上飛院CIO蔣君仁：兩化融合助力大飛機研發(fā)數(shù)字化轉型
大飛機的數(shù)字化研發(fā)不斷深入
上海飛機設計研究院（以下簡稱“上飛院”）成立于1970年，設計了國內(nèi)第一架噴氣式客機“運十”。2008年5月11日，中國商用飛機有限公司掛牌成立，上飛院作為其設計研發(fā)中心，主要承擔飛機的研發(fā)、實驗驗證、試航取證以及關鍵技術攻關等任務。
通過導入兩化融合升級版理念和方法，上飛院實現(xiàn)了發(fā)展理念從技術導向到管理變革、組織優(yōu)化、戰(zhàn)略管控的轉變；發(fā)展目標從技術應用到能力建設的轉變；運行模式從粗放管理到以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心的精細化管理轉變。
蔣君仁介紹，上飛院研發(fā)的客機主要有三個型號，ARJ21支線噴氣式客機、C919大型客機和CR929遠程寬體客機。隨著型號不同，數(shù)字化研發(fā)不斷深入：
設計ARJ21時，主要以二維圖紙的形式進行。
設計C919時，從PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）協(xié)同逐步進化到3D PRM（合作伙伴關系管理）協(xié)同，設計的數(shù)字樣機，也逐步從單純的產(chǎn)品數(shù)字樣機拓展到服務數(shù)字樣機和制造數(shù)字樣機，不斷向下游進行拓展。
到CR929，則采用了企業(yè)級的系統(tǒng)全生命周期協(xié)同，系統(tǒng)需求從功能、原理、結構連續(xù)傳遞到生產(chǎn)、服務和運營，數(shù)字樣機也拓展到了功能數(shù)字樣機和性能數(shù)字樣機，現(xiàn)在還在逐步做運營數(shù)字樣機，最終實現(xiàn)數(shù)字孿生。
針對性破解4大痛點
在數(shù)字化發(fā)展歷程中，由于大飛機研制具有知識密集、技術密集、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈長等特點，研發(fā)工作面臨著系統(tǒng)復雜度不斷增加、多型號、系列化、創(chuàng)新發(fā)展等挑戰(zhàn)。
針對產(chǎn)品創(chuàng)新門檻高、產(chǎn)能需求呈倍數(shù)級增長、系統(tǒng)復雜度指數(shù)級增加，以及研制成本和研制周期大幅壓縮等痛點，上飛院進行了兩化融合以及數(shù)字化轉型。
拆解分析，確定新型能力
上飛院數(shù)字化轉型的第一步，是識別確認新型能力。過程分為業(yè)務場景、價值模式和可持續(xù)競爭合作優(yōu)勢策劃，確定發(fā)展戰(zhàn)略和舉措，識別價值體系優(yōu)化、創(chuàng)新和重構的需求，確定新型能力等。
針對業(yè)務場景策劃，蔣君仁表示，飛機設計主要分為5個階段：分析客戶需求、產(chǎn)品概念設計、產(chǎn)品初步設計、產(chǎn)品詳細設計和產(chǎn)品服務驗證。通過對5個階段的數(shù)字化需求分別進行調(diào)研和分析，上飛院確定了3個核心業(yè)務場景，一個是數(shù)字化研發(fā)的設計與仿真，第二個網(wǎng)絡化的協(xié)同研發(fā)，第三個是知識賦能，同時明確了相應的度量指標、價值效益和治理體系的優(yōu)化方向。
價值模式策劃的重點，是將新型能力建設作為貫穿數(shù)字化轉型始終的核心路徑，支持業(yè)務按需調(diào)用能力，快速響應市場的變化。上飛院分析，自己的價值需求主要是研發(fā)成本降低、產(chǎn)品質(zhì)量提升、促進數(shù)字化業(yè)務培育、提升產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化水平。通過這些需求的推動和新型能力視角的引領，上飛院將運行和改進新型能力，推進業(yè)務創(chuàng)新轉型，獲取可持續(xù)競爭優(yōu)勢，獲得穩(wěn)定的預期市場收益。
在可持續(xù)發(fā)展的競爭合作優(yōu)勢方面，上飛院分析認為自身在人員賦能、設計技術、集成管理、協(xié)同設計、智慧設計等方面具有相應的優(yōu)勢，并提出了發(fā)展目標 —— “設計出航空公司愿意買、飛行員愿意飛、乘客愿意坐的飛機”，準備從航空公司、飛行員以及乘客三個方面優(yōu)化相應的設計。
同時，上飛院還梳理、設定了自己的發(fā)展戰(zhàn)略：到2035年，把上飛院建設成為國際一流的商用設計研發(fā)中心；到本世紀中葉，把上飛院建設成為世界級的商用飛機設計研發(fā)中心。主要舉措包括：
1．做強一條主軸，以需求為驅(qū)動，實施正向設計；
2．建成兩個體系，能力建設體系和科技創(chuàng)新體系；
3．夯實“育人”、“建物”、“攻事”三項基礎；
4．依托產(chǎn)業(yè)鏈中心，培育商用飛機國內(nèi)配套產(chǎn)業(yè)集群，提升國產(chǎn)化和自主可控。
為了實現(xiàn)戰(zhàn)略目標，上飛院對價值體系也進行了相應的優(yōu)化、創(chuàng)新和重構，提出了4大需求：提升設計研發(fā)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量和價值、促進數(shù)字化業(yè)務培育以及明確民機產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化水平提升。
在上述基礎上，上飛院最終確定了自己要建設的新型能力是數(shù)據(jù)驅(qū)動的商業(yè)飛機和全球一體化的協(xié)同研發(fā)能力，最終實現(xiàn)3A能力級的業(yè)務集成融合的創(chuàng)新轉型。
全領域集成協(xié)同，建設新型能力
明確了新型能力的下一步，就是建設新型能力。蔣君仁表示，上飛院新型能力的建設過程，首先是打造全領域的集成協(xié)同方案。在單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的基礎上，實現(xiàn)模型開發(fā)和虛擬集成。
業(yè)務流程和組織機構方面，上飛院也進行了相應的優(yōu)化和變革。
在業(yè)務流程上，主要是對設計協(xié)同流程、數(shù)據(jù)傳遞流程和工程更改流程進行了優(yōu)化。
在組織機構上，主要是整合成立了五所五中心，設立流程設計組、強化總體專業(yè)，以及成立型號IBT團隊，更好地實現(xiàn)型號的研制工作。
在具體的全領域集成協(xié)同技術實現(xiàn)方面，核心是模型在協(xié)同設計中的傳遞以及數(shù)據(jù)在流程業(yè)務領域和飛機層級的傳遞。
傳統(tǒng)上設計協(xié)同、數(shù)據(jù)管理和仿真是在不同的平臺上進行協(xié)同的。但現(xiàn)在，伴隨著新一代數(shù)字信息技術的不斷成熟，上飛院打通了數(shù)據(jù)的傳遞和模型的對接，實現(xiàn)了全領域的集成協(xié)同和基于模型的在線關聯(lián)協(xié)同設計，打造出面向飛機全階段的實時數(shù)字樣機，從僅關注幾何樣機擴展到系統(tǒng)樣機、制造樣機和服務樣機，且所有過程數(shù)據(jù)均受控，可采用統(tǒng)一的構型管理模式，提高設計結果準確性。
此外，全領域的集成協(xié)同還體現(xiàn)在可以基于模型開展全面的工程分析和審查，包括人機工效分析、全機裝配模擬、安全性影響、運動仿真分析以及轉子爆破影響和防護等。
在數(shù)據(jù)開發(fā)領域，上飛院也實現(xiàn)了全領域的集成協(xié)同和端到端的數(shù)字連續(xù)，核心是無復制、無重復。數(shù)據(jù)進行一次定義，就能全業(yè)務領域復用，包括需求、功能、邏輯、產(chǎn)品、工藝、維護、驗證業(yè)務之間，都可以做關聯(lián)全覆蓋。
在治理體系建設方面，上飛院用架構的方法進行了機制建設，定義了公司的8大過程和40個小過程，并制定了相應的標準和表單，保障過程落地。
為保證實施質(zhì)量，上飛院確定了8個過程監(jiān)控指標，包括客戶滿意度、項目需求驗證率、報告一次通過率等。
此外，上飛院還在考核激勵、人才培養(yǎng)、管理方式變革、組織文化建設等方面持續(xù)加力，進行治理體系的建設。
特別是在人才培養(yǎng)方面，專門成立了大飛機創(chuàng)新谷，引入外部專家人才，并舉辦大飛機設計師大賽、創(chuàng)新大賽等，以賽促才。
新型能力打造的成效和經(jīng)驗
在蔣君仁看來，在上飛院新型能力打造的過程中，兩化融合管理體系升級版貫標發(fā)揮了重要作用，是數(shù)字化轉型的方法途徑，助力上飛院打造了民機正向研發(fā)的“新業(yè)務模式”。
上飛院構建的數(shù)字化研發(fā)平臺，打通了研發(fā)過程的數(shù)據(jù)孤島和流程孤島，把整個過程中的數(shù)據(jù)進行了集成和驗證。
蔣君仁總結，上飛院一直把新型能力建設作為數(shù)字化轉型的核心路徑。按照大飛機研發(fā)業(yè)務價值體系優(yōu)化和創(chuàng)新的要求，識別和打造新型能力，以新型能力建設全方位牽引大飛機研發(fā)數(shù)字化轉型活動，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動設計，打造大飛機產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)業(yè)務快速迭代和數(shù)據(jù)驅(qū)動協(xié)同發(fā)展的開放價值生態(tài)。
按照數(shù)字化轉型戰(zhàn)略規(guī)劃，上飛院要研發(fā)國際一流、自主可控的數(shù)字飛機，打造商用飛機的成熟生態(tài)，培育世界級的研發(fā)能力，實現(xiàn)全面自主可控。這需要運用數(shù)智協(xié)同設計，以客戶為中心，建設數(shù)字化、智能化的設計體系，培養(yǎng)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的研發(fā)能力，最終實現(xiàn)效率提升、企業(yè)提升以及技術和模式的創(chuàng)新。
蔣君仁介紹，上飛院最終的核心目標是要打造基于模型的數(shù)字化企業(yè)，構建基于模型的系統(tǒng)工程正向設計能力，提升工業(yè)知識的積淀與復用水平，提高質(zhì)量、安全、效率和品質(zhì)，實現(xiàn)全時段、全范圍的數(shù)字孿生。
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