踐行新戰略 打造創新力
隨著人類社會由信息時代(IT) 向數據時代(DT)邁進,全球製造業數字化、網路化、智能化的步伐不斷加快,呈現出以大數據為要素的工業互聯網和物理世界數字映射與虛擬化等先進信息技術的廣泛應用。當前, 世界強國均將大數據研究和應用提升到了國家戰略層面。美國出台了《大數據研究和發展計劃》等指導性文件, 並實施了數字工程戰略等項目,以推動大數據、人工智慧等新一代信息技術在促進全球工業變革和社會資源配置中的重要作用。我國航空製造業必須牢牢抓住新一輪科技革命和產業變革與我國加快轉變經濟發展方式形成的歷史性交匯,大力發展以信息為基礎,跨域條件下數據融合和數據賦能的機器學習能力,搶佔新一輪產業競爭制高點,重塑航空製造業國際競爭新優勢。
航空大數據的需求分析
首先,未來的信息化戰爭呈現為複雜、網狀、多態的戰場行為,是一場圍繞「數據掌控力」的數據戰爭。如何挖掘大量數據資源(作戰數據、使用數據和保障數據等)的潛在價值, 是實現戰場信息快速流轉,支持決策作戰和保障維護一體化的要求;其次, 陸、海、空、天、電五維一體的作戰模式,使得航空產品逐漸成為複雜度量級達千萬,集機械、電子、軟體為一體的智能綜合系統。如何依託大數據技術更加精準、高效地管控好構成組件不斷增多和技術數據快速更新而導致的功能不確定風險,是確保航空產品的先進性、滿足現代體系作戰的要求;最後,隨著戰爭環境和產品複雜度的提升,新材料、新工藝、新方法的不斷引入,航空產品的研製成為覆蓋全生命周期的複雜工程。如何將傳統離散無序和定性判斷的模型和信息,轉變為關聯有序和可量化分析的數據,是實現航空產品研製全生命周期研製活動精細化和促進航空製造業智能化發展的要求。
航空大數據的技術內涵
與第三產業大數據重在挖掘不同屬性之間的關聯性不同,航空大數據更加註重數據特徵背後的物理意義以及特徵之間關聯性的機理。本質就是利用大數據、人工智慧等新一代信息技術構建深度挖掘航空製造業現有存量數據和未來增量數據潛在價值的數字化生態系統。一方面在飛機科研生產數字化工程基礎上,打造貫穿全生命周期的流程、模型、分析方法及應用工具的數字線索,實現更簡約、更高效和更智能的雙向數據通路;另一方面通過建造虛實精準映射的、覆蓋各層級航空產品(零組件、部件、子系統、系統、產品)的數字孿生,支持對幾何和物理特性等進行多學科、多尺度、多狀態的高保真數字化描述, 提升對功能/性能的分析與驗證水平; 最終,形成無縫連接「數據-信息-知識」的航空大數據匯聚、治理、歸類、分析、服務及安全管控的技術體系, 實現以數據管理支撐研製業務、以數據分析支撐信息增值、以數據服務支撐應用推廣的複雜數據業務閉環,提升數據驅動的作戰決策科學化、產品研製智能化和技術服務高效化的創新能力。
航空大數據引發的變革
航空大數據的行業應用首先要對從各項活動、各類業務到全生命周期的數據進行統一規劃,即在統一考慮作戰場景、研製業務、信息技術和平台環境等不同領域諸多數據及其相互關係的架構;其次,通過構建以基於工業互聯網的要素及關係互聯互通(連接)、以基於模型工程的數據連續傳遞與持續驗證(連續)、以基於先進數據感知技術的分析和預測(測量) 和以基於機器學習的自動推理與人機協同(優化)為特徵的技術發展路線, 形成海量數據轉化為信息,信息轉化為知識,知識轉化為決策等的關鍵流程、技術和方法,提升對複雜航空產品和研製、使用過程的理解和洞察, 實現向以數據驅動的、從需求到設計、虛擬綜合、數字製造、物理製造、維護保障的精確分析評估和智能決策優化的研發新範式轉變;最後,航空大數據依託數字化、網路化與智能化技術,已成為航空產品發展的信息「高速公路」,以數據驅動的研發新範式來推動並加速高精尖航空產品的研發生產和使用維護業務模式的變革,是踐行航空報國,實現航空製造業數字化轉型的有效途徑。


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