以基于模型的智慧研發(fā)體系打造航天智慧型研究所—航天一院10所潘紅九副所長談智慧研究所建設(shè)

◎編輯部

Q：一院10所對于智慧院所建設(shè)的研究和論證起步較早，形成了具備本所特色的智慧研究所建設(shè)思路，您認為航天智慧研究所建設(shè)的總體目標和愿景是怎樣的？

潘紅九：10所核心技術(shù)領(lǐng)域作為人類新型的戰(zhàn)略性空間，具有重要的戰(zhàn)略意義和空間特性，其飛行器的研制涉及全新的技術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)難度大。因此，針對新的難點及需求，“十三五”期間將進一步完善研制手段，提升研制效率，構(gòu)建智慧化研發(fā)體系、精細化經(jīng)營管控體系以及集約化基礎(chǔ)支持體系，將自身打造成為智慧型研究所。

總體來說，智慧研究所規(guī)劃的目標就是面向個性化的用戶需求，基于模型的系統(tǒng)工程，構(gòu)建基于賽博空間到物理空間的多階段、多層次、多維度的多“V”研制流程的“智慧研發(fā)云”，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、驗證與評估的智慧化；以數(shù)字化科研流程為紐帶，基于模型的系統(tǒng)工程緊耦合的工程管理和戰(zhàn)略運營管理構(gòu)建“智慧管理云”，實現(xiàn)精益管控、智慧決策；以大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為手段，基于知識工程建立的“智慧知識云”，實現(xiàn)場景化的知識智能管理和知識創(chuàng)新，基于高性能計算和云計算技術(shù)，建立“智慧基礎(chǔ)云”，實現(xiàn)敏捷、高效的信息化基礎(chǔ)。

這些建設(shè)將貫穿整個“十三五”期間，屆時將通過智慧院所的建設(shè)進一步強化智慧研發(fā)體系，推動創(chuàng)新，提升核心能力，更好地支撐核心領(lǐng)域裝備信息化、體系化、實戰(zhàn)化發(fā)展要求。

Q：10所智慧所建設(shè)的核心是什么？其先進性和優(yōu)勢體現(xiàn)在哪些方面？

潘紅九：智慧所的核心是建立基于模型的系統(tǒng)工程的全系統(tǒng)全流程一體化智慧研發(fā)體系，智慧研發(fā)體系以數(shù)字化的科研流程為牽引，以整合現(xiàn)有分散的軟件工具、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、標準規(guī)范、知識系統(tǒng)，實現(xiàn)與研制流程深度融合，形成基于模型和流程的跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨平臺的協(xié)同研制能力，支撐臨近空間新型復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)工作。

在現(xiàn)有的研發(fā)設(shè)計體系中，雖然實現(xiàn)了紙質(zhì)文檔圖紙的電子化，但整個研發(fā)過程依舊是電子文檔與實物模型的迭代，依舊存在更改單過多，迭代不充分，同時研發(fā)流程與科研計劃狀態(tài)和目標不一致，缺乏動態(tài)反饋和聯(lián)動，并且傳統(tǒng)的研發(fā)模型是靜態(tài)的，是單純自上向下的，周期、進度長，成本高。

為了解決該弊端，在智慧研究所建設(shè)方案中10所引入了賽博—物理系統(tǒng)理論，將整個智慧研發(fā)體系轉(zhuǎn)化成一個賽博—物理系統(tǒng)，將現(xiàn)有的電子文檔與實物的迭代過程轉(zhuǎn)變成基于賽博—物理空間內(nèi)基于系統(tǒng)工程模型的迭代，通過物理空間系統(tǒng)實時感知研發(fā)流程和計劃管理的每個狀態(tài)和進度信息，通過計算資源和物理資源深度融合并實時交互，從而實現(xiàn)對科研狀態(tài)的實時管控。

該體系首先構(gòu)建系統(tǒng)的需求模型，用于指導(dǎo)飛行器數(shù)字模型、評價模型、環(huán)境模型等的構(gòu)建，并按照事先制定好的邏輯規(guī)則建立模型間的關(guān)系，通過對客戶需求的分析建立效能評價模型，并依靠模型間的關(guān)系實現(xiàn)設(shè)計、仿真、效能評估過程中的關(guān)聯(lián)性分析、數(shù)據(jù)分析、需求指標評定等工作。在賽博空間中基于各類模型的設(shè)計和驗證得到充分的迭代，因此確保實物樣機在物理空間的一次設(shè)計、一次制造、一次試驗成功，并且通過不斷在賽博空間的修正，可將從方案設(shè)計到保障、報廢處理的全過程都納入模型，構(gòu)建出自上而下，再自下而上集成的多維度組織框架，構(gòu)建起智慧研究所的核心。

目前方案論證、試樣、初樣階段的模型已經(jīng)完成，可以根據(jù)項目通過云端推送給項目團隊?！笆濉逼陂g將不斷完善該體系，建立包括一套體系、兩個轉(zhuǎn)段、三個階段、四類模型、六個“V”形子階段的飛行器全生命周期，以科研流程驅(qū)動基于模型的設(shè)計、仿真、驗證一體化的研發(fā)體系。

Q：云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)是構(gòu)建智慧院所的重要基礎(chǔ)，10所在這方面已具備一定基礎(chǔ)，請您簡單介紹一下。

潘紅九：利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，不僅可實現(xiàn)對各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效融合，實現(xiàn)科研和管理智能決策，而且可利用云計算技術(shù)實現(xiàn)快速部署和按需柔性分配IT資源，為智慧組織提供高效的信息化基礎(chǔ)環(huán)境。

2013年，10所組建了擁有200萬億次高計算能力的高性能計算中心，可以通過作業(yè)提交的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和云服務(wù)。今年6月下旬，10所依托此有利基礎(chǔ)條件，在所內(nèi)研究室部署了100個“桌面云”終端，徹底打破了“部門墻”，在集團公司范圍內(nèi)率先實現(xiàn)了具有跨界融合理念的“云”辦公。

“云”辦公將數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源等轉(zhuǎn)換成虛擬計算機，用戶可通過瘦客戶端或其它設(shè)備連接訪問。10所部門間的移動化辦公讓設(shè)計人員可以根據(jù)科研任務(wù)隨意組建IPT，不僅極大地促進了業(yè)務(wù)融合創(chuàng)新，而且降低了管理維護成本，為設(shè)計人員創(chuàng)造了更好更舒適的辦公環(huán)境，實現(xiàn)7X24小時接力設(shè)計，全面提升了10所現(xiàn)有的科研辦公效率。10所將在已有100個終端的基礎(chǔ)上不斷拓展推廣完善，讓全所所有用戶暢游“云端”，營造高效的信息化科研環(huán)境。

Q：智慧研究所所具備的特征之一就是可以自動完成知識收集、整理、應(yīng)用，利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實現(xiàn)基于海量知識數(shù)據(jù)的創(chuàng)新，推進智慧組織的成長，10所在知識管理方面有哪些經(jīng)驗做法？

潘紅九：高性能計算處理能力僅僅是建設(shè)智慧研究所的基礎(chǔ)，它還需要龐大的知識體系作支撐，因此智慧研究所的內(nèi)驅(qū)力就是知識的管理，只有把知識管理做好，才能把智慧研究所做好。

每一位員工多年以來積累的經(jīng)驗、設(shè)計方法等認知、規(guī)劃就是知識，把這些知識進行有效管理并實現(xiàn)共享，是推動10所邁入智慧時代的必然手段。我們現(xiàn)在要做的就是要建立可積累的知識平臺，將個體知識轉(zhuǎn)化為集體知識，促進知識的保存和分享，包括成功或失敗的經(jīng)驗教訓(xùn)，把這些知識結(jié)構(gòu)化，做到知識的及時推送，讓程序方法上升到所級規(guī)范。借助信息化方式，讓知識程序化、流程化，不僅避免了“才隨人走”的問題，而且減少了低水平的重復(fù)勞動。

不僅如此，隨著激勵機制的不斷完善，員工在知識平臺上分享、積累的知識也會越來越厚重，全所范圍內(nèi)也會形成學(xué)習(xí)知識、共享知識的良好氛圍，提升全所員工的創(chuàng)新意識和凝聚力。目前，10所知識管理平臺初步建立，例如慧智平臺、日清系統(tǒng)，已實現(xiàn)了室級間知識共享。未來將圍繞管理平臺，設(shè)立知識管理專職人員，把知識管理做好。

隨著云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息技術(shù)賦予了智慧新的含義，在“互聯(lián)網(wǎng)+”、“中國制造2025”國家戰(zhàn)略規(guī)劃下，10所在“十三五”期間將以高速的數(shù)據(jù)互聯(lián)、智能融合的應(yīng)用及以人為本的可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展為基礎(chǔ)，打造新型的“智慧化”研究所。