兩化融合：與強者并駕齊驅

賈金莉

一飛院定將通過持續不懈的“兩化融化”提升能力、強勁羽翼，在這“黃金十年”里大展作為！

一項評比，使航空工業第一飛機設計研究院（以下簡稱一飛院）成了優秀中的優秀。

在第23屆“全國企業管理現代化創新成果”評選中，一飛院申報的“大型運輸機全三維數字化網絡協同研發管理”項目在全國各行各業申報的數百個項目中脫穎而出，不僅榮獲一等獎，而且在評出的30個一等獎項目中排名第一，奪得冠軍。這是一飛院在推進“兩化融合”工作中取得的最新成果，標志著一飛院在“兩化融合”工作中走在了全國前列。

“‘兩化融合，不就是將信息化引入業務工作嗎？”當一些人對“兩化融合”的認識還停留在簡單、片面的理解上時，一飛院已經用一串串艱辛探索、矢志不渝的堅實腳印，詮釋了“兩化融合”豐富、博大的內涵——那是信息化和工業化高層次的深度結合，是以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化，走新型工業化道路。對一飛院來說，“兩化融合”不僅是他們完成一系列難度極大、看似難以完成的高新項目的制勝“神器”，更是他們比肩世界一流，與全球飛機設計強者并駕齊驅的強勁羽翼。

困境無路 創新起飛

回溯的目光轉向1999年。

那一年，國際形勢風云變幻。中國駐南聯盟大使館被炸、南海中美戰機相撞等一系列事件，震撼著國人的心。國家做出英明決策，要集中力量把我軍的武器裝備搞上去。于是，提升我軍武器裝備現代化水平的高新技術裝備——“飛豹A”的設計任務，歷史性地落在了以研制”飛豹”飛機而聞名的一飛院身上。上級要求研制進度必須突出一個“快”字，研制周期比常規情況縮短了一半，但技術水平卻要比”飛豹”原型機上一個大臺階。

當時，一飛院面臨著這樣的困境：一邊是以鉛筆、三角板等原始工具為主的設計手段，一邊是標準高、周期短的設計任務，以如此簡陋的設計手段，要完成如此苛刻的研制任務，除非奇跡降臨——在這種情況下，即使全院職工不眠不休也無法按時完成任務。

困境逼出奇跡，創新催生突破。一飛院領導班子認為只能打破常規，走超越創新之路，即：摒棄落后的設計手段，采用當時國際最先進的數字化設計方法，進行全機三維數字化設計。

然而，這條超越創新之路卻充滿了風險。因為當時不僅一飛院沒有進行過飛機數字化設計，就是放眼全國，數字化設計也只有個別單位在一些小部件上嘗試過，從來沒有進行過全機的數字化設計。這就意味著：他們要在完成“飛豹A”研制的同時，進行一場中國飛機設計手段的革命。況且，他們選用的設計軟件，還是達索公司最新推出的、當時國際上最先進的CATIA V5版本，相較波音、空客等世界航空巨頭使用的V4版本，他們這一步，竟然一下跨到了世界最前列。

創新意味著勇氣和艱難，也意味著風險和責任。設計工作一開始便困難重重，再加上新版本的軟件在國際上還沒有應用先例，存在著許多問題。沒過多久，數字化設計就到了幾乎走不下去的地步。許多人開始懷疑、動搖了，上級領導也要求他們盡早做好“兩手準備”。緊要關頭，是前進，還是后退？如果半途而廢，不僅葬送了這一提升設計水平的良機，而且“飛豹A”研制任務也不可能完成。于是，他們硬著頭皮、咬緊牙關，抽調精兵強將，以結構、系統和外形都較為復雜、典型的機身03段為設計示范先行攻下，取得經驗后再向其它專業全面推廣，時間只給一個月！

當時負責攻關的是IT副總師吳介琴。這位曾在德國工作多年、創建過“吳氏程序”的計算機老專家，怎么也沒想到，這么難的攻關任務，所給的時間只有這么短！但是面對嚴酷的現實，他只能和攻關組的年輕人一起，接過了這份沉甸甸的擔子。時間異常緊迫，一個月的期限里，每一天的任務都要按小時倒排節點。年過花甲的吳介琴和平均年齡只有30歲的攻關組小伙子們一起，吃住在攻關現場。大家每天工作十五六個小時以上。攻關組的一項重要任務是把三維設計的數模轉化為二維圖紙發出來，因為當時工廠里數控機床還不普及，工人加工零件大多還采用常規加工方法，還要看平面圖紙，因此，最好的辦法就是把三維設計的數模自動翻譯成二維圖紙發出去。但是，攻關組通宵達旦干了大半個月，二維圖紙怎么也發不出來，大家心里都十分焦急。院領導每天晚上都要過問當天的進度。有幾次，吳介琴副總師被問急了，半開玩笑地對領導說：別逼了，再逼我都想跳樓了！

“跳樓”的壓力催生了奇跡的誕生。第二天深夜，國內第一張由三維數模自動翻譯的二維圖紙發出來了，吳介琴副總師激動得在樓道里大喊起來。03段攻關取得了成功，這給了全院職工以極大的鼓舞，三維設計技術迅速在全院鋪開，顯示出它的強勁威力。各專業團結奮戰，僅僅幾個月就干出了國內第一架全機電子樣機，在國內率先實現了計算機三維設計、三維外形協調和電子預裝配的歷史性突破。該項技術使“飛豹A”兩年半的設計周期縮短為一年，使工程更改單由常規的六七千張減少至一千張出頭，不僅成倍地提高了工作效率，更重要的是，它標志著中國人的飛機設計手段有了質的飛躍。

上級和軍方領導在觀看了一飛院演示的電子樣機和零部件三維設計后，禁不住連聲贊嘆：太漂亮了！在國家“863計劃”十五年成就展上，一些院士伸出了大拇指說：這才是真正的高科技。CATIA軟件的原始開發商、法國達索公司副董事長伯納德先生得知世界上第一個應用CATIA V5軟件設計的電子樣機在中國問世后，在發給總設計師的傳真中連用了3個“！”，并極力邀請603所來法國訪問交流。于是，2001年年初，時任所長黃強帶領攻關組主要成員來到達索公司。當經過保密處理的全機電子樣機展現在達索會議室時，法方從總裁到普通員工全體起立，長時間熱烈鼓掌，并馬上在公司大門口升起了一面鮮艷的五星紅旗，以示對中國科研人員的敬意。在2003年的全國科技大會上，該成果榮獲了國家科技進步二等獎。

改變傳統的設計方法，在國內率先進行飛機數字化設計的嘗試，使一飛院嘗到了甜頭，也進一步堅定了他們走“兩化融合”之路的信心和決心。

伴隨型號健步行

一張一飛院“信息化支撐能力建設”圖，使一飛院在國家“兩化融合”戰略方針指導下，全面大規模使用信息化新技術推動大型飛機研發模式轉型升級的歷程，躍然眼前。

一飛院的信息化建設是與型號研制同步發展的，通過“飛豹A”飛機、空警-2000飛機、ARJ21飛機和運-20大型運輸機，信息化建設走過了全機數字樣機、產品數據管理、跨地域并行設計、全三維關聯設計及并行協同研制的四個階段，實現了“一個型號上一個臺階”的發展目標。

在21世紀初的“飛豹A”研制中，一飛院改變傳統的設計方法，在國內率先進行飛機數字化設計的嘗試，干出了國內第一架全機電子樣機，在國內率先實現了飛機研制三維設計、二維發圖和電子預裝配，從傳統設計一步跨越到國際水平，實現了我國飛機設計手段的革命。

空警-2000飛機研制的牽引，使一飛院的數字化設計上了一個新臺階。他們應用在“飛豹A”研制中取得的數字化設計成果，僅4個月就干出了全機電子樣機，令評審的專家們驚嘆不已。同時，他們在此基礎上再進一步，實現了VPM產品數據管理，在國內首次實現了用全機數字樣機取代物理樣機進行轉階段評審，實現了國內飛機研制生產方式的變革。

在ARJ21飛機研制中，一飛院又在國內第一個應用VPM軟件，實現了跨地域的異地產品數據管理，建立了與4個國內制造廠和19家國外供應商大規模異地協同數字化設計、制造和管理的信息平臺，第一次實現了以我為主、同國內外各參研商并行協同工作等技術和手段的創新，初步形成了具有研究院特色的飛機數字化研制體系。

挑戰越大，創新的力度就越大，取得的成績往往也越大。這一點，在一飛院承擔的運-20大型運輸機研制中體現得最為明顯。

“之前我們搞過的最大飛機是60噸，現在一下子跨越到200噸，技術難度不是增加了幾倍，而是增加了一個數量級。”

“研制周期太緊了，美國C-17從方案確定到首飛用了14年，俄羅斯的伊爾-76用了11年，歐洲的A400M至今8年過去了還沒飛起來，而我們在設計經驗、技術儲備和綜合能力上都和人家相差甚遠，卻要用5年多的時間實現首飛，如何保證‘后墻不倒？”

“還有人才呢，波音、空客設計團隊就達三千人，現在一飛院滿打滿算兩千來人，設計人員一千五百人，其中缺乏經驗的年輕人占到70%，而且還要兼顧其他型號。”

面對這些如山的困難、嚴峻的挑戰，出路只有一條，那就是依靠先進的設計手段。雖然一飛院經過“飛豹”、空警-2000、ARJ21等飛機型號的鍛煉、積累，在數字化設計手段上已經有了很大的突破。但是，面對大型運輸機的研制要求，現有的數字化設計手段依然難以適應。有人斷言，如果不進行技術創新，依靠現有的技術手段，恐怕玩兒了命也完不成任務。

經過一番調研和慎重考慮，2007年7月份的一天，總設計師唐長紅把時任結構設計副總師的馮軍和信息系統研究所所長劉看旺叫到了自己的辦公室。

唐總說： “我聽說波音787，采用了什么關聯設計，好像很厲害，能不能拿來用到咱們這兒？”劉看旺說：“唐總，這個我們了解過，關聯設計在波音787研制中確實起到了很大作用。但是這種新技術封鎖得很嚴，現在要在型號研制中應用，難度太大了。”馮軍接著說：“既然我們干的型號前所未有，那再增加一個前所未有的事情又如何？”

“好！”唐長紅說：“成立一個攻關團隊，這個事一定要干成！”

沖上華山一條路。關聯設計，大運的成敗，全系于斯！

所謂“關聯設計”，是數字化設計的一項前沿技術。在這項技術中， “關聯”部分是它的亮點。因為大飛機研制難度很大，需要進行一輪輪迭代，外形和載荷不斷修正，導致頂層數據不斷調整。而上游每調整一個數據，下游的設計員就要花費數倍的精力進行更改。而且必須在上游工作完成之后下游才能開始，一個等一個，把研制周期拉得很長。而關聯設計則可以讓各專業從方案論證到研制全過程，始終在同一個平臺上進行，實現設計數據集中管理、實時共享;一旦上游數據發生更改，下游同步更新，并自動進行更新設計，從而大幅提高工作效率，縮短研制周期。

這項“看似并不難”的攻關，真干起來確實困難重重。攻關團隊經歷了挫折，他們不氣餒，調整思路，換個方向再沖鋒，幾個月后終于取得了喜人的突破：設計人員坐在電腦旁邊，將上游的總體外形設計輸入做出改動;立刻，下游機翼結構的相關部件在屏幕上馬上變成了紅色。“設計更改信息可以實現100%的傳遞。”接著，設計人員又按了一個圖標，只見一個任務欄進度指示快速跳躍，先前變紅的零件逐個還原為正常顏色。“這是更改的自動更新，多快！”現場響起了一片掌聲。

緊接著，一飛院將關聯設計技術從局部推廣到全機，形成涵蓋總體、結構、系統的整機關聯設計。

關聯設計大大加快了設計進度，比如過去需要7天完成的機翼任務協同更改，采用關聯設計后，僅需半天;過去幾個月才能完成的全機強度校核，現在只需要幾天。唐長紅感慨地說： “關聯設計至少給型號研制搶回了八個月的時間。如果沒有數字化技術的支撐，大型運輸機不可能這么快干出來。”

在大型運輸機研制的關聯設計中，一飛院不僅建立了具有自主知識產權的集成數字飛機設計系統、試驗數據處理系統、網絡化虛擬設計制造系統、虛擬現實仿真系統等，還進一步突破了全三維技術、關聯設計技術、并行協同研制技術等新的數字化設計技術難題，成功地構建了跨地域、跨企業的數字化并行協同研制平臺，形成了國內第一個基于全三維技術和多廠所聯合研制模式的新型飛機研制標準規范體系。其中，全三維及其關聯設計技術屬于國內首次應用，牽引推動了研制全線的信息化水平。一飛院成為全球第二個大規模、體系化應用關聯設計技術的飛機研發單位。在關聯設計技術應用方面，一飛院足以與波音、空客等世界航空巨頭并駕齊驅了。

“兩化融合”沒有終點

四個型號、四個階段走過，一飛院員工對“兩化融合”有了更深層次的理解： “兩化融合”是信息化和工業化的高層次深度結合，意味著信息化進程和工業化進程不再相互獨立進行、不再是單方的帶動和促進關系，而是兩者在技術、產品、管理等各個層面相互交融，彼此不可分割。因此，他們開始把目光和著力點定位于系統工程，朝著以基于模型的系統工程、性能樣機和設計制造一體化應用為目標的第五階段邁進。

他們開始反思，盡管我們的業務過程、管理過程都是在信息化系統支撐下開展的，但不得不承認，此前的“兩化融合”實踐都是情勢所逼，尚帶有自發、無序的特征，未形成真正的規范化和體系化，處于從單項應用向綜合集成發展的階段。所以，他們借助工信部推行的“兩化融合”管理體系貫標，從構建體系入手，不斷邁向“綜合管理信息化、研制流程規范化、創新設計知識化、型號研制數字化、研制體系標準化、研制能力國際化”的應用目標。他們逐步加大了信息化與工程研制、管理的深度融合，圍繞產品設計、人力資源管理、物資采購管理、財務管理、行政管理、質量管理、項目管理、檔案管理、知識管理等業務，通過業務流程梳理、數據集成和流程集成，形成了信息化綜合管理與飛機數字化工程研制等兩大體系，構建了項目管理、綜合管理、并行協同研制等三大平臺，打造了飛機創新設計、全三維關聯設計、多廠所協同研制、數字化綜合保障等四大環境，努力把一飛院建設成為與飛機研制業務、方法、流程高度融合的信息化“智慧型”研究院。

基于“成為涵蓋技術創新、研發設計和運行技術服務的飛機全生命周期一體化解決方案提供者”這一戰略，他們已識別了與戰略匹配的可持續競爭新型能力要求，即面向飛機全生命周期管理的研發能力、面向飛行環境基于模型的系統工程演進研發能力和基于大數據的知識工程管理能力。在此基礎上，建立了與自身戰略一致的兩化融合方針，確定兩化融合目標，即打造“基于模型的創新研發能力”和“多項目智慧管控能力”。同時明確了兩化融合步驟，落實了組織機構及保障條件，全面深入推進“兩化融合”。

有人預料：2012年以后的十年，是中國航空工業與西方強國并駕齊驅的10年。作為中國飛機設計領域的“擎天柱”，一飛院定將通過持續不懈的“兩化融化”提升能力、強勁羽翼，在這“黃金十年”里大展作為！