基于模型、數據和流程驅動的數字化研發體系探索

楊 帆 韓紅波 魏梅娟 盧 嘉 史紅慶/文

當前，信息經濟創新發展與新工業革命正處于重要的歷史交匯期，以航空航天為代表的裝備制造業正在孕育和發生著一場重大變革，近年來高復雜度、高性能、高集成度航天裝備的快速發展，多品種、小批量、短周期、高質量成為裝備研制生產的典型特征，對科研生產能力提出了更高的新要求，也對裝備研發的組織管理及研制模式提出了新要求。傳統的研發模式已越來越難以應對，迫切需要充分應用數字化技術手段助力解決型號研制中的關鍵技術難題，急需構建基于模型、數據和流程驅動的數字化創新研發體系。

以戰略轉型目標為導向優化流程、構建體系

立足于戰略轉型目標，制定數字化創新研發體系建設的頂層規劃，成立數字化創新研發體系建設專項工作組織機構，按照年度制定工作策劃和分階段的實施方案，明確責任人體系，全力推動實施，確保任務有分解，責任可落實，過程可監督，結果可檢查，同時選擇基礎好、條件相對成熟的型號、產品進行分項試點應用，形成示范性樣板工程，然后再全面推廣應用。

統籌考慮數字化創新研發體系中涉及的各層次和各要素，追根溯源，統攬管理信息化、工程信息化、基礎支撐條件等各方面建設需求，結合各項投資渠道，探索應用云計算、物聯網、大數據、移動互聯等先進信息技術，優化整體數字化的總體架構，制定符合戰略發展要求的信息系統布局規劃和建設路線圖，支撐創新發展。制定了數字化創新研發體系總體架構，分別按照管理體系、研發體系、知識體系、基礎體系、標準體系五大體系開展進行總體規劃，同時結合型號研制工作的具體需求開展信息化課題預先研究。

以數字化能力建設為支撐先導實踐、全面推進

構建模型驅動的設計制造協同研發模式。設計單位與下游工廠各自進行數據管理，各自以二維圖紙為核心的數據傳遞方式均已無法滿足新的研制需求，迫切需要構建模型驅動的設計制造協同研發模式，通過打通集成總體部與下游各個工廠的PDM 系統，打通了設計制造上下游之間的數據傳遞流轉，打造了跨廠所跨地域協同研制數字化工程應用環境，改變設計到制造的數據傳遞方式，縮短數據流轉的周期，同時全面采用基于EBOM 的產品設計數據管理，實現了由EBOM 向PBOM、MBOM 的自動轉換，BOM 在設計、制造環節傳遞與應用，打通產品BOM 在設計、工藝、制造等環節的傳遞和應用。實現了設計單位與下游各工廠型號研制資源的共享和信息的充分流動，有效提升管理水平和研發效率，方便跟蹤查看流程過程信息，提升技術狀態管理水平，降低資源成本和研發周期。

打通以流程為驅動的型號科研管理體系。結合業務實際和現有基礎，在全面實現主營業務信息化管理全覆蓋的基礎上，提升人、財、物、科研、質量等精細化管理水平，以科研型號計劃為主線，開展項目管理、ERP、合同管理、報銷管理、資產管理等業務領域的深化應用與流程優化，持續構建以項目管理系統為核心，以項目管理、ERP（企業資源計劃）、綜合管理三大平臺為支撐的型號科研管理體系框架，并在建設與應用過程中推進業務集成，規范統一數據來源，打通業務流轉通道。以項目管理系統建設為主線，以ERP 資源管控思想為指導，打通管理數據流，實現科研與管理融合、多業務關聯互動，重點開展計劃管理、資源管理、成本管理、質量管理等模塊建設與深化應用，持續結合業務實際，對業務流程進行重組及優化。

發揮數字化創新研發體系效能。通過技術數據包規范的建立，在型號立項之初，就與各參研單位策劃并確定技術數據包內容，同時細化管理要求，使產品研制全過程得到有效控制，將型號研制的設計、生產、試驗和交付等研制生產環節中形成的各類海量數據進行了集中統一存儲。基于已采集到的各系統信息與數據開展了大數據研究，進行分類統計、分析、展現，采用大數據工具軟件開發滿足管理需求的分類數據報表與決策支持圖形報表，以支持管理、研發改進及風險管控。利用大數據分析對收集到的數據進行匯總及分析，確保產品數據的完整性、正確性、可追溯性，使產品研制全過程得到有效控制，最終用數據說話，建立基于定量數據的面向產品研制全過程的監視測量體系。

以知識積累與應用為依托夯實基礎、完善標準規范體系

以標準體系建設為引導，按照數字化標準研究成果，進一步細化數字化創新研發體系建設路線圖，根據自身特點和業務流程構建了數字化研發標準體系，按系統、分專業對當前產品研制、開發等過程中執行的設計標準、產品標準、試驗標準、測試標準等進行清理、匯總和完善，分析相關的設計分析、試驗驗證及綜合保障等業務活動，清理在型號研制過程中的數字化標準規范需求，查詢并分析現有國家、企業發布的有關信息化標準規范，給出了相關標準適用性評價結論。對無數字化依據標準的或標準適用性不強的，提出數字化標準修改、編制需求。結合型號研制工作對數字化工作的具體要求，共分基礎通用標準、支撐環境標準、數字化應用標準及信息化管理標準四部分開展標準規范研究工作。加強標準化基礎和能力建設，標準化體系建設深入推進，數字化手段的應用逐步推廣。

數字化研發標準體系建設不僅涉及設計單位，還與下游工廠緊密相連，因此設計單位組織標準化、總體、各分系統專業、工廠工藝和制造等各部門專人參加的攻關小組，并充分借鑒航空航天領先單位的已有成果，分析消化吸收，重點協調下游工廠的工藝和制造部門，建立統一的產品數據信息源和規范要求。同時應在航天企業的設計單位組織開展重點標準的編制，加強了標準規范的學習交流，不斷健全數字化研發標準規范體系。