)此方式，將以往軟件單獨(dú)使用的方式擴(kuò)展為共享使用的方

8、式，可以擴(kuò)大軟件使用范圍，大大提高軟件使用率。9目前國(guó)外很多大型公司已開(kāi)始建立基于網(wǎng)絡(luò)浮動(dòng)的軟件共享使用方式，如IBM公司建立了全球軟件共享中心，將很多常用的大型軟件在全球范圍內(nèi)共享，充分利用地區(qū)時(shí)差不同，使用時(shí)間不同，以及項(xiàng)目各階段使用軟件頻率的不同，大大提高了軟件使用效率，節(jié)省了大量資金。在波音公司、戴姆勒-奔馳航空公司等多個(gè)公司也開(kāi)展了軟