面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠探索與建設(shè)

朱瓊

(中國航發(fā)上海商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限責(zé)任公司， 上海 200206)

0 引言

航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和政治價(jià)值。當(dāng)前我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)水平仍遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家，整體工藝技術(shù)水平和生產(chǎn)作業(yè)管理模式的相對(duì)滯后是其中的重要原因[1]。

伴隨著“工業(yè)4.0”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“智能制造”等先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的相繼推出，智能制造相關(guān)技術(shù)為核心的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正引領(lǐng)中國制造實(shí)現(xiàn)做大做強(qiáng)的歷史跨越[2]。

建設(shè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)智能工廠，大力推進(jìn)裝備、人、物流聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了工藝流程改造、生產(chǎn)與管理數(shù)據(jù)的互聯(lián)共享，是支持我國商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)成功研制與卓越交付目標(biāo)的重要技術(shù)手段[3-5]。

1 國內(nèi)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠實(shí)踐與發(fā)展趨勢(shì)分析

1.1 商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的特點(diǎn)與需求

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的“心臟”，是飛行器的動(dòng)力之源。商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)由上萬個(gè)高精密零部件組成，其性能及技術(shù)水平對(duì)于飛機(jī)整體而言，在安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性等關(guān)鍵指標(biāo)上均占據(jù)超過半數(shù)權(quán)重，研制過程具有難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、投入多、周期長等特點(diǎn)[6-7]。且航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制是一項(xiàng)多學(xué)科、多專業(yè)相結(jié)合的大型系統(tǒng)工程，具有技術(shù)難度大、投入資金多、質(zhì)量與可靠性要求高、協(xié)作單位多、研制風(fēng)險(xiǎn)高和管理難度大等特點(diǎn)。

根據(jù)《產(chǎn)品生命周期管理概論》作者烏爾里希·森德勒的觀點(diǎn)，工業(yè)4.0的本質(zhì)是信息物理融合系統(tǒng)[8]，基礎(chǔ)支撐技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器通信。實(shí)施工業(yè)4.0需要?jiǎng)?chuàng)新構(gòu)建數(shù)據(jù)連接，并依據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行生產(chǎn)工具的數(shù)字化實(shí)踐。

1.2 國外航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)的數(shù)字化工廠創(chuàng)新實(shí)踐

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是民用飛機(jī)上傳感器數(shù)量最多的部位，隨著傳感器技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)可測(cè)量數(shù)據(jù)類型越來越多，數(shù)據(jù)量越來越大，為提高產(chǎn)品可靠性及改進(jìn)產(chǎn)品運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量，國外航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的工業(yè)4.0實(shí)踐活動(dòng)主要集中在對(duì)設(shè)計(jì)、制造和售后服務(wù)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)的收集、處理及使用。

羅羅公司正在步入“大數(shù)據(jù)”時(shí)代，其通過成立數(shù)字化部門，并與印度塔塔咨詢服務(wù)公司建立公司級(jí)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，創(chuàng)建航空發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)字雙胞胎，通過虛擬數(shù)字化模型，管理發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過程，構(gòu)建數(shù)字化工廠。同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)故障發(fā)生的可能性。同時(shí)，羅羅正在建立R2數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，期望通過使用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和新的分析手段來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行“財(cái)富”挖掘，從而實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約[9]。

普惠近年來陸續(xù)啟動(dòng)了多個(gè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目[10]，力圖通過數(shù)字化工廠改造方案，提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)月產(chǎn)量。其精益轉(zhuǎn)型部門通過加入Forcam學(xué)院實(shí)施數(shù)字化車間管理，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接惠普及其供應(yīng)商，通過機(jī)床設(shè)備監(jiān)控檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析，提升運(yùn)營、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、交付和質(zhì)量水平。

GE致力于打造“傳感器+大數(shù)據(jù)”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式[11]。在維持發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性的同時(shí)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的其他性能,同時(shí)避免發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)突發(fā)性故障而緊急返修是GE開展數(shù)據(jù)分析的目標(biāo)。Predix是GE推出的全球首個(gè)專為工業(yè)數(shù)據(jù)分析開發(fā)的云服務(wù)平臺(tái)，可以與各種云環(huán)境中的應(yīng)用和服務(wù)進(jìn)行無縫銜接，將其用于發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控，幫助發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控團(tuán)隊(duì)捕捉更多的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)分析變得更精確、更快捷。同時(shí)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜的離散制造環(huán)節(jié)，GE建立了起強(qiáng)大的生產(chǎn)管理和制造執(zhí)行系統(tǒng)解決方案，結(jié)合精益、自動(dòng)化和數(shù)字化方法，將現(xiàn)有流程全部數(shù)字化，全面提升制造績效。

1.3 國內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的差距分析

近30年來，我國發(fā)動(dòng)機(jī)主要制造廠不斷深入開展數(shù)字化技術(shù)的研究與應(yīng)用，在基礎(chǔ)支撐環(huán)境建設(shè)及數(shù)字化工具應(yīng)用方面取得了不少成績。但總體與國際先進(jìn)水平相比有很大差距，尚未形成系統(tǒng)化的研發(fā)體系進(jìn)而支撐生產(chǎn)力提高以滿足型號(hào)工程的需求。存在新型產(chǎn)品研制、批量生產(chǎn)能力薄弱等問題，為縮短與世界發(fā)達(dá)航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)的差距，具體表現(xiàn)為：

1) 業(yè)務(wù)過程管理尚未全方位貫徹精益生產(chǎn)思想：企業(yè)管理者要全面及多要素綜合思考企業(yè)的總體效益，消除八大浪費(fèi)，對(duì)于各種等待、庫存過高、過程質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量需要進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

2) 需要通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的深度應(yīng)用支持多地域人、機(jī)、物資源的信息集成、共享：通過通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和促使制造全系統(tǒng)及全生命周期活動(dòng)中的人/組織、經(jīng)營管理、技術(shù)/設(shè)備及信息流、物流、資金流、知識(shí)流、服務(wù)流的集成優(yōu)化，最終形成互聯(lián)化、服務(wù)化、協(xié)同化、定制化、柔性化的智能制造新模式和“泛在互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、共享服務(wù)、跨界融合、自主智慧、萬眾創(chuàng)新”的新業(yè)態(tài)，進(jìn)而高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、綠色、柔性地制造產(chǎn)品和服務(wù)用戶,提高公司的市場競爭能力。

3) 需要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈動(dòng)態(tài)管理、整合與協(xié)同優(yōu)化：商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)及其相關(guān)產(chǎn)品的研制、技術(shù)開發(fā)與技術(shù)咨詢業(yè)務(wù)都不是獨(dú)立的，和其他相關(guān)的制造業(yè)都有著緊密的聯(lián)系，作為具備極高附加值的產(chǎn)業(yè)，隨著自主研發(fā)制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷深入，可對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)產(chǎn)生顯著效應(yīng)。

2 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠總體架構(gòu)

2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義及特點(diǎn)

美國最早提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，在其2013年的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略中由GE明確了推廣路徑[11]。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略的技術(shù)模型是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加上大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等，通過在制造領(lǐng)域的不同環(huán)節(jié)植入對(duì)應(yīng)的傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)感知、收集數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)環(huán)節(jié)的精確控制，通過合理調(diào)整，有效提高生產(chǎn)效率。其核心是通過人、機(jī)器、和數(shù)據(jù)的結(jié)合來減少成本、提高生產(chǎn)過程精準(zhǔn)程度、提升生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和安全：

1) 網(wǎng)絡(luò)：主要是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及有效的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，從而構(gòu)建機(jī)器通信、連接方式，支撐實(shí)時(shí)感知、協(xié)同交互的生產(chǎn)過程執(zhí)行。

2) 數(shù)據(jù)：是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心驅(qū)動(dòng)，其包括數(shù)據(jù)采集、集成處理、建模分析、決策及反饋控制等過程。

3) 安全：是指網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的安全保障，包括設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)安全和應(yīng)用安全等，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的全方位保護(hù)。

2.2 商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠總體架構(gòu)

商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種量產(chǎn)產(chǎn)品，與火箭等航天產(chǎn)品由獨(dú)立的公司從發(fā)動(dòng)機(jī)本體到電控完全租住生產(chǎn)不同，商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)要積極整合全球化制造資源，利用先進(jìn)制造理念和集成化的網(wǎng)絡(luò)制造環(huán)境組織業(yè)務(wù)流程，如圖1所示。

圖1 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠總體架構(gòu)

實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、市場營銷、售后服務(wù)全生命周期及產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)閉環(huán)應(yīng)用，優(yōu)化新型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)研制、生產(chǎn)及性能分析。從轉(zhuǎn)變企業(yè)組織方式、經(jīng)營模式和管理機(jī)制等方面入手，以市場需求為驅(qū)動(dòng)，利用共享的信息、資源、技術(shù)等，互相合作，主動(dòng)積極地尋找市場機(jī)遇，降低成本投入，實(shí)現(xiàn)區(qū)域資源協(xié)同。并逐步構(gòu)建從市場服務(wù)、研發(fā)管理、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)的端到端的全業(yè)務(wù)鏈集成管理模式。

從架構(gòu)中可以明確分為研發(fā)、生產(chǎn)及售后幾個(gè)大的環(huán)節(jié)：

1) 研發(fā)環(huán)節(jié)，針對(duì)業(yè)務(wù)流程中的涉及與仿真部分建設(shè)涉及規(guī)劃與驗(yàn)證能力相關(guān)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)基于模型的設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證，形成可制造性涉及方案；

2) 生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以結(jié)構(gòu)化工藝為源頭，以生產(chǎn)計(jì)劃和工藝流程為主線，設(shè)計(jì)開發(fā)涵蓋計(jì)劃排產(chǎn)、工序任務(wù)調(diào)度管理、現(xiàn)場物料調(diào)度、現(xiàn)場工藝可視化、檢測(cè)數(shù)據(jù)管理、電子看板等業(yè)務(wù)模塊的智能車間集成管控平臺(tái)，同時(shí)打通設(shè)備、工藝、資源等互聯(lián)互通鏈路；

3) 售后環(huán)節(jié)，以運(yùn)行過程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)實(shí)施運(yùn)行過程維護(hù)及備品備件支持。

通過一體化業(yè)務(wù)運(yùn)營管理創(chuàng)新，可保證商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程流程受控、數(shù)據(jù)共享一致，實(shí)現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)管理的有效性。通過建立基于模型的數(shù)字化企業(yè)，具有自主判斷能力，進(jìn)行協(xié)同、重構(gòu)及可擴(kuò)展特性，可采集獲取和理解外界及自身的信息，并分析判斷及規(guī)劃自身行為。按照產(chǎn)品生命全生命周期各階段的運(yùn)營管理要求，企業(yè)中各組成單位依據(jù)工作任務(wù)，通過一定規(guī)則自組織形成最佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)。一體化運(yùn)營模式創(chuàng)新過程中，數(shù)據(jù)獲取和有效利用是關(guān)鍵。

一方面在商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造工廠內(nèi)部，通過有效的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，廣泛應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)基礎(chǔ)，進(jìn)行信息及實(shí)體互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)信息有效傳遞；同時(shí)，在環(huán)境允許，且數(shù)據(jù)需求精確及時(shí)要求前提下，可通過使用機(jī)器視覺，結(jié)合信號(hào)處理、仿真及多媒體技術(shù)，將可視化實(shí)景擴(kuò)增至現(xiàn)實(shí)場景中，完善設(shè)計(jì)與制造全過程。

另一方面，對(duì)于數(shù)字化工廠運(yùn)行環(huán)境，通過內(nèi)外部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件供應(yīng)商、航空公司、飛機(jī)制造商、適航局等各方，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化、精確化的數(shù)據(jù)聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的共贏與良性發(fā)展。

3 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠搭建

3.1 商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)搭建商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠，其重點(diǎn)是通過網(wǎng)絡(luò)把設(shè)備、產(chǎn)線、工廠、企業(yè)、供應(yīng)商、客戶緊密地連接在一起，將各種物通過傳感器、嵌入式終端、自動(dòng)控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過物聯(lián)網(wǎng)形成智能網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。

圖2 商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主體架構(gòu)分為工業(yè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、安全隔離設(shè)備等。其中工業(yè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、工業(yè)WIFI、各層級(jí)OT/IT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)負(fù)責(zé)各層次信息高效、穩(wěn)定傳輸；工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)管理體系，全面升整體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理質(zhì)量，從而保障各業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行；安全隔離設(shè)備負(fù)責(zé)安全、可靠、高效的數(shù)據(jù)交換。

3.2 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化工廠數(shù)據(jù)閉環(huán)設(shè)計(jì)

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)數(shù)字化工廠，并在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中合理部署有效的軟硬件設(shè)施，其主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研制過程全生命周期數(shù)據(jù)閉環(huán)。具體包括：

1) 產(chǎn)品研發(fā)過程數(shù)據(jù)閉環(huán)。引入用戶作為利益干系人，打造多專業(yè)融合的技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，探索材料及工藝研發(fā)中重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)研發(fā)能力和前沿材料及制造技術(shù)能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研制過程創(chuàng)新。對(duì)此過程中具體涉及數(shù)字樣機(jī)技術(shù)、數(shù)字仿真技術(shù)、多學(xué)科綜合優(yōu)化技術(shù)、協(xié)同設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)技術(shù)，及復(fù)雜產(chǎn)品快速研制的綜合設(shè)計(jì)技術(shù)、方法、模式，從復(fù)雜產(chǎn)品研制過程和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)入手，研究形成了面向商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的、以信息技術(shù)為支撐的創(chuàng)新研制技術(shù)體系。針對(duì)不同功能的需求，構(gòu)建以技術(shù)預(yù)先驗(yàn)證理念為導(dǎo)向的虛擬制造平臺(tái)，在虛擬環(huán)境通過數(shù)字樣機(jī)再現(xiàn)實(shí)際制造狀態(tài)和瓶頸問題，在實(shí)際制造、服役之前進(jìn)行過程仿真、分析和優(yōu)化，預(yù)先發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、并解決問題。

2) 產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)閉環(huán)。構(gòu)建商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)各階段的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，形成航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)智能制造的關(guān)鍵術(shù)語集合和詞匯表，提供給具有供需關(guān)系的企業(yè)進(jìn)行互聯(lián)與集成、智能設(shè)備、智能生產(chǎn)線、智能工廠、智能傳感器、儀器儀表、機(jī)器人、工業(yè)通信、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、信息系統(tǒng)、工業(yè)安全等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下建設(shè)基于網(wǎng)絡(luò)安全的航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，形成數(shù)字化終端應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)分析應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)信息流、技術(shù)流、物流、價(jià)值流的閉環(huán)。

3) 產(chǎn)品全生命周期組織管理數(shù)據(jù)閉環(huán)。定義開發(fā)產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)構(gòu)架、成員職責(zé)等組織架構(gòu)及工作內(nèi)容，如圖3所示。

圖3 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工廠數(shù)據(jù)閉環(huán)設(shè)計(jì)

考慮到研發(fā)過程涉及的專業(yè)面廣的情況，需要構(gòu)建多地域協(xié)同的研發(fā)環(huán)境，同時(shí)研發(fā)與制造過程需要有效協(xié)同的特點(diǎn)，在源頭定義開發(fā)產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)構(gòu)架、成員職責(zé)等組織架構(gòu)，標(biāo)定市場調(diào)研、商務(wù)分析、可行性論證、供應(yīng)商選擇、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、適航認(rèn)證、客戶支持等工作階段，構(gòu)建支持?jǐn)?shù)據(jù)有效傳遞與管理維護(hù)的研發(fā)模式，有效地降低了產(chǎn)品研發(fā)的成本，控制了產(chǎn)品研發(fā)的質(zhì)量，并保證了產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度。

目前國內(nèi)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)正在研制階段，體系尚未建設(shè)完善，需要從這幾方面入手，完善并實(shí)施數(shù)據(jù)的閉環(huán)設(shè)計(jì)體系。

3.3 商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化車間的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全設(shè)計(jì)

按照工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的層次架構(gòu)，進(jìn)行區(qū)域分層，設(shè)置安全措施，重點(diǎn)對(duì)生產(chǎn)企業(yè)中的現(xiàn)場設(shè)備域、過程監(jiān)控域、生產(chǎn)管理域、經(jīng)營管理域、用戶域等區(qū)域?qū)嵤┌踩O(jiān)控、事件處理和定期測(cè)評(píng)，建立起工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全服務(wù)體系，進(jìn)而通過安全審計(jì)平臺(tái)為各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)提供安全服務(wù)。具體包括：

1) 設(shè)備安全。保障生產(chǎn)區(qū)域的工作站、PLC控制器、HMI等安全。

2) 網(wǎng)絡(luò)安全。通過統(tǒng)一控制配置、管理安全終端，對(duì)安全設(shè)備部署安全規(guī)則，監(jiān)測(cè)安全設(shè)備所在網(wǎng)絡(luò)的通信流量與安全事件。

3) 控制安全。主要通過過程管控實(shí)現(xiàn)車間級(jí)現(xiàn)場級(jí)的安全防護(hù)。

4) 應(yīng)用安全。主要是保障各種應(yīng)用系統(tǒng)、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)和人員管理系統(tǒng)等安全。

5) 數(shù)據(jù)安全。為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)、管理應(yīng)用服務(wù)器和資產(chǎn)管理服務(wù)器等提供安全服務(wù)保障。

目前我國的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造工廠沿用軍機(jī)的研制體系及安全模式，針對(duì)不同環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了獨(dú)立的安全方案，進(jìn)行不同保密等級(jí)的規(guī)定，尚未形成整體的信息安全方案，需待從整體業(yè)務(wù)角度完善工業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息安全的全面設(shè)計(jì)。

4 總結(jié)

我國的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)從創(chuàng)業(yè)伊始就要求通過數(shù)字化手段，利用工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)階段形成的新的技術(shù)、新的工具來完善企業(yè)自身能力建設(shè)。隨著工業(yè)4.0的不斷推進(jìn)，作為數(shù)字化程度最為密集的產(chǎn)業(yè)，商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)不斷通過實(shí)踐踐行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造關(guān)鍵技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多方異地協(xié)同設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行高逼真度的仿真，產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。生產(chǎn)制造階段通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)驗(yàn)證、計(jì)量及質(zhì)量管理聯(lián)通。售后階段采用健康管理平臺(tái)，對(duì)每一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中上百個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行及時(shí)地分析，致力于提前發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的異常運(yùn)行事件及可能的故障，提前警示是否需要保養(yǎng)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的安全、持續(xù)運(yùn)營。

通過工業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)、知識(shí)、模型的轉(zhuǎn)化、積累、集成與使用，支持商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品及在役服務(wù)按照適航要求準(zhǔn)確交付，助力早日為國產(chǎn)民用大飛機(jī)配上中國心。