裝備質量是制造出來的,裝備質量更是設計出來的。如何站在講政治的高度講質量,在研發前端一次把事情做好,是我們長期以來深度思考并付諸實踐的重大問題。中國兵器第一研究院作為我國唯一的坦克裝甲車輛總體單位,秉持“質量就是生命、質量就是勝算”的重要理念,持續導入基于模型的系統工程方法,構建研究院數字化正向研發體系,提升裝備設計質量,堅持戰鬥力标準,向能打仗、打勝仗聚焦,打造“好用、管用、耐用、實用”的武器裝備。
一、堅持數字化設計方法運用,提升設計質量整體水平
裝甲裝備研發已從傳統的單平台向系統級平台轉變,針對系統複雜、接口多樣、不易解耦等難題,研究院立足正向研發,廣泛運用數字化設計方法,一次設計成功率大幅提升。
大力推進基于模型的複雜系統正向設計,提升設計一次成功率。開展基于模型的體系結構設計與對抗仿真,基于MBSE(基于模型的系統工程)的智能網聯信息系統設計、基于模型的智能化軟件快速研發等,構建模型驅動的複雜系統研發與試驗環境,支撐從體系-系統-軟件自頂向下設計,軟件在環仿真-半實物方艙協同試驗-實車協同試驗自底向上逐層驗證,解決複雜裝備體系設計與協同作戰能力驗證難題,實現傳統逆向跟随式設計向基于模型和仿真的正向創新研發轉變。
大力推進架構規劃和成熟模塊重用,降低新研裝備質量風險。建立基于平台架構設計和共用基礎模塊開發的産品研發模式,踐行“三化”思想,形成可重用的産品貨架和技術貨架,在機電類、大功率自動變速器、液力機械綜合傳動裝置等研發中廣泛應用,系統解決資源優化調配的問題,達到快速響應、低成本、高質量的研發目标。
大力推進基于模型和流程驅動的數字化集成,保證裝備敏捷開發和設計質量。以“性能提升、可靠性提高、成本合理控制”為約束,梳理、優化、再造以設計質量為核心目标的坦克動力傳動數字化研發流程,攻克多學科、多層級、動态閉環的産品質量設計技術,持續推動設計流程清晰、過程并行協同、知識積累重用等集成設計平台建設,實現工程型号研制由“經驗設計”向“預測設計”、由“靜态設計”向“動态設計”的轉變,在一些型号中得到充分推廣應用,設計質量繼承性、一緻性得到保證和叠代提升。
二、堅持通用質量特性設計與數字化技術相融合,夯實設計質量技術基礎
裝甲車輛作戰環境愈加複雜多變,通過通用質量特性技術應用與數字化設計手段融合,提升裝備設計質量穩定性,保障裝備戰備完好率和任務成功性。
大力推動性能與通用質量特性一體化設計,建設設計分析工具,提升裝備可靠性水平。以可靠性增長需求為牽引,構建覆蓋可靠性、維修性、保障性、測試性等分析工具。以研制流程為主線,強化節點控制,促進通用質量特性與性能設計流程融合。以工程數據為驅動,固化機電類、電氣類部件研究成果,推動産品性能與通用質量特性的一體化協同設計能力提升,實現某型号裝備可靠性水平提升。
大力推動可靠性試驗與仿真協同分析,構建可靠性虛拟試驗驗證平台,縮短裝備研發周期。面向裝甲裝備全域作戰使用需求,持續推進關鍵大部件可靠性虛拟試驗技術研究,構建部件失效機理模型與可靠性虛拟試驗平台。以試驗數據驗證仿真模型,以仿真結果驅動試驗設計,打通試驗與仿真數據融合渠道,解決裝甲車輛小樣本試驗驗證與可靠性評估的難題,實現某型号車體模态分析、疲勞分析等模型精度達到85%以上。
大力推動标準建設與案例積累,構建數據庫、模型庫,保證通用質量特性設計質量。叠代開展整車-分系統-部件多層級可靠性設計分析模型攻關,完成應用案例的封裝、判據的嵌入、算法模型的固化,構建數據庫、模型庫、外場故障信息庫,形成技術标準,強化知識和數據複用,建立完善坦克裝甲車輛裝備質量問題案例庫和電子化故障跟蹤流程,持續提升裝備質量設計水平。
三、堅持以數字化應用為驅動,強化設計質量過程管控
随着數字化設計方法的全面應用,傳統的質量管理模式已無法滿足研制需求,研究院從管理模式、管控方法、重點環節控制等方面持續改進,将設計質量管理要素融入數字化設計流程,強化設計質量過程管控。
構建基于數字化的型号質量管理模式。結合某新型裝備項目,以型号質量保證為“綱”,以數字化設計質量通用要求為“領”,以數字化設計應用技術規範為管理依據,以質量節點控制、技術狀态管理、數據檢測要求等為控制手段,逐步建立數字化設計質量管理模式。
建立以流程控制為主線的系統質量管控方法。引入新時代裝備質量體系建設理念,依據“V模式”設計模型,制定數字化設計質量控制流程,針對前期設計策劃、整車方案設計、工程設計、數字樣機确認四個階段22項主要設計活動,明确要求、步驟和接口關系,建立以流程控制為主線的數字化設計系統質量管控方法。
實施以數據質量為核心的重點環節控制。建立适合坦克裝甲車輛數字化設計要求的數據質量要求,制定數據檢查流程,明确檢查方法、步驟、判定準則,形成與PDM系統集成的數據質量檢測平台。借鑒軟件配置管理和産品成熟度理念,制定基于成熟度的數字化設計技術狀态管理方法,靈活配置基線,配合數據有效性,實現技術狀态有效控制。
裝備質量是設計出來的!裝備的形成曆經論證、設計、生産,最終是要交付到部隊官兵手中形成戰鬥力,裝備質量關系生命、關乎勝負。面對新時期裝備建設質量新要求,兵器一院将進一步提高政治站位,履行強軍首責,充分發揮數字化設計對武器裝備現代化建設的支撐作用,加快科技創新,提升研發質量和效率,為國防和軍隊現代化建設做出應有貢獻。