面向未来的航空航天数字化智能研制平台技术

赵文功

中国航空报讯：我的报告分为以下几个主题，第一全球工业复兴时代来临，第二世界知名企业的应对之途，最后一个是对中国航空航天行业的启示。

四五百年前文艺复兴后，印刷机的出现使得知识散播得非常快，现在由于计算机技术及数字化技术的发展，导致一个新的时代会来临，就是新工业复兴时代。

什么叫工业复兴，达索的定义过去和现在的分割大概就是三个，过去是机械化、数字化慢慢地去驱动的过程。今天大部分人活在什么地方？ 数字化把现在我们所看到的一切进行数字定义及关联，所以过去是机械化、信息化的时代。我们要设想到明天、未来在哪儿，法国有一个叫“未来工业计划”，德国和美国有自己定义，但基本上可以叫“工业4.0”时代。我们可以看见现代工业分类，新的解决方案，已经把我们的客户，把我们的工业类型重新纳入新的框架、新的类别之中。

大家可以看这样一个例子，过去我们造桥梁，桥梁架起来，分段，分割， 场外施工，然后现场安装，很复杂很传统的一个建筑施工模式。突然有一帮新生力量起来了，他们在想能否用新的思路、新的方法、新的材料等去建设桥梁，也就是新的创成式的自动优化技术建模，把桥梁整体结构长出来而不是分段装起来，这样的整体结构其强度比我们传统的钢构承载还安全、强度还要大，这样一个新概念就是3D打印技术。所以3D打印技术在各个方面，各个层级，各个行业不断催生新的业态，也会颠覆我们传统的建构方式。另外，我们可以把欧洲、亚洲模型心脏、大脑建模，推演其内在机理形成，我们把个体的CT一扫描，用特定的参数对通用的模型一修正，就能马上把具体病人的手术操作过程分析推演出来。这既是操作系统， 也是运营系统。还有，目前在国外达索系统平台上，每天有两万个人建模， 直接向主机厂应标，这可能就是非常小的一个3D打印作坊。所以主机厂供应链一种新的体系出现了，我既是设计者也是供货者，还是生产者。所以我们在不断颠覆传统行业的思路和概念，过去学生可能需要三四个月才能培训起来，新的方法分分钟就能把一个新的知识、新的技能培训起来。

目前，达索、波音、空客、雷神和NASA等在做一件事情，我们过去一个基本型号研制大概需要60个月以上，现在只需要90天，3个月，我们重新孵化新的劳动生产力，应用全新的技术、全新的概念，小型火箭和无人飞行器就可交付出来。孵化一个新的研制模式，孵化未来，所以未来的劳动力正在利用新的平台来学习新的技能，在从事新的做事方式，我们需要重新想明天的做事方式，要用明天的方式、明天的思维、明天的方法来做今天的事情，这就是面向未来的达索系统工业复兴的概念。

第二，国际上两大知名的企业在做什么事情，希望给中国航空航天有所启示。民机目前面临的压力一个是产能问题，产能太低，手持积压订单又太多，按目前产能大约需要8~10年才能交付完成。还有一个问题是老一代员工在退休，没有大量新的劳动力想涌进这个高门槛和需要长期积累的高端行业。新飞机的复杂性也在呈几何指数增加，给这些巨头公司造成了很多压力。国内外都在想这个事情， 脉动生产线就是学习汽车流水线的方式去组织航空高端复杂的生产，是一种高效又经济的装配生产模式。在生产组织这样现场物理角度探索的同时，还有一个数字化研制平台方面的探索，可以看一下波音787的研制平台。过去先分别发展设计技术、生产技术、运营技术、仿真技术等，先单点突破，再想办法集成把相互隔离的应用连起来，在不同的系统之间，通过开发的接口实现数据连通，通过这个方式做下去，未来的订单交不出去， 压力非常大。所以波音想了一个办法， 在它成立快百年的时候启动了一个企业平台选择项目。它始终抓了一个东西：数字化。最主要的是跨企业，从工程设计到制造系统到运维及整个的跨企业价值链。

波音还提出综合成本要低。设了1400多个指标，很多指标用的是设计、生产、执行、计划、物流，跨度很大。选择未来，也就是说在目前的新百年计划里面，不想再单点做事情。所以一定是跨流程、跨部门、跨业务单元， 谁把这样的流程价值做得越大，谁得分越高。达索系统作为四大选择商之一竞标成功，在2017年年中，在波音百年的时候，波音公布了与达索系统未来30年数字化研制平台合作新闻。波音的问题是柔性生产问题，淡季旺季问题，高技能劳动力、高经验的工人、交互问题，所以我们要颠覆， 要改变游戏规则。纵观选型过程，我们可以看出胜出者的几个核心因素， 第一因素，用平台而不是独立系统做事情，第二个因素，军民三大部门合起来一起做事情，不是各个部门做自己的事情。