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上飛院CIO蔣君仁：兩化融合助力大飛機研發數字化轉型

大飛機的數字化研發不斷深入

上海飛機設計研究院（以下簡稱“上飛院”）成立于1970年，設計了國內第一架噴氣式客機“運十”。2008年5月11日，中國商用飛機有限公司掛牌成立，上飛院作為其設計研發中心，主要承擔飛機的研發、實驗驗證、試航取證以及關鍵技術攻關等任務。

通過導入兩化融合升級版理念和方法，上飛院實現了發展理念從技術導向到管理變革、組織優化、戰略管控的轉變；發展目標從技術應用到能力建設的轉變；運行模式從粗放管理到以數據驅動為核心的精細化管理轉變。

蔣君仁介紹，上飛院研發的客機主要有三個型號，ARJ21支線噴氣式客機、C919大型客機和CR929遠程寬體客機。隨著型號不同，數字化研發不斷深入：

設計ARJ21時，主要以二維圖紙的形式進行。

設計C919時，從PDM（產品數據管理）協同逐步進化到3D PRM（合作伙伴關系管理）協同，設計的數字樣機，也逐步從單純的產品數字樣機拓展到服務數字樣機和制造數字樣機，不斷向下游進行拓展。

到CR929，則采用了企業級的系統全生命周期協同，系統需求從功能、原理、結構連續傳遞到生產、服務和運營，數字樣機也拓展到了功能數字樣機和性能數字樣機，現在還在逐步做運營數字樣機，最終實現數字孿生。

針對性破解4大痛點

在數字化發展歷程中，由于大飛機研制具有知識密集、技術密集、產品產業鏈長等特點，研發工作面臨著系統復雜度不斷增加、多型號、系列化、創新發展等挑戰。

針對產品創新門檻高、產能需求呈倍數級增長、系統復雜度指數級增加，以及研制成本和研制周期大幅壓縮等痛點，上飛院進行了兩化融合以及數字化轉型。

拆解分析，確定新型能力

上飛院數字化轉型的第一步，是識別確認新型能力。過程分為業務場景、價值模式和可持續競爭合作優勢策劃，確定發展戰略和舉措，識別價值體系優化、創新和重構的需求，確定新型能力等。

針對業務場景策劃，蔣君仁表示，飛機設計主要分為5個階段：分析客戶需求、產品概念設計、產品初步設計、產品詳細設計和產品服務驗證。通過對5個階段的數字化需求分別進行調研和分析，上飛院確定了3個核心業務場景，一個是數字化研發的設計與仿真，第二個網絡化的協同研發，第三個是知識賦能，同時明確了相應的度量指標、價值效益和治理體系的優化方向。

價值模式策劃的重點，是將新型能力建設作為貫穿數字化轉型始終的核心路徑，支持業務按需調用能力，快速響應市場的變化。上飛院分析，自己的價值需求主要是研發成本降低、產品質量提升、促進數字化業務培育、提升產業鏈數字化水平。通過這些需求的推動和新型能力視角的引領，上飛院將運行和改進新型能力，推進業務創新轉型，獲取可持續競爭優勢，獲得穩定的預期市場收益。

在可持續發展的競爭合作優勢方面，上飛院分析認為自身在人員賦能、設計技術、集成管理、協同設計、智慧設計等方面具有相應的優勢，并提出了發展目標 —— “設計出航空公司愿意買、飛行員愿意飛、乘客愿意坐的飛機”，準備從航空公司、飛行員以及乘客三個方面優化相應的設計。

同時，上飛院還梳理、設定了自己的發展戰略：到2035年，把上飛院建設成為國際一流的商用設計研發中心；到本世紀中葉，把上飛院建設成為世界級的商用飛機設計研發中心。主要舉措包括：

1．做強一條主軸，以需求為驅動，實施正向設計；

2．建成兩個體系，能力建設體系和科技創新體系；

3．夯實“育人”、“建物”、“攻事”三項基礎；

4．依托產業鏈中心，培育商用飛機國內配套產業集群，提升國產化和自主可控。

為了實現戰略目標，上飛院對價值體系也進行了相應的優化、創新和重構，提出了4大需求：提升設計研發效率、提升產品質量和價值、促進數字化業務培育以及明確民機產業鏈的數字化水平提升。

在上述基礎上，上飛院最終確定了自己要建設的新型能力是數據驅動的商業飛機和全球一體化的協同研發能力，最終實現3A能力級的業務集成融合的創新轉型。

全領域集成協同，建設新型能力

明確了新型能力的下一步，就是建設新型能力。蔣君仁表示，上飛院新型能力的建設過程，首先是打造全領域的集成協同方案。在單一產品數據源的基礎上，實現模型開發和虛擬集成。

業務流程和組織機構方面，上飛院也進行了相應的優化和變革。

在業務流程上，主要是對設計協同流程、數據傳遞流程和工程更改流程進行了優化。

在組織機構上，主要是整合成立了五所五中心，設立流程設計組、強化總體專業，以及成立型號IBT團隊，更好地實現型號的研制工作。

在具體的全領域集成協同技術實現方面，核心是模型在協同設計中的傳遞以及數據在流程業務領域和飛機層級的傳遞。

傳統上設計協同、數據管理和仿真是在不同的平臺上進行協同的。但現在，伴隨著新一代數字信息技術的不斷成熟，上飛院打通了數據的傳遞和模型的對接，實現了全領域的集成協同和基于模型的在線關聯協同設計，打造出面向飛機全階段的實時數字樣機，從僅關注幾何樣機擴展到系統樣機、制造樣機和服務樣機，且所有過程數據均受控，可采用統一的構型管理模式，提高設計結果準確性。

此外，全領域的集成協同還體現在可以基于模型開展全面的工程分析和審查，包括人機工效分析、全機裝配模擬、安全性影響、運動仿真分析以及轉子爆破影響和防護等。

在數據開發領域，上飛院也實現了全領域的集成協同和端到端的數字連續，核心是無復制、無重復。數據進行一次定義，就能全業務領域復用，包括需求、功能、邏輯、產品、工藝、維護、驗證業務之間，都可以做關聯全覆蓋。

在治理體系建設方面，上飛院用架構的方法進行了機制建設，定義了公司的8大過程和40個小過程，并制定了相應的標準和表單，保障過程落地。

為保證實施質量，上飛院確定了8個過程監控指標，包括客戶滿意度、項目需求驗證率、報告一次通過率等。

此外，上飛院還在考核激勵、人才培養、管理方式變革、組織文化建設等方面持續加力，進行治理體系的建設。

特別是在人才培養方面，專門成立了大飛機創新谷，引入外部專家人才，并舉辦大飛機設計師大賽、創新大賽等，以賽促才。

新型能力打造的成效和經驗

在蔣君仁看來，在上飛院新型能力打造的過程中，兩化融合管理體系升級版貫標發揮了重要作用，是數字化轉型的方法途徑，助力上飛院打造了民機正向研發的“新業務模式”。

上飛院構建的數字化研發平臺，打通了研發過程的數據孤島和流程孤島，把整個過程中的數據進行了集成和驗證。

蔣君仁總結，上飛院一直把新型能力建設作為數字化轉型的核心路徑。按照大飛機研發業務價值體系優化和創新的要求，識別和打造新型能力，以新型能力建設全方位牽引大飛機研發數字化轉型活動，實現數據驅動設計，打造大飛機產業鏈研發業務快速迭代和數據驅動協同發展的開放價值生態。

按照數字化轉型戰略規劃，上飛院要研發國際一流、自主可控的數字飛機，打造商用飛機的成熟生態，培育世界級的研發能力，實現全面自主可控。這需要運用數智協同設計，以客戶為中心，建設數字化、智能化的設計體系，培養基于數據驅動的研發能力，最終實現效率提升、企業提升以及技術和模式的創新。

蔣君仁介紹，上飛院最終的核心目標是要打造基于模型的數字化企業，構建基于模型的系統工程正向設計能力，提升工業知識的積淀與復用水平，提高質量、安全、效率和品質，實現全時段、全范圍的數字孿生。