基于模型、數(shù)據(jù)和流程驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化研發(fā)體系探索

楊 帆 韓紅波 魏梅娟 盧 嘉 史紅慶/文

當(dāng)前，信息經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展與新工業(yè)革命正處于重要的歷史交匯期，以航空航天為代表的裝備制造業(yè)正在孕育和發(fā)生著一場重大變革，近年來高復(fù)雜度、高性能、高集成度航天裝備的快速發(fā)展，多品種、小批量、短周期、高質(zhì)量成為裝備研制生產(chǎn)的典型特征，對(duì)科研生產(chǎn)能力提出了更高的新要求，也對(duì)裝備研發(fā)的組織管理及研制模式提出了新要求。傳統(tǒng)的研發(fā)模式已越來越難以應(yīng)對(duì)，迫切需要充分應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)手段助力解決型號(hào)研制中的關(guān)鍵技術(shù)難題，急需構(gòu)建基于模型、數(shù)據(jù)和流程驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化創(chuàng)新研發(fā)體系。

以戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型目標(biāo)為導(dǎo)向優(yōu)化流程、構(gòu)建體系

立足于戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型目標(biāo)，制定數(shù)字化創(chuàng)新研發(fā)體系建設(shè)的頂層規(guī)劃，成立數(shù)字化創(chuàng)新研發(fā)體系建設(shè)專項(xiàng)工作組織機(jī)構(gòu)，按照年度制定工作策劃和分階段的實(shí)施方案，明確責(zé)任人體系，全力推動(dòng)實(shí)施，確保任務(wù)有分解，責(zé)任可落實(shí)，過程可監(jiān)督，結(jié)果可檢查，同時(shí)選擇基礎(chǔ)好、條件相對(duì)成熟的型號(hào)、產(chǎn)品進(jìn)行分項(xiàng)試點(diǎn)應(yīng)用，形成示范性樣板工程，然后再全面推廣應(yīng)用。

統(tǒng)籌考慮數(shù)字化創(chuàng)新研發(fā)體系中涉及的各層次和各要素，追根溯源，統(tǒng)攬管理信息化、工程信息化、基礎(chǔ)支撐條件等各方面建設(shè)需求，結(jié)合各項(xiàng)投資渠道，探索應(yīng)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等先進(jìn)信息技術(shù)，優(yōu)化整體數(shù)字化的總體架構(gòu)，制定符合戰(zhàn)略發(fā)展要求的信息系統(tǒng)布局規(guī)劃和建設(shè)路線圖，支撐創(chuàng)新發(fā)展。制定了數(shù)字化創(chuàng)新研發(fā)體系總體架構(gòu)，分別按照管理體系、研發(fā)體系、知識(shí)體系、基礎(chǔ)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系五大體系開展進(jìn)行總體規(guī)劃，同時(shí)結(jié)合型號(hào)研制工作的具體需求開展信息化課題預(yù)先研究。

以數(shù)字化能力建設(shè)為支撐先導(dǎo)實(shí)踐、全面推進(jìn)

構(gòu)建模型驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)制造協(xié)同研發(fā)模式。設(shè)計(jì)單位與下游工廠各自進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，各自以二維圖紙為核心的數(shù)據(jù)傳遞方式均已無法滿足新的研制需求，迫切需要構(gòu)建模型驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)制造協(xié)同研發(fā)模式，通過打通集成總體部與下游各個(gè)工廠的PDM 系統(tǒng)，打通了設(shè)計(jì)制造上下游之間的數(shù)據(jù)傳遞流轉(zhuǎn)，打造了跨廠所跨地域協(xié)同研制數(shù)字化工程應(yīng)用環(huán)境，改變?cè)O(shè)計(jì)到制造的數(shù)據(jù)傳遞方式，縮短數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的周期，同時(shí)全面采用基于EBOM 的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)了由EBOM 向PBOM、MBOM 的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，BOM 在設(shè)計(jì)、制造環(huán)節(jié)傳遞與應(yīng)用，打通產(chǎn)品BOM 在設(shè)計(jì)、工藝、制造等環(huán)節(jié)的傳遞和應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)單位與下游各工廠型號(hào)研制資源的共享和信息的充分流動(dòng)，有效提升管理水平和研發(fā)效率，方便跟蹤查看流程過程信息，提升技術(shù)狀態(tài)管理水平，降低資源成本和研發(fā)周期。

打通以流程為驅(qū)動(dòng)的型號(hào)科研管理體系。結(jié)合業(yè)務(wù)實(shí)際和現(xiàn)有基礎(chǔ)，在全面實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)信息化管理全覆蓋的基礎(chǔ)上，提升人、財(cái)、物、科研、質(zhì)量等精細(xì)化管理水平，以科研型號(hào)計(jì)劃為主線，開展項(xiàng)目管理、ERP、合同管理、報(bào)銷管理、資產(chǎn)管理等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的深化應(yīng)用與流程優(yōu)化，持續(xù)構(gòu)建以項(xiàng)目管理系統(tǒng)為核心，以項(xiàng)目管理、ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）、綜合管理三大平臺(tái)為支撐的型號(hào)科研管理體系框架，并在建設(shè)與應(yīng)用過程中推進(jìn)業(yè)務(wù)集成，規(guī)范統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源，打通業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)通道。以項(xiàng)目管理系統(tǒng)建設(shè)為主線，以ERP 資源管控思想為指導(dǎo)，打通管理數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)科研與管理融合、多業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)互動(dòng)，重點(diǎn)開展計(jì)劃管理、資源管理、成本管理、質(zhì)量管理等模塊建設(shè)與深化應(yīng)用，持續(xù)結(jié)合業(yè)務(wù)實(shí)際，對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行重組及優(yōu)化。

發(fā)揮數(shù)字化創(chuàng)新研發(fā)體系效能。通過技術(shù)數(shù)據(jù)包規(guī)范的建立，在型號(hào)立項(xiàng)之初，就與各參研單位策劃并確定技術(shù)數(shù)據(jù)包內(nèi)容，同時(shí)細(xì)化管理要求，使產(chǎn)品研制全過程得到有效控制，將型號(hào)研制的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)和交付等研制生產(chǎn)環(huán)節(jié)中形成的各類海量數(shù)據(jù)進(jìn)行了集中統(tǒng)一存儲(chǔ)?；谝巡杉降母飨到y(tǒng)信息與數(shù)據(jù)開展了大數(shù)據(jù)研究，進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)、分析、展現(xiàn)，采用大數(shù)據(jù)工具軟件開發(fā)滿足管理需求的分類數(shù)據(jù)報(bào)表與決策支持圖形報(bào)表，以支持管理、研發(fā)改進(jìn)及風(fēng)險(xiǎn)管控。利用大數(shù)據(jù)分析對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總及分析，確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)的完整性、正確性、可追溯性，使產(chǎn)品研制全過程得到有效控制，最終用數(shù)據(jù)說話，建立基于定量數(shù)據(jù)的面向產(chǎn)品研制全過程的監(jiān)視測(cè)量體系。

以知識(shí)積累與應(yīng)用為依托夯實(shí)基礎(chǔ)、完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

以標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)為引導(dǎo)，按照數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)研究成果，進(jìn)一步細(xì)化數(shù)字化創(chuàng)新研發(fā)體系建設(shè)路線圖，根據(jù)自身特點(diǎn)和業(yè)務(wù)流程構(gòu)建了數(shù)字化研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)體系，按系統(tǒng)、分專業(yè)對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品研制、開發(fā)等過程中執(zhí)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行清理、匯總和完善，分析相關(guān)的設(shè)計(jì)分析、試驗(yàn)驗(yàn)證及綜合保障等業(yè)務(wù)活動(dòng)，清理在型號(hào)研制過程中的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范需求，查詢并分析現(xiàn)有國家、企業(yè)發(fā)布的有關(guān)信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，給出了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)適用性評(píng)價(jià)結(jié)論。對(duì)無數(shù)字化依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的或標(biāo)準(zhǔn)適用性不強(qiáng)的，提出數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)修改、編制需求。結(jié)合型號(hào)研制工作對(duì)數(shù)字化工作的具體要求，共分基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)、支撐環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)及信息化管理標(biāo)準(zhǔn)四部分開展標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究工作。加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)和能力建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)深入推進(jìn)，數(shù)字化手段的應(yīng)用逐步推廣。

數(shù)字化研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)不僅涉及設(shè)計(jì)單位，還與下游工廠緊密相連，因此設(shè)計(jì)單位組織標(biāo)準(zhǔn)化、總體、各分系統(tǒng)專業(yè)、工廠工藝和制造等各部門專人參加的攻關(guān)小組，并充分借鑒航空航天領(lǐng)先單位的已有成果，分析消化吸收，重點(diǎn)協(xié)調(diào)下游工廠的工藝和制造部門，建立統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息源和規(guī)范要求。同時(shí)應(yīng)在航天企業(yè)的設(shè)計(jì)單位組織開展重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)的編制，加強(qiáng)了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的學(xué)習(xí)交流，不斷健全數(shù)字化研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。