案例3:上飞院导入两化融合管理体系升级版理念和方法实现管理变革

发布时间:2022-02-21 来源:

本文为“DLTTA数转心经”第四层心法——试点示范的实战篇。下面分享的是上飞院数字企业建设典型实践介绍,让我们一起见证央企的转型之美!点亮智库,点亮智慧之光!

中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院(简称“上飞院”),是两化融合管理体系升级版贯标首批18个3A级达标企业之一。其实践经验探索了可复制的典型转型路径、可推广的系统解决方案和可执行的转型标准规范,对企业、行业有着重要的试点示范效果。

上飞院成立于1970年,设计了国内第一架喷气式客机“运十”。2008年5月11日,中国商用飞机有限公司挂牌成立,上飞院作为其设计研发中心,主要承担飞机的研发、实验验证、试航取证以及关键技术公关等任务。

通过导入两化融合管理体系升级版理念和方法,上飞院实现了发展理念从技术导向到管理变革、组织优化、战略管控的转变;发展目标从技术应用到能力建设的转变;运行模式从粗放管理到以数据驱动为核心的精细化管理转变。

上飞院首席信息官蒋君仁介绍,上飞院研发的客机主要有三个型号,ARJ21支线喷气式客机、C919大型客机和CR929远程宽体客机。随着型号不同,数字化研发不断深入:

设计ARJ21时,主要以二维图纸的形式进行。

设计C919时,从PDM(产品数据管理)协同逐步进化到3D PRM(合作伙伴关系管理)协同,设计的数字样机,也逐步从单纯的产品数字样机拓展到服务数字样机和制造数字样机,不断向下游进行拓展。

到CR929,则采用了企业级的系统全生命周期协同,系统需求从功能、原理、结构连续传递到生产、服务和运营,数字样机也拓展到了功能数字样机和性能数字样机,现在还在逐步做运营数字样机,最终实现数字孪生。

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针对性破解4大痛点

在数字化发展历程中,由于大飞机研制具有知识密集、技术密集、产品产业链长等特点,研发工作面临着系统复杂度不断增加、多型号、系列化、创新发展等挑战。

针对产品创新门槛高、产能需求呈倍数级增长、系统复杂度指数级增加,以及研制成本和研制周期大幅压缩等痛点,上飞院进行了两化融合以及数字化转型。

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拆解分析,确定新型能力

上飞院数字化转型的第一步,是识别确认新型能力。过程分为业务场景、价值模式和可持续竞争合作优势策划,确定发展战略和举措,识别价值体系优化、创新和重构的需求,确定新型能力等。

针对业务场景策划,蒋君仁表示,飞机设计主要分为5个阶段:分析客户需求、产品概念设计、产品初步设计、产品详细设计和产品服务验证。通过对5个阶段的数字化需求分别进行调研和分析,上飞院确定了3个核心业务场景,一个是数字化研发的设计与仿真,第二个网络化的协同研发,第三个是知识赋能,同时明确了相应的度量指标、价值效益和治理体系的优化方向。

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价值模式策划的重点,是将新型能力建设作为贯穿数字化转型始终的核心路径,支持业务按需调用能力,快速响应市场的变化。上飞院分析,自己的价值需求主要是研发成本降低、产品质量提升、促进数字化业务培育、提升产业链数字化水平。通过这些需求的推动和新型能力视角的引领,上飞院将运行和改进新型能力,推进业务创新转型,获取可持续竞争优势,获得稳定的预期市场收益。

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在可持续发展的竞争合作优势方面,上飞院分析认为自身在人员赋能、设计技术、集成管理、协同设计、智慧设计等方面具有相应的优势,并提出了发展目标 —— “设计出航空公司愿意买、飞行员愿意飞、乘客愿意坐的飞机”,准备从航空公司、飞行员以及乘客三个方面优化相应的设计。

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同时,上飞院还梳理、设定了自己的发展战略:到2035年,把上飞院建设成为国际一流的商用设计研发中心;到本世纪中叶,把上飞院建设成为世界级的商用飞机设计研发中心。主要举措包括:

1.做强一条主轴,以需求为驱动,实施正向设计;

2.建成两个体系,能力建设体系和科技创新体系;

3.夯实“育人”、“建物”、“攻事”三项基础;

4.依托产业链中心,培育商用飞机国内配套产业集群,提升国产化和自主可控。

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为了实现战略目标,上飞院对价值体系也进行了相应的优化、创新和重构,提出了4大需求:提升设计研发效率、提升产品质量和价值、促进数字化业务培育以及明确民机产业链的数字化水平提升。

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在上述基础上,上飞院最终确定了自己要建设的新型能力是数据驱动的商业飞机和全球一体化的协同研发能力,最终实现3A能力级的业务集成融合的创新转型。

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全领域集成协同,建设新型能力

明确了新型能力的下一步,就是建设新型能力。蒋君仁表示,上飞院新型能力的建设过程,首先是打造全领域的集成协同方案。在单一产品数据源的基础上,实现模型开发和虚拟集成。

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业务流程和组织机构方面,上飞院也进行了相应的优化和变革。

在业务流程上,主要是对设计协同流程、数据传递流程和工程更改流程进行了优化。

在组织机构上,主要是整合成立了五所五中心,设立流程设计组、强化总体专业,以及成立型号IBT团队,更好地实现型号的研制工作。

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在具体的全领域集成协同技术实现方面,核心是模型在协同设计中的传递以及数据在流程业务领域和飞机层级的传递。

传统上设计协同、数据管理和仿真是在不同的平台上进行协同的。但现在,伴随着新一代数字信息技术的不断成熟,上飞院打通了数据的传递和模型的对接,实现了全领域的集成协同和基于模型的在线关联协同设计,打造出面向飞机全阶段的实时数字样机,从仅关注几何样机扩展到系统样机、制造样机和服务样机,且所有过程数据均受控,可采用统一的构型管理模式,提高设计结果准确性。

此外,全领域的集成协同还体现在可以基于模型开展全面的工程分析和审查,包括人机工效分析、全机装配模拟、安全性影响、运动仿真分析以及转子爆破影响和防护等。

在数据开发领域,上飞院也实现了全领域的集成协同和端到端的数字连续,核心是无复制、无重复。数据进行一次定义,就能全业务领域复用,包括需求、功能、逻辑、产品、工艺、维护、验证业务之间,都可以做关联全覆盖。

在治理体系建设方面,上飞院用架构的方法进行了机制建设,定义了公司的8大过程和40个小过程,并制定了相应的标准和表单,保障过程落地。

为保证实施质量,上飞院确定了8个过程监控指标,包括客户满意度、项目需求验证率、报告一次通过率等。

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此外,上飞院还在考核激励、人才培养、管理方式变革、组织文化建设等方面持续加力,进行治理体系的建设。

特别是在人才培养方面,专门成立了大飞机创新谷,引入外部专家人才,并举办大飞机设计师大赛、创新大赛等,以赛促才。

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新型能力打造的成效和经验

在蒋君仁看来,在上飞院新型能力打造的过程中,两化融合管理体系升级版贯标发挥了重要作用,是数字化转型的方法途径,助力上飞院打造了民机正向研发的“新业务模式”。

上飞院构建的数字化研发平台,打通了研发过程的数据孤岛和流程孤岛,把整个过程中的数据进行了集成和验证。

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蒋君仁总结,上飞院一直把新型能力建设作为数字化转型的核心路径。按照大飞机研发业务价值体系优化和创新的要求,识别和打造新型能力,以新型能力建设全方位牵引大飞机研发数字化转型活动,实现数据驱动设计,打造大飞机产业链研发业务快速迭代和数据驱动协同发展的开放价值生态。

按照数字化转型战略规划,上飞院要研发国际一流、自主可控的数字飞机,打造商用飞机的成熟生态,培育世界级的研发能力,实现全面自主可控。这需要运用数智协同设计,以客户为中心,建设数字化、智能化的设计体系,培养基于数据驱动的研发能力,最终实现效率提升、企业提升以及技术和模式的创新。

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蒋君仁介绍,上飞院最终的核心目标是要打造基于模型的数字化企业,构建基于模型的系统工程正向设计能力,提升工业知识的积淀与复用水平,提高质量、安全、效率和品质,实现全时段、全范围的数字孪生。

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本文为“DLTTA数转心经”第四层心法——试点示范的实战篇。下面分享的是上飞院数字企业建设典型实践介绍,让我们一起见证央企的转型之美!点亮智库,点亮智慧之光!

中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院(简称“上飞院”),是两化融合管理体系升级版贯标首批18个3A级达标企业之一。其实践经验探索了可复制的典型转型路径、可推广的系统解决方案和可执行的转型标准规范,对企业、行业有着重要的试点示范效果。

上飞院成立于1970年,设计了国内第一架喷气式客机“运十”。2008年5月11日,中国商用飞机有限公司挂牌成立,上飞院作为其设计研发中心,主要承担飞机的研发、实验验证、试航取证以及关键技术公关等任务。

通过导入两化融合管理体系升级版理念和方法,上飞院实现了发展理念从技术导向到管理变革、组织优化、战略管控的转变;发展目标从技术应用到能力建设的转变;运行模式从粗放管理到以数据驱动为核心的精细化管理转变。

上飞院首席信息官蒋君仁介绍,上飞院研发的客机主要有三个型号,ARJ21支线喷气式客机、C919大型客机和CR929远程宽体客机。随着型号不同,数字化研发不断深入:

设计ARJ21时,主要以二维图纸的形式进行。

设计C919时,从PDM(产品数据管理)协同逐步进化到3D PRM(合作伙伴关系管理)协同,设计的数字样机,也逐步从单纯的产品数字样机拓展到服务数字样机和制造数字样机,不断向下游进行拓展。

到CR929,则采用了企业级的系统全生命周期协同,系统需求从功能、原理、结构连续传递到生产、服务和运营,数字样机也拓展到了功能数字样机和性能数字样机,现在还在逐步做运营数字样机,最终实现数字孪生。

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针对性破解4大痛点

在数字化发展历程中,由于大飞机研制具有知识密集、技术密集、产品产业链长等特点,研发工作面临着系统复杂度不断增加、多型号、系列化、创新发展等挑战。

针对产品创新门槛高、产能需求呈倍数级增长、系统复杂度指数级增加,以及研制成本和研制周期大幅压缩等痛点,上飞院进行了两化融合以及数字化转型。

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拆解分析,确定新型能力

上飞院数字化转型的第一步,是识别确认新型能力。过程分为业务场景、价值模式和可持续竞争合作优势策划,确定发展战略和举措,识别价值体系优化、创新和重构的需求,确定新型能力等。

针对业务场景策划,蒋君仁表示,飞机设计主要分为5个阶段:分析客户需求、产品概念设计、产品初步设计、产品详细设计和产品服务验证。通过对5个阶段的数字化需求分别进行调研和分析,上飞院确定了3个核心业务场景,一个是数字化研发的设计与仿真,第二个网络化的协同研发,第三个是知识赋能,同时明确了相应的度量指标、价值效益和治理体系的优化方向。

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价值模式策划的重点,是将新型能力建设作为贯穿数字化转型始终的核心路径,支持业务按需调用能力,快速响应市场的变化。上飞院分析,自己的价值需求主要是研发成本降低、产品质量提升、促进数字化业务培育、提升产业链数字化水平。通过这些需求的推动和新型能力视角的引领,上飞院将运行和改进新型能力,推进业务创新转型,获取可持续竞争优势,获得稳定的预期市场收益。

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在可持续发展的竞争合作优势方面,上飞院分析认为自身在人员赋能、设计技术、集成管理、协同设计、智慧设计等方面具有相应的优势,并提出了发展目标 —— “设计出航空公司愿意买、飞行员愿意飞、乘客愿意坐的飞机”,准备从航空公司、飞行员以及乘客三个方面优化相应的设计。

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同时,上飞院还梳理、设定了自己的发展战略:到2035年,把上飞院建设成为国际一流的商用设计研发中心;到本世纪中叶,把上飞院建设成为世界级的商用飞机设计研发中心。主要举措包括:

1.做强一条主轴,以需求为驱动,实施正向设计;

2.建成两个体系,能力建设体系和科技创新体系;

3.夯实“育人”、“建物”、“攻事”三项基础;

4.依托产业链中心,培育商用飞机国内配套产业集群,提升国产化和自主可控。

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为了实现战略目标,上飞院对价值体系也进行了相应的优化、创新和重构,提出了4大需求:提升设计研发效率、提升产品质量和价值、促进数字化业务培育以及明确民机产业链的数字化水平提升。

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在上述基础上,上飞院最终确定了自己要建设的新型能力是数据驱动的商业飞机和全球一体化的协同研发能力,最终实现3A能力级的业务集成融合的创新转型。

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全领域集成协同,建设新型能力

明确了新型能力的下一步,就是建设新型能力。蒋君仁表示,上飞院新型能力的建设过程,首先是打造全领域的集成协同方案。在单一产品数据源的基础上,实现模型开发和虚拟集成。

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业务流程和组织机构方面,上飞院也进行了相应的优化和变革。

在业务流程上,主要是对设计协同流程、数据传递流程和工程更改流程进行了优化。

在组织机构上,主要是整合成立了五所五中心,设立流程设计组、强化总体专业,以及成立型号IBT团队,更好地实现型号的研制工作。

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在具体的全领域集成协同技术实现方面,核心是模型在协同设计中的传递以及数据在流程业务领域和飞机层级的传递。

传统上设计协同、数据管理和仿真是在不同的平台上进行协同的。但现在,伴随着新一代数字信息技术的不断成熟,上飞院打通了数据的传递和模型的对接,实现了全领域的集成协同和基于模型的在线关联协同设计,打造出面向飞机全阶段的实时数字样机,从仅关注几何样机扩展到系统样机、制造样机和服务样机,且所有过程数据均受控,可采用统一的构型管理模式,提高设计结果准确性。

此外,全领域的集成协同还体现在可以基于模型开展全面的工程分析和审查,包括人机工效分析、全机装配模拟、安全性影响、运动仿真分析以及转子爆破影响和防护等。

在数据开发领域,上飞院也实现了全领域的集成协同和端到端的数字连续,核心是无复制、无重复。数据进行一次定义,就能全业务领域复用,包括需求、功能、逻辑、产品、工艺、维护、验证业务之间,都可以做关联全覆盖。

在治理体系建设方面,上飞院用架构的方法进行了机制建设,定义了公司的8大过程和40个小过程,并制定了相应的标准和表单,保障过程落地。

为保证实施质量,上飞院确定了8个过程监控指标,包括客户满意度、项目需求验证率、报告一次通过率等。

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此外,上飞院还在考核激励、人才培养、管理方式变革、组织文化建设等方面持续加力,进行治理体系的建设。

特别是在人才培养方面,专门成立了大飞机创新谷,引入外部专家人才,并举办大飞机设计师大赛、创新大赛等,以赛促才。

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新型能力打造的成效和经验

在蒋君仁看来,在上飞院新型能力打造的过程中,两化融合管理体系升级版贯标发挥了重要作用,是数字化转型的方法途径,助力上飞院打造了民机正向研发的“新业务模式”。

上飞院构建的数字化研发平台,打通了研发过程的数据孤岛和流程孤岛,把整个过程中的数据进行了集成和验证。

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蒋君仁总结,上飞院一直把新型能力建设作为数字化转型的核心路径。按照大飞机研发业务价值体系优化和创新的要求,识别和打造新型能力,以新型能力建设全方位牵引大飞机研发数字化转型活动,实现数据驱动设计,打造大飞机产业链研发业务快速迭代和数据驱动协同发展的开放价值生态。

按照数字化转型战略规划,上飞院要研发国际一流、自主可控的数字飞机,打造商用飞机的成熟生态,培育世界级的研发能力,实现全面自主可控。这需要运用数智协同设计,以客户为中心,建设数字化、智能化的设计体系,培养基于数据驱动的研发能力,最终实现效率提升、企业提升以及技术和模式的创新。

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蒋君仁介绍,上飞院最终的核心目标是要打造基于模型的数字化企业,构建基于模型的系统工程正向设计能力,提升工业知识的积淀与复用水平,提高质量、安全、效率和品质,实现全时段、全范围的数字孪生。

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