建設“數字一院”的思考和探索

中國運載火箭技術研究院李坤遠 趙悅 杜彤云 李德武 皮亞風

作為航天強國建設的主力軍，航天一院全力推動“數字一院”建設，提出構建互聯互通和高度智能的數字總體院，以數字賦能一院，提升一院創新活力、發展潛力和轉型動力，以全方位數字化轉型升級打造高質量發展新引擎。

前言

“十四五”是我國實現兩個一百年奮斗目標的歷史交匯期，是我國全面開啟航天強國建設的關鍵時期，是新一代信息技術推動制造業加速邁進萬物互聯、智能主導新階段的重要時期。當前，我國數字經濟蓬勃發展，已成為驅動經濟增長的關鍵力量。黨的十九屆五中全會提出建設數字中國，加快數字化發展。航天一院作為航天強國建設的主力軍、科技強國建設的排頭兵，提出構建互聯互通和高度智能的數字總體院，全力推動“數字一院”建設，促進信息化與工業化深度融合，打造高質量發展新引擎，實現航天一院全方位數字化轉型升級。

一、建設“數字一院”是落實“數字航天”戰略的重要舉措，也是一院“問題導向”驅動變革的必然選擇

新一代信息技術與制造業深度融合，正在引發影響深遠的產業變革，形成新的生產方式、產業形態、商業模式和經濟增長點。航天科技集團第七次工作會對信息化支撐建設世界一流航天企業集團工作進行了戰略部署，明確提出建設數字航天，推動航天數字化產品、數字化研制、數字化管理和數字化產業協同發展。航天一院作為航天科技集團承擔產品研發、設計、制造的總體研究院，全力推動“數字一院”建設正是踐行“數字航天”戰略的重要舉措和具體落地。

經過多年的建設，航天一院信息化手段已基本覆蓋了研制和管理各主要環節，顯著提升了型號協同研制能力、快速響應能力和綜合管控能力。但對標華為公司、中國商飛等國內先進制造型企業，航天一院在科研生產數字化和經營管控信息化方面依然有很大的提升空間。主要表現有：基于統一模型和數據源的跨地域、跨系統、跨專業應用深度不夠；設計和制造基于模型設計（MBD）的三維模型和BOM的連續利用程度有待提升；部分關鍵生產數據尚不能在線、及時反饋，制造設備數字化率和互聯互通率有待提高；院與院屬單位存在系統或功能重復建設，業務煙囪和數據孤島林立，流程和數據難以打通；業務數據分散，統一的數據標準未建立，暫未形成面向全局和業務域的主數據等一系列的問題。“數字一院”建設是以解決科研生產和經營管控的問題為出發點，通過信息化、數字化建設助力航天一院科研生產模式優化升級，利用數字化賦能業務，成為未來產品研發設計、生產制造等核心業務環節的關鍵引擎。

二、以終為始，提升“四大能力”全方位構建“數字一院”

“數字一院”建設的總目標是立足數據思維和精細化流程理念，打通不同單位層級、不同業務系統的壁壘，進行全級次、全過程的數據采集；形成完備的數據定義和標準規范；實現覆蓋型號研制全生命周期的全流程、全要素的數據協同，全面提升設計、制造、試驗、保障等環節的數字化研制能力；建成科研生產與經營管控大數據，實現全場景、多視角的業務應用；構建可靠的信息數據安全體系，實現新一代信息化架構升級，全面提升數字化、信息化、智能化發展水平。

著力提升“四大能力”全方位構建“數字一院”，推動航天一院“高質量保證成功、高效率完成任務、高效益推動航天強國建設和國防建設”轉型發展。

（一）提升基于模型和數據驅動的設計制造數字化能力

建立以型號產品為主線的新一代科研生產數字化協同研制環境，進一步突破MBSE關鍵技術，構建以模型為核心的設計制造協同模式，實現全生命周期、全要素、跨專業、跨領域、全方位協同；聚焦關鍵核心產品數字化制造能力，滿足多品種、小批量生產要求，實現設計制造數字化能力的全面提升；圍繞型號產品，打造數據驅動、虛實結合的數字化工程研制體系，增強虛擬驗證能力；實現裝備狀態、保障需求的精準感知與優化配置，提高服務保障的專業化水平。

（二）提升基于大數據和精細化流程驅動的經營管控數字化能力

對標“雙一流”戰略發展要求，面向全場景決策支持、全過程項目管理、全要素質量管理、全級次供應鏈管理、全組織人力資源管理、全要素財務管理、全流程綜合管理，構建以全院“一盤棋”戰略經營發展為目標、多項目管理為核心的經營管控系統群，打通各系統間壁壘，提升院統籌管控能力，實現科研生產經營管控數字化轉型。

（三）提升民用產業發展數字化能力

利用院內已有的信息化資源提供共享服務，提升院內核心資源對產品研發和產業升級的支撐能力；開展產業云和大數據建設，實現民用產業業務應用上云和基于大數據的綜合分析、運營管理，助力提升產業層次，支撐航天+發展戰略的落地。

（四）提升數字化“新基建”基礎保障能力

建設一院數據中心和超算中心，實現IT基礎資源、超算資源、軟件開發資源的彈性敏捷部署與統一管理，實現數據中心自動化運營和運維；建設符合安全保密要求的私有云環境，建設云計算、工業網與涉密網相融合的安全體系，為一院主營業務發展提供安全保障；開展關鍵軟硬件自主可控研究與應用；利用物聯網、人工智能技術開展智慧園區建設，提升科研生產園區數字化管理水平。

三、踐行系統工程，成立院信息中心和信息化“兩總”隊伍

“數字一院”建設是一項系統工程，涉及跨業務、跨單位、跨部門的多專業的綜合統籌。在具體工作中，以建設數字化總體院為目標，輻射帶動分系統院和協作配套單位，構建以一院為主體的包括政府、高校、科研機構、企業的數字生態系統。為了更好的發揮一院總體優勢，強化院信息化建設力量，為“數字一院”建設提供組織和人才隊伍保障，航天一院成立院信息中心并建立院信息化兩總隊伍。

（一）成立院信息中心

航天一院信息中心是院一體化信息化技術總體、服務保障專業機構，負責院信息化戰略、規劃和重大項目的總體論證，負責承擔具體項目建設。信息中心內機構設置秉承“總體-分系統-單機”的系統工程思維，設立信息化總體技術研究設計室作為航天一院信息化的技術總體，承擔前沿與先進技術跟蹤研究、重大項目及平臺總體方案論證、信息系統總體方案策劃等工作。同時，根據專業技術方向，設立系統建設與軟件開發、信息安全、大數據等若干分系統技術室。

（二）建立院信息化兩總隊伍

航天一院結合信息化業務特點，借鑒型號“兩條指揮線”理念，設立院首席信息官（CIO）和信息化總指揮/總師。其中，首席信息官（CIO）是院信息化工作總負責人；信息化總指揮協助CIO負責全院信息化工作的總體推進和統籌協調，負責重大項目決策把關；信息化總師協助CIO負責全院信息化頂層架構設計、總體技術方案和技術路徑把關。

在院信息中心設立信息化副總指揮，協助總指揮開展信息化項目建設，負責項目計劃、經費、合同等管理工作。按專業設置工程信息化、管理信息化、信息技術副總師，協助總師開展信息化頂層架構設計，負責本領域信息化技術方案論證和把關。在職位序列方面，各技術/研究設計室設置正/副主任架構師、主管設計師。同時，在一院科研生產領域按專業設置若干數字化副總師，派駐型號隊伍，負責信息化、數字化技術在型號中的應用。院屬單位同步開展信息化隊伍建設，按院統一規劃開展本單位信息化工作。

長征5號運載火箭

四、形成一院“數據字典”，使數據成為一院的核心資產

隨著數字化轉型的深入開展，數據成為新的生產要素。對于航天一院傳統的設計制造單位，如何有效的開展數據治理、提升數據質量、打破數據孤島、充分發揮數據價值，成為“數字一院”建設的關鍵。

航天一院將在實踐中不斷總結并完善出一套符合一院環境的數據體系規劃方法論，在數據規劃中逐步構建形成航天一院數據體系框架和目錄，形成數據通用術語、數據共用字典、數據分級分類與編碼、元數據、主數據、數據采集整編等核心基礎標準，編制航天一院的“數據字典”，為數據治理和業務變革提供指引。

在“數字一院”建設中，航天一院將以數據作為單位的核心資產和關鍵生產要素，通過數據體系規劃和數據標準規劃建設，融合新興的數字技術，輔以大數據工具平臺建設，釋放數字對科研生產質量、效率、效益提升的放大、疊加、倍增作用。“數字一院”將匯集全院各單位數據，打通信息壁壘，形成數據資產，釋放數據價值，讓數據連起來、跑起來、用起來。

結束語

“數字一院”是新一代信息技術驅動下的研制業務和管理模式的變革重構，是關乎航天強國和世界一流軍隊建設的戰略工程、是支撐集團公司構建數字航天的創新工程、是關乎航天一院未來長遠發展的數字工程。通過“數字一院”的建設，一院將習慣用數據說話、用數據管理、用數據決策、用數據創新，“全院一盤棋”通過數字賦能一院，提升一院創新活力、發展潛力和轉型動力。