發動機系統工程過程信息化的研究與思考

欒旭 鄭寧

摘要：發動機研制伴隨著技術精細化與管理思想的發展，復雜性快速增長，本文圍繞發動機系統工程過程中信息化的應用，從應用現狀中存在的問題、解決對策兩個方面展開論述，并提出了設計信息與管理信息相結合、建立“模型”互通數據、注重軟件技術的開發與實踐三點建議，目的在于提高發動機系統工程過程的信息化水平，最后提出了發動機系統工程過程的發展趨勢。

關鍵詞：信息化；系統工程過程；發動機

現代工程系統在整體復雜度上有了明顯增加，系統設計過程產生的龐大信息與數據開始變得難以管理和維護。在發動機研制與管理工作中，為了滿足市場不斷變化的需求，開始逐漸在其中滲透信息化技術。傳統形式的系統工程過程工作，執行過程中利用文檔作為基線來組織系統工程活動，開展系統論證與設計，會生成各個方面和層面的大量文檔，由此引發諸多問題。隨著信息技術的不斷普及，系統的表達由“以文檔為中心”轉變為“以模型為中心”，基于統一建模語言的一系列系統模型成為全生命期各個階段產品表達的“集線器”，可以被各學科、各角色研發人員和計算機所識別，且信息化在其中的應用，也有效提高了管理效率、準確性，為研發組織內的高效溝通和協同奠定了基礎。

一、信息化在發動機系統工程過程中的應用現狀

現如今，社會已經正式進入信息化，發動機系統工程過程中信息化的應用依然存在諸多問題，系統工程過程信息化的實現依然存在諸多問題，例如信息技術基礎差、管理水平低、信息技術軟件與技術的普及率低等。

（一）信息技術基礎差

信息技術基礎差，重點體現在以下幾個方面：① 工業應用計算機受限，系統設計中的信息技術主要是單機板軟件，各軟件之間無法有效實現信息共享與傳遞；② 眾多信息分散于各個文檔，難以保證完整性與一致性；③ 對于復雜的、動態交互性強的活動難以描述，某處文檔內容更改后，與該文檔相關的文檔都需要相應更改，工作量大，維護困難。

（二）缺乏無歧義描述目標的手段

在系統工程過程使用的信息技術落后，對管理水平造成了直接影響，很多管理工作過于混亂，在發動機產品開發的各個階段，幾乎所有人都只是從自己的視角去描繪一個目標，因此，在各個階段轉換的過程中存在信息斷層。例如，從需求轉化到產品功能定義，往往沒有明確統一的交付物，各個階段各個專業應用的工具、模型、描述方式均不相同，無法互通數據。而且這些描述性文檔，往往會由于閱讀者專業背景的限制，造成理解偏差[1]。

（三）信息技術軟件與技術的普及率低

信息技術普及率方面較低，系統工程過程期間，很多工程管理者因為缺乏對信息化管理的正確認知，單方面認為只要能進入網絡、接發郵件就代表實現信息化管理，對于項目信息化、工作流程的規范、項目實時監督、資源的統一調度等沒有明確的概念。一些研究機構在人員素質方面存在較大的差距，需要提高發展的平衡性[2]。

二、信息化在發動機系統工程過程中的解決對策

（一）設計信息與管理信息相結合

發動機研制項目涉及到諸多內容以及龐大的數據量，帶有復雜性的特點，為了更加快速且有效的完成信息采集、處理等一系列工作，需要設計信息化系統，將所有數據歸納其中，設置明確的標準，對數據進行分類，以此實現完善信息技術管理系統的目的[3]。

（二）建立“模型”互通數據

系統工程過程信息化目標的實現，主要在于構建統一明確的模型，來減少各個學科和階段的信息交互偏差，同時也可以降低協同工作難度。采用系統工程方法，實現發動機模型化，從多個維度和多個層級進行全過程系統的驗證，從而保證從上到下定義分解過程保持一致，應用信息化技術，不斷利用該模型來指導工程，也不斷通過工程實踐的反饋，來維護更新模型。

（三）注重軟件技術的開發與實踐

1.加大信息軟件開發力度

信息技術軟件的開發需要從以下幾個方面著手：① 進度控制。通過網絡計劃技術能夠將重要的工作、機動時間以及各個環節之間的制約關系等加以體現，通過網絡進度管理軟件對進度進行控制，以此有效適應現場情形[4]。當前發動機研發工作中，這類軟件的運用還剛剛起步；② 質量控制。工程質量管理在整體管理工作中屬于非常重要的環節，將質量管理軟件和人工操作進行對比，前者縮短了處理時間，最終結果也更為可靠；③ 成本控制。研發成本控制軟件，對系統的設計、數據計算等環節進行分析，提高成本意識。

2.大力落實信息技術

信息化，其主要特點在于實現信息應用合理化、信息采集自動化、信息技術集成化、信息存儲自動化、信息交換共享化、信息檢索工具化以及信息管理系統化。為了實現信息技術有效落實，系統工程過程系統的研發與應用期間，需要對可能存在的所有因素進行考慮，工作流程再造以及數據中心建立期間，要將各個部門的數據流打通，使所有內容能夠充分結合，針對各個業務模塊進行監督，積極協調各個部門之間的關系，以此構建一個高效率的信息化環境。

三、發動機系統工程過程中信息化發展趨勢

在發動機系統工程過程中運用信息化技術，是適應市場發展需求的重要手段。在當前行業發展趨勢的影響下，今后信息化技術的發展趨勢也會朝著基于模型的系統工程方向演變。一方面，使發動機研制工作更為智能，做到信息與知識表達的無歧義，另一方面實現虛擬計算、遙感和傳感技術等的全面應用，在發動機系統開發早期可以開展系統建模與仿真驗證，可節約大量人力物力成本，提高產品質量并縮短產品開發周期。

結束語：

綜上所述，發動機研制本身是一項復雜的工作，在需求不斷變化的影響下，信息化技術的應用成為行業基礎性要求。一方面有利于提高發動機系統工程過程水平，另一方面則可以使發動機研制工作更加智能，進而推動發動機行業更快更好發展。

參考文獻：

[1] 郜鵬飛. 淺談民用飛機系統研制中的系統工程運用[J]. 科技創新導報， 2015（24）：84-85

[2] 吳穎， 劉俊堂， 鄭黨黨. 基于模型的系統工程技術探析[J]. 航空科學技術， 2015（9）：69-73

[3] 葛立敏， 劉遠恒， 王揚. 基于模型的系統工程在航電系統設計中的應用研究[J]. 航空制造技術， 2015， 477（8）：60-63

[4] 蔣小勇， 葛興濤， 沈毅奔，等. 大型復雜衛星實施基于模型的系統工程研制的研究與思考[J]. 航天制造技術， 2017（5）

[5] 王崑聲， 袁建華， 陳紅濤，等. 國外基于模型的系統工程方法研究與實踐[J]. 中國航天， 2012（11）：52-57