国内复杂航空产品离智能研发有多远

发布时间：2017-11-08 作者：e-works专家：曾卫平来源：e-works

关键字：航空产品智能研发

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国内复杂航空产品的研发在“第四轮工业革命”的浪潮席卷下，与现有研发模式相比，也将会呈现出多维度、共享化、融合转型的方式变化。这些变化基本上来说是朝着更加智能、更加高效的方向发展。

传统制造业在“互联网+”、“物联网”、“大数据”、“云平台”、“基于模型的系统工程”等新思维方法的冲击下，很多行业的现有研发模式已经让人感到日薄西山的味道了。从谷歌、百度、特斯拉等IT技术公司突然杀向汽车制造业就可略见一斑了，汽车在美国人眼里将不是传统意义上的汽车，而是一个移动计算机，再好的汽车也不过为移动计算机用的一个附属运动机构而已。这种思维方法的变化，引导且胁迫全球高科技公司必须改变现有研发方式。

当前，其实已经让复杂航空产品研制企业在各个具体专业学科领域深受裨益，如注重论证分析的需求软件，愈发先进的设计软件，功能强大的仿真软件，超越模型外形的数字样机等等。但如果把研发、制造能力的提升从具体的学科中抽离出来，从复杂航空产品全生命周期研制均涉及到的几个关键点入手，从新的角度畅想，或许也能为日后提供一些有益线索。

一、机器主导的流程

目前的机器（包括计算机、平板、手机等在内）很多思维都是固化的，甚至我们可以认为是僵硬的、不适用的。我们在现有生命周期业务与协作过程中要梳理出一个较规范且有效的流程很难，不管是研发设计流程，还是管理业务流程，原因可能是复杂航空产品研制过程的复杂性，也可能是自上向下的体制、机制问题，还可能是管理方法的不到位，往大了还可能是整个社会的某些固化传统文化所致。

图1 复杂航空产品生命周期业务与协作过程

流程的计划、启动、分解、运行、结束等过程都是机器主导的，而人在里面将是流程运作的一个必不可少的因子，但是人的主观能动性更多在于流程范围内的创造性活动，而不是现在很多时候随意性改变流程，当然现在很多流程都是不合理的。未来的流程将有自适应性，因此，未来的流程是可以自我革新、自我改变的，而这些改变革新不是受流程中的人活动直接影响，更多是机器主导，在后台不断智能适应。但最关键一点，那就是研发设计活动还是设计人员的思想驱动，只是我们的工作过程和研发模式已发生翻天覆地的变化。机器将是日常活动中的主导者，这样的研发环境下，人将发挥合理地、更大地主观能动性。

二、智能化协同研发

时间上，目前的复杂航空产品的协同研发，大多数是设计员在忙的时候就跟赶场子一样，有点分身乏术的感觉。是工作事情太多了？诚然如此。但是从事件的维度上来讲，很多可以并行开展的工作却只能是串行式操作，而且更有甚者，串行工作的间隔事件不一，那就只能和赶场子一般了。智能化协同研发的智能性、综合性、敏捷性和交互性特性，很大程度上解决了复杂航空产品研发时间维度的问题，智能化的研发环境下允许设计员有很多工作并行完成的交集点和交集段，能够使设计员之间相互更加快速建立起沟通基础，理解沟通意图，时间上对于个人来讲就更充裕了，对于复杂航空产品项目来说就可以安排得更紧凑、更高效了。

空间上，智能研发使得设计人员做研发设计工作不再受地域限制，虽然目前随着网络速度的提速，一个企业可以在天南海北几个地方实现异地协同办公，延迟度较小，但是地域的差别还是给很多工作带来了一些工作之外的困难，比如小到一份文件修改，可能要来回倒腾一周，而在一个地方也许一天就能解决，这就是在当前协同工作环境下带来效率低下缩影。智能化协同在未来解决了空间地域上的差距，网速的大提速加上软硬件的革新式改善，再加上新的方法学应用，诸如数据的传递、协调沟通的方式、协同办公的场所等这一系列的工作模式都不一样了，真正做到“行有间，心无间。”

图2 复杂航空产品多维度协同研制

三、未来的知识管理

数据将成为制造业最大“能源”，阿里巴巴董事局主席马云在2015年贵州大数据博览会上抛出观点：未来，所有的制造业，都将成为互联网和大数据的终端企业。可以预见，未来的制造业，要的不是石油，它最大的“能源”是数据，而数据承载着知识。那么在未来的赛博物理空间（CPS）内，在虚拟化、大数据、云计算等新一代信息技术的助推下，复杂航空产品研发的知识管理又会是什么样子呢？

首先智能化给了机器处理数据“输入”、“输出”判别的能力，研发企业的智能机器有了从感觉到记忆再到思维这一过程，产生了“输入”和“输出”的行为和语言，并且将“输入”、“输出”能有效表达，智慧院所的智能化机器具有了这样一些特点：一是具有感知能力；二是具有记忆和思维能力；三是具有学习能力和自适应能力；四是具有了行为决策能力。

在复杂航空产品研发企业的研发环境中，系统以“输入”收集信息和以“输出”调配资源，不再是人为因素占据着，知识的模型化、结构化和显性化特征普遍地反映在我们平时工作中知识的管理革新，即智慧院所的智能性对我们的工作环境的自动识别和判断，高素质设计人员只需简单操作，便能在研发环境中原有固化知识系统中找到自己想要的，进而运用自己的工程经验，发挥自己的设计创造力，形成新的知识资源，知识再一次固化在智能化研发环境中管理起来。而现在我们的数据管理都是依仗于诸如：PLM、ERP、SLM、TDM、PM等一系列信息管理系统，这些系统都是分散的，未来依据军工智慧院所的规划，应用系统工程方法对这些系统进行研究与定义，这些系统最终都是集成化的，IT治理必然会取得实质性进步，信息孤岛也终将会消失。因此，未来的知识管理要干两类事情，一个是按照既有固化知识内容应用到工程实践中，另一类是利用原有知识，再创新形成新的知识内容，这才是我们复杂航空产品智能研发不断发展的“能源”。

图3 “V”研制模型下的知识管理内容

在智能化的大趋势下，相信国内复杂航空产品未来的智能研发环境将给予我们更大的发挥空间，提供我们更大舞台，人治的因素影响愈小而愈加有效，智能机器治理的作用愈发强烈，真正让我们在创造性研发设计活动中做到“心有多大，舞台就有多大。”

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