航天科工的互聯時代

《對話》現場,高紅衛向主持人陳偉鴻介紹導彈局部電纜
互聯網正在全面影響中國的導彈研發和生產。我國導彈工業已經成為制造業利用互聯網+轉型的典型代表。
陳偉鴻,央視主持人
高紅衛,中國航天科工集團公司董事長、黨組書記
喬 良,軍事專家
李伯虎,中國工程院院士
10月23日,中央電視臺經濟頻道《對話》欄目將演播室搬到了導彈廠房,專訪中國航天科工集團公司董事長高紅衛,講述航天科工如何構建產業平臺,推動制造資源與互聯網的深度融合。
互聯網正在全面影響中國的導彈研發和生產。我國導彈工業已經成為制造業利用互聯網+轉型的典型代表。由于導彈技術買不來,所以航天科工一直堅持自主創新,形成了相對獨立的研發制造業體系。
陳偉鴻:互聯網在讓我們導彈的內涵變得更加豐富和強大的同時,扮演了怎樣的重要角色?
高紅衛:導彈是一個高科技產品,里邊有許多非常精巧和精細的東西,相互之間要協調、協同,配合得非常嚴絲合縫,才能確保導彈按照預定的程序或者是預定規律飛行,打擊目標。在各種精密裝置和器件之間,需要有非常可靠的電纜網,這些電纜系統以往都是靠手工畫圖,靠手工編號,手工剪斷以后整理捆綁之后,成型焊接才能交付。這個過程非常漫長,并且經常出錯,工作量巨大,重復勞動,很繁瑣。使用互聯網和自動設計軟件之后,就變得輕松、可靠,并且還快速。通過這種模式,我們的設計效率提升了5倍以上,生產效率也提升了3倍以上。
目前我們設計的圖紙是三維的。過去圖紙是平面的,工人必須在腦袋里形成一個立體的概念才能施工和焊接,現在下去已經就是可視的,并且現場有可視的工藝可以讓工人直接參考,三維工藝也可以直接參考,這樣大大提升了效率和工作的成功率和正確率,減輕了工人的勞動強度,非常有用。在軍工領域的互聯網應用,中國與歐洲、美國大體上在一些關鍵的環節處在同一個時代。我們現在要做的就是盡快地縮小這種差距。

↑節目錄制現場展示的反艦導彈產品
陳偉鴻:軍工領域互聯網應用,我國處于什么樣的一個層級階段?
高紅衛:目前看,計算機和網絡在工業里面的應用全世界做得最好的還是德國。但是,在軍工技術領域里,現在中國和歐洲、美國大體上在一些關鍵的環節處在同一個時代。應該說這個時代才開始,未來還有很大的空間,我們現在要做的就是盡快地縮小這種差距,盡快地提升應用計算機和網絡來輔助生產、輔助制造、輔助實驗的比例,提高這種能力。
陳偉鴻:我們在互聯網和計算機的幫助之下,克服了以往導彈內部輸血不暢的情形。假如在戰爭當中這種情況出現了,會導致什么樣的惡果?
喬良:直接導致你的命中率下降,殺傷力降低。比如說導彈的第一次使用是在1958年,國民黨的空軍拿美國人給他的空空導彈攻擊我軍的殲五飛機,結果它發射了兩枚導彈,一枚被我們規避躲掉了,另一枚不但沒有射到我們的飛機,居然把他自己的一架飛機擊落了。這種情況我估計就屬于剛才所講的輸血不足,結果導致整個命中率的下降。
實際上隨著計算機技術在導彈設計和生產領域的運用,應該說導彈的質量大大提升。從一些戰例中也能看出來,以色列在攻擊敘利亞的導彈和雷達陣地時,導彈命中率達到了60%多。而到了馬島戰爭,英國人用導彈攻擊對手,命中率達到88%。而現在的導彈命中率,如果沒有干擾或者干擾不成功的話,導彈的命中率幾乎可以達到百分之百。所以說,這和計算機和互聯網的進入導彈的設計和生產密不可分。
陳偉鴻:全世界都在關注的載人航天飛船的成功發射中,有哪些工作任務是由航天科工承擔的?
高紅衛:航天科工是配合航天科技來承擔國家的相關運載火箭、飛船、空間站及相關測控系統的任務。其中部件和產品數以百計,我們所生產和配套的零部件一共是200多萬件,應該說在這里邊科技人員做了很多工作。這次神舟十一號飛行實驗成功許多同志都付出了心血和汗水。
陳偉鴻:1999年神舟一號的發射開始,航天科工就加入了其中,從那時候到現在,您的心情有過什么樣的變化?
高紅衛:從開始承擔任務的光榮與激動,到后來這些任務一個一個的發射成功,現在實際上是越來越緊張了,越來越感到壓力巨大。為什么呢?在不知道的時候就是無知無畏,現在成功越多壓力越大。搞導彈、航天的,往往有故障的時候覺得踏實一點。沒有故障的時候,心里不踏實。
陳偉鴻:好在一切都如我們所愿,我想這一刻您可以放下緊張心情了。

高紅衛:其實現在還不行,因為我們所承擔的產品在天上還在運轉著。同時在飛船返回的時候,航天員返回的時候,還有一些關鍵動作需要我們生產的產品來保障。比如說伽瑪高度表,飛船著陸前,這時候高度表起作用。還有切割降落傘繩索的切割裝置,如果不按時切割開,拖著航天員很長時間,會受傷。現在不是慶幸的時候,需要等待航天員順利返回地面,安全著陸以后心才能放下來。
陳偉鴻:當互聯網與導彈結合的時候,到底會發生一些什么?
高紅衛:互聯網的應用往往是踏雪無痕的,因為已經滲透到我們工作的每一個環節。導彈武器系統大體上包括八個方面,第一個方面就是導彈武器系統的總體,就是這個導彈是什么?做什么用?第二個就是動力系統,發動機。第三個就是控制系統,導彈不能翻跟頭,不能在天上打轉轉,必須有控制。還有就是導彈的制導系統,就是眼睛、鼻子、耳朵。再有就是火控,指揮和控制系統。還有是信息的提供,像雷達這些地面裝備。還有就是彈頭。最終送出去發揮作用的是彈頭。
這些系統綜合起來,如果按常規方式,按以往方式來做,就是靠筆、紙、計算器、計算機,還有各種各樣的圖,還要坐火車、坐飛機全國各地銜接、協調。但是一旦把這些工作全部挪到了互聯網上,出差就可以免了,三角板、直尺、圓規也不要了,計算都在網絡里面完成了,溝通也不需要打電話,發傳真了。互聯網提高了速度,降低了成本。同時,由于互聯網介入,引入很多新技術,新產品,使得導彈既輕了,又廉價了,成本更低了,威力還更大了。
在導彈的研制生產過程中,仿真實驗是其中非常關鍵的一個環節。目前,互聯網技術被我國的導彈制造企業廣泛應用在這個領域,使得導彈仿真實驗得到了極大的改善和提高。
陳偉鴻:應用互聯網制造出的導彈是否擁有更高性能和更強戰斗力?
高紅衛:目前來講,用互聯網或者借助計算機來設計導彈,各國都剛剛開始不久。從我們整個集團的經驗來看,應該說在戰斗力的提升方面,在性能提升方面,我們的導彈現在精度更高、射程更遠、更經濟。我們把它定義叫結構功能一體化、系統分系統集成化、軟件硬件滲透化,這三化導致我們導彈武器系統的設計能力是一種質的提升。
陳偉鴻:仿真實驗在導彈的建設過程中扮演什么角色?
高紅衛:導彈在飛行實驗之前要求就是飛行實驗去驗證設計的正確性,工藝的合理性,質量保障的有效性,地面實驗的充分性。首先,就是設計的正確性,設計的正確性怎么保障?除了設計師相互之間校對、審核,還有評審等等之外,在產品沒有做出來之前,必須要就他所使用的模型和他所要達成的規模是否匹配,或者實行的過程是否合理,必須要進行校核。
這個校核使用的方式有兩種方式,一種是數學仿真或者數字仿真,還有一種叫半實物仿真。數學仿真可以在異地、不同城市,甚至在不同國家之間通過互聯網來完成,效率非常高,效果也非常好。半實物仿真一般情況下也是在不同的地點、不同的地區,有一部分是實物,一部分是數學模型、計算機,也可以通過互聯網進行數據交換、數據整合,來進行判讀和辨別。
所以仿真對于總體設計和導彈設計來講,十分重要,它的數據量極其巨大,速度要求很高,存儲量要求很高。所以恰恰這幾方面對于我們互聯網來講是它的長處所在。用互聯網的方式來實驗仿真,無論是數學仿真還是半實物仿真,都極大地提升質量,提高效率,可以說它是我們的一個關鍵工序。
我國的航天工業企業正在廣泛應用工業互聯網,成為智能制造、協同制造、云制造領域的先鋒。
“三啞”問題是阻礙我們國家工業互聯網、智能制造、“中國制造2025”等目標實現的最大的障礙。這個問題解決之后,會使我們國家制造業發生一個巨大變化。
陳偉鴻:“云制造”有怎樣的威力?
高紅衛:當前我們國家所面臨的最大問題,就是我們所說的“三啞”問題,啞崗位、啞設備和啞企業。我們說這個“啞”并不是像聾啞人的“啞”,實際上是什么呢?這些崗位、這些設備、這些企業不能在線,不能通過線上與其他崗位、其他設備、其他企業進行協同。
這個“三啞”問題是阻礙我們國家工業互聯網、智能制造、“中國制造2025”等目標實現的最大的障礙。所以,目前我們第一階段重點要突破的就是在研發、智能制造、協同制造和云制造軟件的基礎之上,要解決“三啞”改造問題。這個問題解決之后,有更多的企業可以在網上共享資源、共享設備,協同工作。這樣會使得我們國家的制造業發生巨大的變化。
陳偉鴻:高董事長提到了云制造的概念,李伯虎先生是云制造概念的提出者,我們特別想聽一下您在這方面的觀點?
李伯虎:我們國家在數字化制造方面確確實實提高了不少,但是在信息互通、資源共享、能力協同、自主創新方面還是有不少的問題和差距。怎么辦呢?我們首先就想到把云計算的理念和技術和制造技術結合起來,來解決我們制造資源和能力。
第二,制造技術也往智慧化上走。比如3D打印,比如智能機器人、智能設備等一些新材料。特別是人工智能取得了重要的突破,像機器學習、群體智能和人機融合的智能等等方面。所以,我們就提出了智慧云制造,以航天云網為例,它就是智能制造云系統的雛形。它就是一種互聯網+人工智能時代的智能制造的模式。
陳偉鴻:黑燈工廠是一個什么樣的概念?
高紅衛:黑燈工廠的概念就是智能制造。傳統上車間工作時候必須要開燈,不開燈人沒有辦法工作,因為所有操作都需要由人來完成,但是一旦實現了智能制造,所有的操作由機器自動完成,人只需要做生產準備,備好料,輸好程序,把數量、質量、工藝交給它之后,就可以關燈走人了。關燈以后還得繼續工作,人來了以后開燈,就可以上料或者是輸程序。
陳偉鴻:這些傳統的導彈裝配工人是不是都得下崗了?
高紅衛:我們導彈工人要掌握更好的技術才能駕馭這些裝備,對于他們素質要求是更高了。但是有了這些裝備之后呢,一個人過去可以完成一發彈,現在每個人可能就是三發彈,五發彈。對于他們要求更高了,他們不但不會下崗,而且提升效率,提高能力,會給他們更多出彩的機會。
陳偉鴻:如果有黑客入侵了我們的制造系統的話,豈不是意味著很多機密都要泄露?
高紅衛:這當然是世界難題,我們航天科工也一樣,也面臨著泄密的危險,但是我們有自己獨到的功夫。我們的計算機、網絡、軟件、硬件、數據庫、操作系統等等,全部都采用國產化,沒有一行外國代碼,沒有一個外國器件。這樣的自主可控系統至少底層是安全的。
當然再嚴密的保證體系也不能百分之百,我們更多的還是要從技術手段和思想理念來做工作。機器自身無所謂,它沒有失泄密的問題,失泄密的問題核心在于人。如果人不出問題,設備本身不會出問題。當然,隨著技術的提升可能會有一些新的技術、新的手段、新的方法侵入系統,這也是我們一直在和國內一些專家在共同努力,目前而言,我們的系統還是安全的。