兩化融合：與強(qiáng)者并駕齊驅(qū)

賈金莉

一飛院定將通過持續(xù)不懈的“兩化融化”提升能力、強(qiáng)勁羽翼，在這“黃金十年”里大展作為！

一項(xiàng)評比，使航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院（以下簡稱一飛院）成了優(yōu)秀中的優(yōu)秀。

在第23屆“全國企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果”評選中，一飛院申報(bào)的“大型運(yùn)輸機(jī)全三維數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)協(xié)同研發(fā)管理”項(xiàng)目在全國各行各業(yè)申報(bào)的數(shù)百個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出，不僅榮獲一等獎(jiǎng)，而且在評出的30個(gè)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目中排名第一，奪得冠軍。這是一飛院在推進(jìn)“兩化融合”工作中取得的最新成果，標(biāo)志著一飛院在“兩化融合”工作中走在了全國前列。

“‘兩化融合，不就是將信息化引入業(yè)務(wù)工作嗎？”當(dāng)一些人對“兩化融合”的認(rèn)識還停留在簡單、片面的理解上時(shí)，一飛院已經(jīng)用一串串艱辛探索、矢志不渝的堅(jiān)實(shí)腳印，詮釋了“兩化融合”豐富、博大的內(nèi)涵——那是信息化和工業(yè)化高層次的深度結(jié)合，是以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走新型工業(yè)化道路。對一飛院來說，“兩化融合”不僅是他們完成一系列難度極大、看似難以完成的高新項(xiàng)目的制勝“神器”，更是他們比肩世界一流，與全球飛機(jī)設(shè)計(jì)強(qiáng)者并駕齊驅(qū)的強(qiáng)勁羽翼。

困境無路 創(chuàng)新起飛

回溯的目光轉(zhuǎn)向1999年。

那一年，國際形勢風(fēng)云變幻。中國駐南聯(lián)盟大使館被炸、南海中美戰(zhàn)機(jī)相撞等一系列事件，震撼著國人的心。國家做出英明決策，要集中力量把我軍的武器裝備搞上去。于是，提升我軍武器裝備現(xiàn)代化水平的高新技術(shù)裝備——“飛豹A”的設(shè)計(jì)任務(wù)，歷史性地落在了以研制”飛豹”飛機(jī)而聞名的一飛院身上。上級要求研制進(jìn)度必須突出一個(gè)“快”字，研制周期比常規(guī)情況縮短了一半，但技術(shù)水平卻要比”飛豹”原型機(jī)上一個(gè)大臺階。

當(dāng)時(shí)，一飛院面臨著這樣的困境：一邊是以鉛筆、三角板等原始工具為主的設(shè)計(jì)手段，一邊是標(biāo)準(zhǔn)高、周期短的設(shè)計(jì)任務(wù)，以如此簡陋的設(shè)計(jì)手段，要完成如此苛刻的研制任務(wù)，除非奇跡降臨——在這種情況下，即使全院職工不眠不休也無法按時(shí)完成任務(wù)。

困境逼出奇跡，創(chuàng)新催生突破。一飛院領(lǐng)導(dǎo)班子認(rèn)為只能打破常規(guī)，走超越創(chuàng)新之路，即：摒棄落后的設(shè)計(jì)手段，采用當(dāng)時(shí)國際最先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行全機(jī)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)。

然而，這條超越創(chuàng)新之路卻充滿了風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)不僅一飛院沒有進(jìn)行過飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)，就是放眼全國，數(shù)字化設(shè)計(jì)也只有個(gè)別單位在一些小部件上嘗試過，從來沒有進(jìn)行過全機(jī)的數(shù)字化設(shè)計(jì)。這就意味著：他們要在完成“飛豹A”研制的同時(shí)，進(jìn)行一場中國飛機(jī)設(shè)計(jì)手段的革命。況且，他們選用的設(shè)計(jì)軟件，還是達(dá)索公司最新推出的、當(dāng)時(shí)國際上最先進(jìn)的CATIA V5版本，相較波音、空客等世界航空巨頭使用的V4版本，他們這一步，竟然一下跨到了世界最前列。

創(chuàng)新意味著勇氣和艱難，也意味著風(fēng)險(xiǎn)和責(zé)任。設(shè)計(jì)工作一開始便困難重重，再加上新版本的軟件在國際上還沒有應(yīng)用先例，存在著許多問題。沒過多久，數(shù)字化設(shè)計(jì)就到了幾乎走不下去的地步。許多人開始懷疑、動(dòng)搖了，上級領(lǐng)導(dǎo)也要求他們盡早做好“兩手準(zhǔn)備”。緊要關(guān)頭，是前進(jìn)，還是后退？如果半途而廢，不僅葬送了這一提升設(shè)計(jì)水平的良機(jī)，而且“飛豹A”研制任務(wù)也不可能完成。于是，他們硬著頭皮、咬緊牙關(guān)，抽調(diào)精兵強(qiáng)將，以結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和外形都較為復(fù)雜、典型的機(jī)身03段為設(shè)計(jì)示范先行攻下，取得經(jīng)驗(yàn)后再向其它專業(yè)全面推廣，時(shí)間只給一個(gè)月！

當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)攻關(guān)的是IT副總師吳介琴。這位曾在德國工作多年、創(chuàng)建過“吳氏程序”的計(jì)算機(jī)老專家，怎么也沒想到，這么難的攻關(guān)任務(wù)，所給的時(shí)間只有這么短！但是面對嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí)，他只能和攻關(guān)組的年輕人一起，接過了這份沉甸甸的擔(dān)子。時(shí)間異常緊迫，一個(gè)月的期限里，每一天的任務(wù)都要按小時(shí)倒排節(jié)點(diǎn)。年過花甲的吳介琴和平均年齡只有30歲的攻關(guān)組小伙子們一起，吃住在攻關(guān)現(xiàn)場。大家每天工作十五六個(gè)小時(shí)以上。攻關(guān)組的一項(xiàng)重要任務(wù)是把三維設(shè)計(jì)的數(shù)模轉(zhuǎn)化為二維圖紙發(fā)出來，因?yàn)楫?dāng)時(shí)工廠里數(shù)控機(jī)床還不普及，工人加工零件大多還采用常規(guī)加工方法，還要看平面圖紙，因此，最好的辦法就是把三維設(shè)計(jì)的數(shù)模自動(dòng)翻譯成二維圖紙發(fā)出去。但是，攻關(guān)組通宵達(dá)旦干了大半個(gè)月，二維圖紙?jiān)趺匆舶l(fā)不出來，大家心里都十分焦急。院領(lǐng)導(dǎo)每天晚上都要過問當(dāng)天的進(jìn)度。有幾次，吳介琴副總師被問急了，半開玩笑地對領(lǐng)導(dǎo)說：別逼了，再逼我都想跳樓了！

“跳樓”的壓力催生了奇跡的誕生。第二天深夜，國內(nèi)第一張由三維數(shù)模自動(dòng)翻譯的二維圖紙發(fā)出來了，吳介琴副總師激動(dòng)得在樓道里大喊起來。03段攻關(guān)取得了成功，這給了全院職工以極大的鼓舞，三維設(shè)計(jì)技術(shù)迅速在全院鋪開，顯示出它的強(qiáng)勁威力。各專業(yè)團(tuán)結(jié)奮戰(zhàn)，僅僅幾個(gè)月就干出了國內(nèi)第一架全機(jī)電子樣機(jī)，在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)、三維外形協(xié)調(diào)和電子預(yù)裝配的歷史性突破。該項(xiàng)技術(shù)使“飛豹A”兩年半的設(shè)計(jì)周期縮短為一年，使工程更改單由常規(guī)的六七千張減少至一千張出頭，不僅成倍地提高了工作效率，更重要的是，它標(biāo)志著中國人的飛機(jī)設(shè)計(jì)手段有了質(zhì)的飛躍。

上級和軍方領(lǐng)導(dǎo)在觀看了一飛院演示的電子樣機(jī)和零部件三維設(shè)計(jì)后，禁不住連聲贊嘆：太漂亮了！在國家“863計(jì)劃”十五年成就展上，一些院士伸出了大拇指說：這才是真正的高科技。CATIA軟件的原始開發(fā)商、法國達(dá)索公司副董事長伯納德先生得知世界上第一個(gè)應(yīng)用CATIA V5軟件設(shè)計(jì)的電子樣機(jī)在中國問世后，在發(fā)給總設(shè)計(jì)師的傳真中連用了3個(gè)“！”，并極力邀請603所來法國訪問交流。于是，2001年年初，時(shí)任所長黃強(qiáng)帶領(lǐng)攻關(guān)組主要成員來到達(dá)索公司。當(dāng)經(jīng)過保密處理的全機(jī)電子樣機(jī)展現(xiàn)在達(dá)索會議室時(shí)，法方從總裁到普通員工全體起立，長時(shí)間熱烈鼓掌，并馬上在公司大門口升起了一面鮮艷的五星紅旗，以示對中國科研人員的敬意。在2003年的全國科技大會上，該成果榮獲了國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，在國內(nèi)率先進(jìn)行飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)的嘗試，使一飛院嘗到了甜頭，也進(jìn)一步堅(jiān)定了他們走“兩化融合”之路的信心和決心。

伴隨型號健步行

一張一飛院“信息化支撐能力建設(shè)”圖，使一飛院在國家“兩化融合”戰(zhàn)略方針指導(dǎo)下，全面大規(guī)模使用信息化新技術(shù)推動(dòng)大型飛機(jī)研發(fā)模式轉(zhuǎn)型升級的歷程，躍然眼前。

一飛院的信息化建設(shè)是與型號研制同步發(fā)展的，通過“飛豹A”飛機(jī)、空警-2000飛機(jī)、ARJ21飛機(jī)和運(yùn)-20大型運(yùn)輸機(jī)，信息化建設(shè)走過了全機(jī)數(shù)字樣機(jī)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、跨地域并行設(shè)計(jì)、全三維關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)及并行協(xié)同研制的四個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)了“一個(gè)型號上一個(gè)臺階”的發(fā)展目標(biāo)。

在21世紀(jì)初的“飛豹A”研制中，一飛院改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，在國內(nèi)率先進(jìn)行飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)的嘗試，干出了國內(nèi)第一架全機(jī)電子樣機(jī)，在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)研制三維設(shè)計(jì)、二維發(fā)圖和電子預(yù)裝配，從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)一步跨越到國際水平，實(shí)現(xiàn)了我國飛機(jī)設(shè)計(jì)手段的革命。

空警-2000飛機(jī)研制的牽引，使一飛院的數(shù)字化設(shè)計(jì)上了一個(gè)新臺階。他們應(yīng)用在“飛豹A”研制中取得的數(shù)字化設(shè)計(jì)成果，僅4個(gè)月就干出了全機(jī)電子樣機(jī)，令評審的專家們驚嘆不已。同時(shí)，他們在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步，實(shí)現(xiàn)了VPM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了用全機(jī)數(shù)字樣機(jī)取代物理樣機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)階段評審，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)飛機(jī)研制生產(chǎn)方式的變革。

在ARJ21飛機(jī)研制中，一飛院又在國內(nèi)第一個(gè)應(yīng)用VPM軟件，實(shí)現(xiàn)了跨地域的異地產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，建立了與4個(gè)國內(nèi)制造廠和19家國外供應(yīng)商大規(guī)模異地協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造和管理的信息平臺，第一次實(shí)現(xiàn)了以我為主、同國內(nèi)外各參研商并行協(xié)同工作等技術(shù)和手段的創(chuàng)新，初步形成了具有研究院特色的飛機(jī)數(shù)字化研制體系。

挑戰(zhàn)越大，創(chuàng)新的力度就越大，取得的成績往往也越大。這一點(diǎn)，在一飛院承擔(dān)的運(yùn)-20大型運(yùn)輸機(jī)研制中體現(xiàn)得最為明顯。

“之前我們搞過的最大飛機(jī)是60噸，現(xiàn)在一下子跨越到200噸，技術(shù)難度不是增加了幾倍，而是增加了一個(gè)數(shù)量級?！?/p>

“研制周期太緊了，美國C-17從方案確定到首飛用了14年，俄羅斯的伊爾-76用了11年，歐洲的A400M至今8年過去了還沒飛起來，而我們在設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)儲備和綜合能力上都和人家相差甚遠(yuǎn)，卻要用5年多的時(shí)間實(shí)現(xiàn)首飛，如何保證‘后墻不倒？”

“還有人才呢，波音、空客設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就達(dá)三千人，現(xiàn)在一飛院滿打滿算兩千來人，設(shè)計(jì)人員一千五百人，其中缺乏經(jīng)驗(yàn)的年輕人占到70%，而且還要兼顧其他型號。”

面對這些如山的困難、嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，出路只有一條，那就是依靠先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段。雖然一飛院經(jīng)過“飛豹”、空警-2000、ARJ21等飛機(jī)型號的鍛煉、積累，在數(shù)字化設(shè)計(jì)手段上已經(jīng)有了很大的突破。但是，面對大型運(yùn)輸機(jī)的研制要求，現(xiàn)有的數(shù)字化設(shè)計(jì)手段依然難以適應(yīng)。有人斷言，如果不進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，依靠現(xiàn)有的技術(shù)手段，恐怕玩兒了命也完不成任務(wù)。

經(jīng)過一番調(diào)研和慎重考慮，2007年7月份的一天，總設(shè)計(jì)師唐長紅把時(shí)任結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)副總師的馮軍和信息系統(tǒng)研究所所長劉看旺叫到了自己的辦公室。

唐總說： “我聽說波音787，采用了什么關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，好像很厲害，能不能拿來用到咱們這兒？”劉看旺說：“唐總，這個(gè)我們了解過，關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)在波音787研制中確實(shí)起到了很大作用。但是這種新技術(shù)封鎖得很嚴(yán)，現(xiàn)在要在型號研制中應(yīng)用，難度太大了?！瘪T軍接著說：“既然我們干的型號前所未有，那再增加一個(gè)前所未有的事情又如何？”

“好！”唐長紅說：“成立一個(gè)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，這個(gè)事一定要干成！”

沖上華山一條路。關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，大運(yùn)的成敗，全系于斯！

所謂“關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)”，是數(shù)字化設(shè)計(jì)的一項(xiàng)前沿技術(shù)。在這項(xiàng)技術(shù)中， “關(guān)聯(lián)”部分是它的亮點(diǎn)。因?yàn)榇箫w機(jī)研制難度很大，需要進(jìn)行一輪輪迭代，外形和載荷不斷修正，導(dǎo)致頂層數(shù)據(jù)不斷調(diào)整。而上游每調(diào)整一個(gè)數(shù)據(jù)，下游的設(shè)計(jì)員就要花費(fèi)數(shù)倍的精力進(jìn)行更改。而且必須在上游工作完成之后下游才能開始，一個(gè)等一個(gè)，把研制周期拉得很長。而關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)則可以讓各專業(yè)從方案論證到研制全過程，始終在同一個(gè)平臺上進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集中管理、實(shí)時(shí)共享;一旦上游數(shù)據(jù)發(fā)生更改，下游同步更新，并自動(dòng)進(jìn)行更新設(shè)計(jì)，從而大幅提高工作效率，縮短研制周期。

這項(xiàng)“看似并不難”的攻關(guān)，真干起來確實(shí)困難重重。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了挫折，他們不氣餒，調(diào)整思路，換個(gè)方向再沖鋒，幾個(gè)月后終于取得了喜人的突破：設(shè)計(jì)人員坐在電腦旁邊，將上游的總體外形設(shè)計(jì)輸入做出改動(dòng);立刻，下游機(jī)翼結(jié)構(gòu)的相關(guān)部件在屏幕上馬上變成了紅色?！霸O(shè)計(jì)更改信息可以實(shí)現(xiàn)100%的傳遞?！苯又?，設(shè)計(jì)人員又按了一個(gè)圖標(biāo)，只見一個(gè)任務(wù)欄進(jìn)度指示快速跳躍，先前變紅的零件逐個(gè)還原為正常顏色。“這是更改的自動(dòng)更新，多快！”現(xiàn)場響起了一片掌聲。

緊接著，一飛院將關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)從局部推廣到全機(jī)，形成涵蓋總體、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的整機(jī)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。

關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)大大加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度，比如過去需要7天完成的機(jī)翼任務(wù)協(xié)同更改，采用關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)后，僅需半天;過去幾個(gè)月才能完成的全機(jī)強(qiáng)度校核，現(xiàn)在只需要幾天。唐長紅感慨地說： “關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)至少給型號研制搶回了八個(gè)月的時(shí)間。如果沒有數(shù)字化技術(shù)的支撐，大型運(yùn)輸機(jī)不可能這么快干出來。”

在大型運(yùn)輸機(jī)研制的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)中，一飛院不僅建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的集成數(shù)字飛機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化虛擬設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)等，還進(jìn)一步突破了全三維技術(shù)、關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)、并行協(xié)同研制技術(shù)等新的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)難題，成功地構(gòu)建了跨地域、跨企業(yè)的數(shù)字化并行協(xié)同研制平臺，形成了國內(nèi)第一個(gè)基于全三維技術(shù)和多廠所聯(lián)合研制模式的新型飛機(jī)研制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。其中，全三維及其關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)屬于國內(nèi)首次應(yīng)用，牽引推動(dòng)了研制全線的信息化水平。一飛院成為全球第二個(gè)大規(guī)模、體系化應(yīng)用關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)的飛機(jī)研發(fā)單位。在關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用方面，一飛院足以與波音、空客等世界航空巨頭并駕齊驅(qū)了。

“兩化融合”沒有終點(diǎn)

四個(gè)型號、四個(gè)階段走過，一飛院員工對“兩化融合”有了更深層次的理解： “兩化融合”是信息化和工業(yè)化的高層次深度結(jié)合，意味著信息化進(jìn)程和工業(yè)化進(jìn)程不再相互獨(dú)立進(jìn)行、不再是單方的帶動(dòng)和促進(jìn)關(guān)系，而是兩者在技術(shù)、產(chǎn)品、管理等各個(gè)層面相互交融，彼此不可分割。因此，他們開始把目光和著力點(diǎn)定位于系統(tǒng)工程，朝著以基于模型的系統(tǒng)工程、性能樣機(jī)和設(shè)計(jì)制造一體化應(yīng)用為目標(biāo)的第五階段邁進(jìn)。

他們開始反思，盡管我們的業(yè)務(wù)過程、管理過程都是在信息化系統(tǒng)支撐下開展的，但不得不承認(rèn)，此前的“兩化融合”實(shí)踐都是情勢所逼，尚帶有自發(fā)、無序的特征，未形成真正的規(guī)范化和體系化，處于從單項(xiàng)應(yīng)用向綜合集成發(fā)展的階段。所以，他們借助工信部推行的“兩化融合”管理體系貫標(biāo)，從構(gòu)建體系入手，不斷邁向“綜合管理信息化、研制流程規(guī)范化、創(chuàng)新設(shè)計(jì)知識化、型號研制數(shù)字化、研制體系標(biāo)準(zhǔn)化、研制能力國際化”的應(yīng)用目標(biāo)。他們逐步加大了信息化與工程研制、管理的深度融合，圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)、人力資源管理、物資采購管理、財(cái)務(wù)管理、行政管理、質(zhì)量管理、項(xiàng)目管理、檔案管理、知識管理等業(yè)務(wù)，通過業(yè)務(wù)流程梳理、數(shù)據(jù)集成和流程集成，形成了信息化綜合管理與飛機(jī)數(shù)字化工程研制等兩大體系，構(gòu)建了項(xiàng)目管理、綜合管理、并行協(xié)同研制等三大平臺，打造了飛機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、全三維關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)、多廠所協(xié)同研制、數(shù)字化綜合保障等四大環(huán)境，努力把一飛院建設(shè)成為與飛機(jī)研制業(yè)務(wù)、方法、流程高度融合的信息化“智慧型”研究院。

基于“成為涵蓋技術(shù)創(chuàng)新、研發(fā)設(shè)計(jì)和運(yùn)行技術(shù)服務(wù)的飛機(jī)全生命周期一體化解決方案提供者”這一戰(zhàn)略，他們已識別了與戰(zhàn)略匹配的可持續(xù)競爭新型能力要求，即面向飛機(jī)全生命周期管理的研發(fā)能力、面向飛行環(huán)境基于模型的系統(tǒng)工程演進(jìn)研發(fā)能力和基于大數(shù)據(jù)的知識工程管理能力。在此基礎(chǔ)上，建立了與自身戰(zhàn)略一致的兩化融合方針，確定兩化融合目標(biāo)，即打造“基于模型的創(chuàng)新研發(fā)能力”和“多項(xiàng)目智慧管控能力”。同時(shí)明確了兩化融合步驟，落實(shí)了組織機(jī)構(gòu)及保障條件，全面深入推進(jìn)“兩化融合”。

有人預(yù)料：2012年以后的十年，是中國航空工業(yè)與西方強(qiáng)國并駕齊驅(qū)的10年。作為中國飛機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的“擎天柱”，一飛院定將通過持續(xù)不懈的“兩化融化”提升能力、強(qiáng)勁羽翼，在這“黃金十年”里大展作為！