通过信息化建设构建航天数字化能力平台以及未来的展望
航天产品的设计方面在过去几十年,从CAD、CAE到数字样机,到各个专业的设计,大量的采用和应用了各种单项的信息技术、软件,包括性能基础设施。但是面临航天多专业协同、异地协同,包括全球化资源有效的供给和配置,需要进行整个业务流程的整合,业务流程的梳理和规范,需要把设计数据全面共享起来,需要我们把所有研制流程协同起来,还要把众多软件工具集中起来,通过产品数据管理平台来实现企业的数据共享。
研制流程的协同管理以及软件工具的集成,通过集成的实践,使得设计数据管理、技术状态控制、工程编制管理、研制过程管理集成在一个平台上,支持宇航产品的发展,提高产品综合设计优化的能力,像神舟六号可以在不到两年时间内完成新一代、新形势下的改型设计、技术创新变化,如果没有集成化的产品数据管理平台,没有集成化的协同设计环境,实现不了按时达到载人航天工程的目标。这是卫星多学科综合分析设计的平台,通过多学科的集成和设计流程的管理,控制系统、有效整合以及通讯的有效整合,各式各样多积累的知识库、工具软件形成有效的机制,可以提升产品本身设计、性能和质量,通过这样的平台实现了"神五"到"神六"技术上大的跨越,通过设计平台优化集成实现。
同样,航天不仅是研发,更重要的是满足快速响应的生产制造,在制造阶段,通过对制造工艺数据的管理,通过对生产过程的管理,通过车间智能化调动,通过车间管理技术集成制造数据管理平台上,集成制造过程中的软件流程,融合先进的生产管理理念,提升产品的快速响应制造能力,这是构建数字化设计线的过程流程,通过它和设计部门衔接,可以和我们的工艺生产准备、生产管理中心、材料到底层车间的各种加工设备、检测设备,实现有效的信息集成以及过程的管理,同时还可以和零部件生产厂家的供应商实现协同。
管理平台方面,主要是以ERP及GRM软件为技术,把企业经营决策、项目管理、质量控制、物质配套采购集成起来,支撑企业的管理流程的现代化和科学化。航天是一个由上百个科研单位和上千家企业协同研究的工程,按照项目管理支持,在项目管理中整体的载人航天工程和火箭系统,能够按照工作任务分解进行多层次的项目任务的分解和管理,实现项目的控制与跟踪,多项目的管理与优化结合,完成整个复杂产品工程的研制进度,质量和成本的控制。第二,多层次的管理,除了主机场、分系统场、配套场,要实现配套厂商典型的多层次的管理,必须要通过信息化的平台,管住入口,包括像供应商的资历认证、供应商的评价管理,包括整个过程收购,物资的计划、采购、库存、配送和检测的管理,一旦发现有质量问题,就要跟踪到质量问题所存在的系统原械件,还要对整个状况进行跟踪和排查。同时要根据研制计划的变更,提供生产决策和决策的支持。企业集团的经营管理,像航天品牌下属有一百多个企事业单位,必须要和集团总部、骨干院所进行业务上的管理协同,和决策信息的全面共享,通过人力资源管理,通过综合业务指标的获取,实现整个集团公司的治理和对各个公司现场情况的了解。
航天产品不仅要研制出来,更要经过试验,在飞入太空之前,在产品空间状态各种性能进行模拟、实验、测试,在设计过程当中,利用现代技术提供的数字样机、虚拟验证进行数字化的测试。神舟六号在发射前半年就已经进入到了完成试验、验证模拟飞行的状态,对各种可能出现的故障模式、出现的异常情况进行反复的模拟演练,保证一次成功。这是航天产品数字化仿真和模拟。这是在信息技术、IT技术支撑下完成的仿真模拟,还要通过航天产品的数字化综合能力平台构建,把设计、试验、制造和管理集成起来,形成一个全面完成航天产品,从设计一直到发射全生命周期的完整的体系。
第三、如何通过信息化建设构建航天数字化能力平台以及未来的展望
在座的各位在信息化建设过程中,大都经历了技术创新、能力建设和系统构建的阶段,但往往把注意力专注在IT应用方面,很少关注如何用数字化的单向技术,通过集成形成数字化的生产线,数字化的设计体系和管理平台,使它成为支撑整个企业和工业能力的体系,用这样的能力体系支撑重大产品和重大工程的开发。在信息化建设与工业能力之间实际上存在很多不同的见解。过去是注重发展单向技术,对技术的集成关注不够,更没有深入的考虑到通过技术集成一个什么样的能力手段、能力平台,所以信息化的单向技术在整个工业体系中不能发挥整体的作用。
在信息化建设当中,技术研究、技术能力建设和整个工业能力的建设是两张纸,一方面不能直接应用于很多重大的产品和工程。另外一面,技术研究的成果不能有效用到产品工程或者信息工程中去。当然,在这方面的自主创新能力也很不足,特别是我们国家一些战略性的产品行业,很多支撑软件、集成软件自身也有很强的创新能力,需要引进,对我们进行自主创新也带来一定的压力。在信息化建设中还存在一个问题,就是长期重视硬装备的建设,比如厂房、设备,但是对于软装备,软件信息流程规范,整个软装备的构建不足,所以硬装备与软装备的工程工作也不能形成。
对信息化建设来讲,如何认识信息技术手段在工业当中的作用?我个人认为,信息化建设积累大量的集成软件、工具、手段、知识、经验、标准、规范,是工业集成能力体系的软构件、软部件和软装备,同时在能力建设过程中,设备厂房、计算机服务器,看不见的就是在整个构建过程中的硬装备,只有通过软装备和硬装备和企业的生产手段、生产流程的集成,才能够形成创新的平台,才能形成数字化的生产线,形成企业管理的平台。如果说硬装备是新型工业化的前提,是实施保障固定的有形资源,像厂房、设备、生产线,软装备则是实现新型工业化,构建新型工业能力的灵魂,这些软装备促成信息化共享的流程、规范,一些软件措施构成的数字化建设。
就航天信息化建设的核心来讲,就是要用信息化的技术手段来强化我们的基础,数据中心、管理、标准化体系,构建产品的平台、测试的平台、企业管理的平台,形成核心的软装备,用这些新型的装备,如同这些制造的硬装备共同来装备我们新型的工业能力体系。通过推动信息化的建设构筑航天的信息能力,构筑这个能力和自主创新能力,不仅要进行单向的自主创新,更要以信息基础为基础,工程集成的创新,就是用信息化的手段把企业软硬装备支撑起来,形成企业生产能力的硬装备,形成企业进行设计、制造、管理、控制的软装备,形成企业创新能力的灵魂。通过集成硬装备和软装备构筑自主创新的能力平台,提升整个工业的能力,来支持产品不断创新和实时发展。
信息化在国家的建设中,在航天信息化建设中,起到了核心支撑、能力平台搭建,保证航天科技各项产品能够持续不断的发展。
谢谢大家!(E-WORKS)