軍民“數(shù)”融基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軍工能力建設(shè)

于洋

隨著殲-20、運(yùn)-20等的研制成功，我國(guó)軍工企業(yè)的發(fā)展有了極大的進(jìn)步。過去我們研制一款新的裝備可能需要10年乃至20年的時(shí)間，現(xiàn)在可能是3年或5年。我們產(chǎn)品的體系越來越復(fù)雜，過去我們的產(chǎn)品是機(jī)械式的，現(xiàn)在要求信息化，甚至智能化的裝備。我們的研制成本提高了，產(chǎn)品利潤(rùn)空間有所降低，軍方希望我們由產(chǎn)品的制造向產(chǎn)品的服務(wù)保障轉(zhuǎn)變。那么，作為軍工企業(yè)，該如何面對(duì)這些問題呢？

2015年，國(guó)防部科工局基于以上問題，提出了智慧軍工的思路和理念。事實(shí)上，無論是智慧研發(fā)、智能制造，只要我們牽涉到智慧，一定是數(shù)據(jù)在支撐。作為智慧軍工企業(yè)的發(fā)展，由工業(yè)大數(shù)據(jù)作為支撐。關(guān)于工業(yè)大數(shù)據(jù)，個(gè)人認(rèn)為：第一，工業(yè)大數(shù)據(jù)是多學(xué)科的一個(gè)交叉，有機(jī)械相關(guān)的、數(shù)學(xué)相關(guān)的以及IT等，工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用和研究的門檻相對(duì)較高。第二，在新興的事物面前，不管國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的研究水平和應(yīng)用水平，基本上都在同一個(gè)起跑線上，很難進(jìn)行相互的借鑒，特別是軍工企業(yè)。

美林?jǐn)?shù)據(jù)從2010年開始在行業(yè)內(nèi)做了很多大數(shù)據(jù)方面的工作，我們總結(jié)了大多數(shù)軍工企業(yè)擁有的工業(yè)大數(shù)據(jù)典型應(yīng)用模式：第一，基于產(chǎn)品的研發(fā)知識(shí)挖掘；第二，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的加工工藝優(yōu)化；第三，集成可視的生產(chǎn)管控建設(shè)。

我們?cè)诋a(chǎn)品研發(fā)時(shí)，是基于知識(shí)的產(chǎn)品研發(fā)。但是，過去的知識(shí)，更多的是顯性的知識(shí)。什么是顯性的知識(shí)？我們?cè)谧鲅邪l(fā)時(shí)，希望研發(fā)的流程是標(biāo)準(zhǔn)的、引用的文件是標(biāo)準(zhǔn)的、模板是標(biāo)準(zhǔn)的、工具是標(biāo)準(zhǔn)的、任務(wù)是標(biāo)準(zhǔn)的。這些知識(shí)被總結(jié)出來了，被我們稱作顯性的知識(shí)。與顯性知識(shí)對(duì)應(yīng)的是隱形知識(shí)，隱性的知識(shí)難以被總結(jié)、被量化地表述、傳承，特別是一些軍事產(chǎn)品，比如熱、磁等，在設(shè)計(jì)機(jī)理并不很清楚的情況下，我們難以獲得一個(gè)比較穩(wěn)定的設(shè)計(jì)知識(shí)。

我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。涉及各專業(yè)，各專業(yè)本身機(jī)理不一樣，數(shù)據(jù)很難互聯(lián)互通。大數(shù)據(jù)并不是把各專業(yè)的數(shù)據(jù)集中在一起就是大數(shù)據(jù)了。我們還必須建立起相互的關(guān)聯(lián)關(guān)系，而這種關(guān)聯(lián)關(guān)系實(shí)際上并不是我們傳統(tǒng)IT角度理解中的關(guān)聯(lián)關(guān)系。什么叫IT角度關(guān)聯(lián)關(guān)系呢？一對(duì)一、一對(duì)多。而往往是具有相關(guān)性的關(guān)聯(lián)關(guān)系，比如我們?cè)谠O(shè)計(jì)工作中，我們會(huì)產(chǎn)生大量的文檔數(shù)據(jù)；我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中，我們又產(chǎn)生大量的信號(hào)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。我們想要進(jìn)行這種數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，我們要提取信號(hào)的特征，對(duì)模型進(jìn)行處理，提取模型語意的特征。并且把語意的特征和信號(hào)的特征關(guān)聯(lián)在一起，這樣才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。

有了這些數(shù)據(jù)后，我們?cè)趯?shí)際的設(shè)計(jì)工作中怎樣使用？傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，我們會(huì)設(shè)計(jì)、仿真、進(jìn)行驗(yàn)證，最后做一些實(shí)物驗(yàn)證。我們做葉柵能量損失分析的項(xiàng)目，依據(jù)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立14個(gè)變量的量化關(guān)聯(lián)關(guān)系，代替仿真分析和減少試驗(yàn)次數(shù)。因?yàn)楸旧淼膬?nèi)外因素比較多，傳統(tǒng)的機(jī)理并不是特別成熟。我們?cè)谀梅抡孀龅臅r(shí)候，只能反映出一個(gè)相對(duì)好，或者相對(duì)不好的趨勢(shì)。真正的驗(yàn)證還要拿實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行，看到底有沒有達(dá)到技術(shù)目標(biāo)，那我們就設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)，不斷地迭代下去，直到最終的結(jié)果滿足我們的要求。這個(gè)對(duì)我們的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了三點(diǎn)啟示：

第一點(diǎn)，在做設(shè)計(jì)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)應(yīng)用的時(shí)候，一定要考慮某個(gè)實(shí)驗(yàn)和我設(shè)計(jì)本身數(shù)據(jù)的相互關(guān)聯(lián)，讓實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)直接產(chǎn)生閉環(huán)。

第二點(diǎn)，在機(jī)理不是特別清楚的情況下，利用數(shù)學(xué)的方式來建立兩者之間的相互關(guān)系。

第三點(diǎn)，用數(shù)據(jù)把設(shè)計(jì)人員無法進(jìn)行表達(dá)的變成一個(gè)量化的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

以上談了設(shè)計(jì)，接下來談?wù)剬?duì)應(yīng)的制造過程。我們一直把制造當(dāng)作一種技術(shù)，因?yàn)橹圃旄獠凯h(huán)境的影響因素特別大。同樣的一款產(chǎn)品或者同樣的一種工藝，不同的人操作可能出現(xiàn)的結(jié)果不一樣，采用不同的設(shè)備操作最終的結(jié)果也不一樣。我們希望用大數(shù)據(jù)建立內(nèi)、外影響因素和最終工藝結(jié)果相關(guān)聯(lián)的關(guān)系，通過調(diào)整相關(guān)的工藝參數(shù)得到一個(gè)質(zhì)量控制。

在加工的過程中，我們的鍛塑造處理、裝備等除了本身加工機(jī)理需要一些參數(shù)外，還有一些外部環(huán)境也需要一些參數(shù)。我們可以從過去的歷史數(shù)據(jù)，去識(shí)別哪些是最重要的工藝參數(shù)，如何來調(diào)整這些工藝參數(shù)，最終達(dá)到一個(gè)不錯(cuò)的結(jié)果。

接下來談?wù)劶煽梢暤纳a(chǎn)管控。軍工生產(chǎn)有自己的模式：多研制，小生產(chǎn)，種類多，批量少。過去，主流的信息化理論是建立在大規(guī)模生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)上，信息化理論研究主要集中在大規(guī)模生產(chǎn)的模式上，而在軍工企業(yè)小規(guī)模上的研究不夠，對(duì)于多品種小批量的軍工生產(chǎn)模式是不適用的。

在這種生產(chǎn)模式下，我們發(fā)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程被過去的信息化系統(tǒng)分裂到了十幾個(gè)系統(tǒng)中，要還原我們的生產(chǎn)過程，第一要實(shí)現(xiàn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的融合，這是讓我們管理在線的一個(gè)重要模式。第二要通過一些可視化的手段，讓我們?cè)谠O(shè)備級(jí)、產(chǎn)線級(jí)、工廠級(jí)以及集團(tuán)級(jí)實(shí)現(xiàn)多級(jí)生產(chǎn)管控風(fēng)險(xiǎn)分析，保證我們生產(chǎn)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）endprint