石菲
2013年1月,波音787型客機曝出一系列故障,隨后全球多家航空公司對波音787型客機下達了禁飛令。盡管波音公司試圖通過推出新電池組等方案來早日解除監管機構對安全方面的擔心,但全日空和美聯航等還是將波音787的禁飛期延長到了2013年5月。
飛機有著一般產品無法比擬的特殊性,其性能要求高、結構復雜、研制周期長。民用飛機在制造前還要調研飛機的飛行環境、運行效率、市場定位和客戶需求,明確需求后要將其轉化為設計方案,在制造環節,專業領域包括材料、工藝、電子、機械、光學、液壓等,并要經過靜力、疲勞、強度、飛行等各種試驗,其涉及的技術范圍之廣、復雜程度之高、制造要求之嚴苛,可以說,沒有哪個行業可出其右。
面對如此復雜的系統工程,如何進行管理是一個大問題。在信息化時代,飛機制造可以借助信息化手段和工具,將基礎數據、工業流程和知識全部嵌入到研發過程中,實現知識的復用,不僅能夠大大提高研制效率和產品質量,還可減少不必要的重復,縮短研制周期,減少風險,降低成本,從而全面提升航空產品的研制水平。
為此,中國航空工業集團公司(簡稱“中航工業”)與IBM進行了系統工程戰略合作,共建系統工程卓越中心(CoE),該中心將作為未來系統工程行業推廣的主要承載平臺,其功能包括方法論研究、解決方案設計及驗證、人員培訓、系統演示、體驗及測試等,并專注于軟件工程和系統工程(包括需求工程)領域,助力航空產品研發與制造能力的全面提升。
持續推進兩化深度融合
中國航空工業集團公司是由中央管理的國有特大型企業,于2008年11月6日由原中國航空工業第一、第二集團公司重組整合而成。中航工業設有航空裝備、運輸機、發動機、直升機、機載設備與系統、通用飛機、航空研究、飛行試驗、貿易物流、資產管理、工程規劃建設、汽車等產業板塊,下轄200余家成員單位、有20多家上市公司,員工約50萬人;擁有由中國航空研究院和33個科研院所組成的高水平科研體系,具備異地協同設計制造能力和現代化信息傳輸能力。
航空工業的項目管理復雜、產業結構層次多、產業鏈覆蓋面廣,需要在世界范圍內進行資源配置和工程協同;同時,航空產品研制周期長,過程復雜,過去的傳統方式通常以年為單位進行計算,從項目論證、方案設計、工程研制,到首飛、設計定型、生產定型、批量生產要經過長達七、八年甚至十多年的時間;而借助于信息技術,中航工業在工程技術方面已具備多學科綜合設計和優化能力,從概念設計到數字樣機,從制造到試飛,航空產品研制周期與迭代速度大大加快。
中航工業副總經理、首席信息官張新國表示,“信息化的本質是自動化,而自動化的前提是所有知識要結構化、顯性化,工業化的本質是組織、技術、流程和人員,因此兩化融合的本質就是要解決工業過程中的知識問題,最終就是把組織、方法、流程、技術等元素融合在一起,讓隱性知識顯性化,非結構知識結構化。我認為兩化深度融合就是所有業務流程自動化,不僅局限于工程設計、制造、試驗等領域,還包括辦公等其他任何業務流程。只要把流程中的知識挖掘出來,將其過程顯性化、結構化,不僅可以達到所有流程的自動化,還可以讓更多的人共同參與進來,這就是兩化深度融合。”
深入構建知識協同
為進一步深化信息化建設、推進兩化深度融合、滿足航空產品研制的新要求,中航工業需要采用系統工程方法來開發產品,創建一個從構思到實施、測試和維護的動態協同流程,并作為關鍵的紐帶實現開發人員與相關群體的連接,更加經濟高效地管理復雜的超大規模項目,構建高質量系統。
張新國表示,“隨著航空產品和技術越來越復雜,傳統的系統工程應用已經不能滿足行業的需求,基于信息技術的系統工程方法和工具正在復雜產品開發中發揮著越來越重要的作用,IBM在系統工程領域有著很強的技術優勢,雙方的合作正基于此。盡管雙方的商業往來由來已久,但是由于一直沒有深入合作,軟件優勢未能充分發揮,實際應用效果也大打折扣,如今的局勢下,只有雙方跨越買賣關系走向深度合作,才能走向共贏。”
因此,雙方這次合作是本著“優勢互補、互惠互利、逐步深入、共同發展”的原則,將整合雙方優勢,并基于IBM Rational的技術和實施能力,以及長期以來在國際航空領域的深入實踐,力促系統工程方法論及相關技術在航空產品研發中的應用,建立以需求驅動的航空產品協同研發體系,合作提升系統工程信息化的應用水平。
IBM全球副總裁及新興市場工業部總經理Eric Leveugle表示:“系統工程卓越中心的建立不僅幫助中航工業全速提升航空產品創新技術水平和開發能力。更重要的是通過雙方的戰略合作,為激發航空產業創新、促進航空研究和制造領域全面發展打下了堅實基礎。”
作為戰略合作中的重要內容,中航工業的信息化專業支撐團隊——金航數碼承擔了合作建立解決方案、工業軟件和信息服務的技術通道及支撐平臺的任務,起到了供應商和用戶之間的橋梁作用。
談及系統工程卓越中心的未來,張新國表示,“當戰略變成一個可執行的方案時,才能夠走下去。目前,系統工程卓越中心已經由雙方工作團隊共同進行了設計,有明確的目標和清晰的工作路徑,有足夠的能力和資源的支撐,接下來就需要雙方的共同努力,希望合作過程中我們能夠真正學習和分享其中的精髓,充分挖掘知識的價值,助力中航工業產品研發與制造水平的全面提升。”