在航空裝備大修領(lǐng)域，“數(shù)字化”幾乎是每一個業(yè)界有識之士都在關(guān)注的熱點話題。但是，大家對數(shù)字化的具體內(nèi)涵卻有不同的理解，也在進行不同程度的成功或失敗、整體或局部的實踐探索。本文作者希望通過本人多年從事航空領(lǐng)域信息化工作的實踐經(jīng)驗，給出一些兼顧可行性和可操作性的建議，幫助企業(yè)快速培育或提升數(shù)字化大修能力。
數(shù)字化大修的必要性
隨著CAX設(shè)計類軟件在航空裝備設(shè)計領(lǐng)域的廣泛使用，新型航空裝備的設(shè)計已基本實現(xiàn)數(shù)字化，有些廠家為了便于對早期產(chǎn)品進行統(tǒng)一的管理和提供更好的售后服務(wù)，甚至將早期產(chǎn)品的設(shè)計圖紙采用當前的CAX 類軟件進行了相應(yīng)的數(shù)字化處理。采用數(shù)字化設(shè)計的新型航空裝備不斷交付使用，相應(yīng)的大修工作需求也越來越迫切，工作量也越來越大，而航空裝備大修廠的傳統(tǒng)工作模式仍然是基于紙質(zhì)的設(shè)計圖紙，更為關(guān)鍵的是設(shè)計單位出于種種考慮大多都不再愿意提供紙質(zhì)圖紙而直接提供電子數(shù)據(jù)，這將對大修廠的維修能力和工作模式造成直接的沖擊。這一點，在國內(nèi)軍用飛機、發(fā)動機的大修廠的表現(xiàn)尤為突出。自主研發(fā)的三代及以上新型飛機均采用了全新的數(shù)字化設(shè)計平臺，飛機、發(fā)動機、機載設(shè)備及其他零部件均采用CAX類設(shè)計軟件進行設(shè)計，其各種幾何及性能參數(shù)均以數(shù)字化的形式進行存儲、展示和管理，紙質(zhì)圖紙在設(shè)計階段不再是必需品。為了迅速形成相應(yīng)的大修能力，就必須建立與飛機數(shù)字化設(shè)計相適應(yīng)的數(shù)字化大修平臺和體系。
數(shù)字化大修的意義
航空裝備大修數(shù)字化建設(shè)的最終目標是建立與飛機的數(shù)字化設(shè)計、制造相適應(yīng)的數(shù)字化大修平臺和體系，形成數(shù)字化大修能力。具體包括如下4 個方面。
1 大修裝備數(shù)字化
作為航空裝備數(shù)字化設(shè)計、制造的延伸，大修過程中也應(yīng)該實現(xiàn)基于三維的數(shù)字化技術(shù)，需要有三維數(shù)字化設(shè)計工具的支撐。航空裝備的數(shù)字化實現(xiàn)的不僅僅是基于不同視角進行的產(chǎn)品分解，而且還應(yīng)該體現(xiàn)產(chǎn)品分解中每個分解元素相關(guān)的各種技術(shù)參數(shù)及技術(shù)文檔，進行三維立體的數(shù)字化展示和裝配，實現(xiàn)真正的數(shù)字樣機。數(shù)字樣機是數(shù)字化大修的先決條件，所有大修工作的標準制定和組織管理都是圍繞著數(shù)字樣機來進行的。
2 大修業(yè)務(wù)協(xié)同數(shù)字化
航空裝備的大修業(yè)務(wù)工作涉及航空裝備大修廠（以下簡稱“航修廠”）、設(shè)計單位、制造單位和用戶等多個實體單位，航修廠（含分廠）作為大修工作的主體，負責(zé)具體大修工作的執(zhí)行，設(shè)計單位、制造單位負責(zé)提供必要的技術(shù)支持，用戶負責(zé)提供飛機的相關(guān)技術(shù)檔案。由此可見，航修廠必須與其他單位保持密切的合作，才能順利完成大修工作。而要支持不同單位之間的協(xié)同，除了常規(guī)的協(xié)同方式外，還應(yīng)該建立一個數(shù)字化的協(xié)同平臺，并建立相關(guān)的標準體系，以確保各種相關(guān)的業(yè)務(wù)信息在各相關(guān)單位之間流動順暢。
3 大修工卡設(shè)計的數(shù)字化
航空裝備的大修工作同時具備通用性和特殊性，大修工卡作為大修工作落實的重要的技術(shù)文件，同樣也要體現(xiàn)這種特性。例如：同一機型的飛機大修工作可能有相當數(shù)量的工作內(nèi)容是完全相同的，但是同一機型下不同型號的飛機或者同一機型、同一型號下的不同飛機之間因其實際構(gòu)型的差異會存在一定數(shù)量的大修工作是不一樣的。如何簡便有效地為不同的航空裝備制訂恰當?shù)拇笮薹桨覆⑸蛇m用的大修工卡（即制訂個性化的大修方案）是大修工作始終要面對和解決的問題。大修工卡的數(shù)字化不僅可以實現(xiàn)大修工作的標準化和規(guī)范化，還可以非常有效地為航空裝備制訂個性化的大修方案。
4 大修過程管理數(shù)字化
航空裝備大修作為維修級別最高、涉及面最廣、內(nèi)容最復(fù)雜、質(zhì)量要求最嚴格的維修工作，其過程管理的重要性不言而喻。粗獷的、基于紙質(zhì)報表和文檔的管理方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代（特別是自主進行數(shù)字化設(shè)計研發(fā)的）航空裝備大修工作的要求。基于數(shù)字樣機、數(shù)字化協(xié)同平臺和數(shù)字化個性化的維修方案進行航空裝備大修的數(shù)字化過程管理是未來發(fā)展的方向和必然選擇，其不僅可以實時地反映工作狀態(tài)和遇到的問題，還可以使日常的業(yè)務(wù)工作管理流程標準化和規(guī)范化。
數(shù)字化大修的內(nèi)容
航空裝備大修數(shù)字化建設(shè)是航空裝備保障系統(tǒng)的基礎(chǔ)工程和重要組成部分，是信息化條件下各航修廠（含分廠）內(nèi)部開展工作和日常辦公的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和信息平臺。
中長期的目標設(shè)想是，遵照航修廠的整體信息化發(fā)展思路，建成適應(yīng)現(xiàn)代化航空裝備發(fā)展需要，覆蓋航空裝備大修領(lǐng)域，縱橫互聯(lián)貫通，成體系運用、智能高效、安全保密，為企業(yè)提供基礎(chǔ)信息和輔助決策支持的航空裝備大修信息管理系統(tǒng)。其主要標志是：建成一個網(wǎng)絡(luò)平臺、制訂3套標準規(guī)范、構(gòu)建4個應(yīng)用系統(tǒng)、建立4個支撐體系。
1 建成1 個網(wǎng)絡(luò)平臺
構(gòu)建航空裝備大修系統(tǒng)標準統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺，主要按建制單位（廠、分廠）建立局域網(wǎng)，依托企業(yè)的廣域網(wǎng)實現(xiàn)航修廠和航修分廠的網(wǎng)絡(luò)連接。條件具備的情況下，可以與航空裝備的設(shè)計單位、制造單位和用戶的網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)互通，進行數(shù)據(jù)交換，進而形成一個完整的覆蓋航空裝備大修各業(yè)務(wù)流程的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
圖1 航修廠網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖
（1） 航修廠網(wǎng)絡(luò)。
航修廠網(wǎng)絡(luò)中心部署在航修廠之內(nèi)，可以充分利用航修廠原有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以達到與用戶網(wǎng)絡(luò)和各航修分廠進行高質(zhì)量、高效率、安全可靠的通訊為主要目標進行改造升級。航修廠網(wǎng)絡(luò)中心負責(zé)連接各自的航修分廠。在設(shè)計時，應(yīng)充分考慮當前航修分廠的數(shù)量及未來可能增加的數(shù)量。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型方面建議采用端口密度高，模塊容量大的中端設(shè)備作為航修廠網(wǎng)絡(luò)中心的核心，同時選用大容量的光傳輸設(shè)備作為廣域網(wǎng)鏈路的接入保障。
（2）航修分廠網(wǎng)絡(luò)。
利用各航修分廠原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以達到與航修廠進行高質(zhì)量、高效率、安全可靠的通訊為主要目標進行改造升級。建議采用三級擴展星形結(jié)構(gòu)，每個層次采用單鏈路進行連接，層次化的結(jié)構(gòu)設(shè)計便于路由協(xié)議的部署與IP 地址的匯總，也便于不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。
（3）用戶網(wǎng)絡(luò)。
用戶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不屬于航空裝備大修企業(yè)的建設(shè)范圍，如果用戶已建成相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)平臺，則可實現(xiàn)用戶與航修廠的無縫信息交換和共享。如果不具備條件，也可通過離線的方式實現(xiàn)信息的上傳下載。
2 制訂3套標準規(guī)范
分別在航空裝備大修信息化建設(shè)的硬件、軟件和業(yè)務(wù)工作3 個方面各自建立一套相應(yīng)的標準規(guī)范（每一套標準規(guī)范可能包括若干具體的標準或規(guī)范），用于指導(dǎo)當前及以后的信息化建設(shè)工作。
（1） 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標準規(guī)范。
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標準規(guī)范主要是根據(jù)當前的技術(shù)條件和實際需求以及未來的技術(shù)升級和業(yè)務(wù)需求擴展的要求，針對硬件及網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的性能要求、技術(shù)標準和配置標準等進行統(tǒng)一規(guī)劃，以適應(yīng)將來的網(wǎng)絡(luò)擴展和設(shè)備升級。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標準規(guī)范的內(nèi)容請參照“數(shù)據(jù)交換標準規(guī)范”。
（2） 數(shù)據(jù)交換標準規(guī)范。
數(shù)據(jù)交換標準規(guī)范主要指航空裝備設(shè)計單位和航修廠、用戶和航修廠之間進行數(shù)據(jù)交換的標準。該標準規(guī)范首先明確各單位之間需要進行交換的數(shù)據(jù)項目及其來源，再進一步細化每個數(shù)據(jù)項目包含的具體數(shù)據(jù)元素的名稱、數(shù)據(jù)類型、大小。最后確定各類數(shù)據(jù)交換的形式。
長期來看，隨著有關(guān)單位信息化建設(shè)的推進和業(yè)務(wù)拓展的要求，標準規(guī)范的內(nèi)容需要動態(tài)地進行相應(yīng)的調(diào)整和更新。
（3） 大修業(yè)務(wù)管理規(guī)范。
當前的航空裝備大修業(yè)務(wù)工作總的來說是在非信息化條件下進行的，現(xiàn)有的管理流程顯然是不完全適用于數(shù)字化條件下的工作要求的。這里的大修業(yè)務(wù)管理規(guī)范特指的是數(shù)字化條件下航空裝備大修業(yè)務(wù)工作的管理規(guī)范。相應(yīng)的業(yè)務(wù)工作流程和管理要求都需要和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致，只有這樣才能最大化地實現(xiàn)數(shù)字化的預(yù)期效果。
3 構(gòu)建4個應(yīng)用系統(tǒng)
建設(shè)航空裝備產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、IETM 系統(tǒng)、維修工程管理系統(tǒng)和航空裝備MRO 系統(tǒng)4 個應(yīng)用系統(tǒng)。
（1）航空裝備產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
航空裝備產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，也稱作PDM（Product Data Management）系統(tǒng)，使用單位為航修廠或航修分廠，主要用于接收航空裝備設(shè)計單位提供的在產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中產(chǎn)生的與航空裝備的設(shè)計和制造相關(guān)的原始電子數(shù)據(jù)，以2D或3D的形式對產(chǎn)品進行全方位展示，便于航修廠進行深度的維修能力開發(fā)工作。
（2）IETM系統(tǒng)。
IETM系統(tǒng)也稱作交互式電子技術(shù)手冊，使用單位為航修廠或航修分廠，主要用于接收工業(yè)部門提供的各類技術(shù)手冊相關(guān)的原始電子數(shù)據(jù)，除了可以獲得技術(shù)手冊的電子版外，還可以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)技術(shù)手冊數(shù)據(jù)的二次利用和開發(fā)，完成原始大修工卡的數(shù)字化編制與管理。
（3）維修工程管理系統(tǒng)。
圖2 航修分廠網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖
使用單位為航修廠，主要用于管理與航空裝備大修相關(guān)的各類靜態(tài)數(shù)據(jù)和技術(shù)文檔，此外，還可用來編制個性化的大修工卡。
（4）航空裝備MRO系統(tǒng)。
使用單位為航修廠或航修分廠，主要用于對飛機、發(fā)動機、機載設(shè)備及其他部附件的維護（Maintenance）、修理（Repair）和大修（Overhaul）工作進行全面數(shù)字化管理。此外，還可對航空裝備的大修工作狀況進行總體掌控和監(jiān)管，并以此為依托進行宏觀層面的數(shù)據(jù)分析，提供決策支持。
4 建立4個支撐體系
通過建立安全保密、技術(shù)標準、管理法規(guī)和運行維護4 個體系，為航空裝備數(shù)字化大修體系的安全可靠運行、一體化發(fā)展和正規(guī)化建設(shè)提供有力支撐。
（1）安全保密。
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采取技術(shù)防護和安全管理等綜合措施，構(gòu)建實體可信、行為可控、資源可管、事件事查和運行可靠的網(wǎng)絡(luò)安全防護體系。具體包括防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、安全審計系統(tǒng)、病毒防護系統(tǒng)、非法外聯(lián)系統(tǒng)、VPN、漏洞掃描系統(tǒng)和綜合網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺等。
（2）技術(shù)標準。
按照航空裝備大修企業(yè)自身的要求，參照相關(guān)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗，結(jié)合航修系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的實際需要，梳理整合制定航修廠網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范及軟件開發(fā)標準，重點規(guī)范網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制、模式結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、數(shù)據(jù)詞典和信息格式等規(guī)范、標準。主要包括《航空裝備大修網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)標準》、《航空裝備大修業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)軟件開發(fā)技術(shù)標準》、《航空裝備大修網(wǎng)絡(luò)平臺安全保密防護設(shè)備配置標準》、《航空裝備寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺密碼管理設(shè)備配置標準》，以及其他有關(guān)的技術(shù)標準等。
（3）管理法規(guī)。
梳理現(xiàn)有的計算機及網(wǎng)絡(luò)管理法規(guī)，規(guī)范航空裝備大修網(wǎng)絡(luò)平臺的組織領(lǐng)導(dǎo)、職責(zé)分工、使用管理、值勤維護、安全保密、檢查監(jiān)督等內(nèi)容，形成《航空裝備大修網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)用系統(tǒng)使用管理規(guī)定》、《航空裝備大修網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)用系統(tǒng)值勤維護管理規(guī)定》、《航空裝備大修網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)用系統(tǒng)安全保密規(guī)定》、《航空裝備大修網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)用系統(tǒng)密碼設(shè)備使用管理規(guī)定》、《航空裝備大修網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)建設(shè)成果評審辦法》等。
（4）運行維護。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)投入使用后，需要建立運行維護體系對網(wǎng)絡(luò)運行和業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行統(tǒng)一有效的管理。運行維護體系注重分析網(wǎng)絡(luò)整體運維的特點，不僅方便運維管理人員隨時了解整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行狀況，而且能從應(yīng)用層面對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵應(yīng)用進行實時監(jiān)測。
運行維護體系兼顧多方面的需求，在統(tǒng)一的平臺上，實現(xiàn)對異構(gòu)的IT環(huán)境的運行、維護的規(guī)范化，對客戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的使用效果進行綜合管理和分析。它包括監(jiān)控系統(tǒng)及服務(wù)管理系統(tǒng)兩部分。
a. 監(jiān)控系統(tǒng)。
對IT系統(tǒng)進行7×24h的監(jiān)控，提供IT系統(tǒng)性能監(jiān)控、性能分析、故障監(jiān)控、故障分析及定位、資產(chǎn)及配置文件的管理、強大的報表分析功能。監(jiān)控系統(tǒng)劃分為3層，分別是數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)展現(xiàn)層，被監(jiān)控對象的網(wǎng)管數(shù)據(jù)( 性能數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)、部分配置數(shù)據(jù)) 通過3 個層面的處理，統(tǒng)一展現(xiàn)給監(jiān)控和維護人員。
b. 服務(wù)管理系統(tǒng)。
用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的統(tǒng)一維護管理工作，它主要提供事件管理流程、問題管理流程、變更管理流程和配置管理流程。
數(shù)字化大修能力建設(shè)的指導(dǎo)思想
通過建設(shè)網(wǎng)絡(luò)平臺、整合信息資源、開發(fā)應(yīng)用軟件、完善配套建設(shè)，逐步形成與新裝備發(fā)展相適應(yīng)，成網(wǎng)成體系、功能完備、智能高效的航空裝備大修綜合信息化管理系統(tǒng)。應(yīng)遵循如下基本原則。
1 統(tǒng)一
航空裝備大修數(shù)字化建設(shè)立足航空裝備大修的發(fā)展，面向航修廠、各航修分廠以及各系統(tǒng)專業(yè)等多方面。項目實施過程需遵循統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一隊伍、統(tǒng)一實施、統(tǒng)一驗收的原則，保持建設(shè)過程的穩(wěn)定性和規(guī)范性。
2 漸進
航空裝備大修數(shù)字化建設(shè)需結(jié)合當前急需與長遠發(fā)展，按階段、分步驟、成體系推進系統(tǒng)建設(shè)。項目過程中采用無限設(shè)計、有限實現(xiàn)，重點突出的指導(dǎo)思想，確保系統(tǒng)建設(shè)逐步向深度、廣度推進和發(fā)展。
3 融合
充分利用航修廠、航修分廠已有的設(shè)備和系統(tǒng)，以及依托工業(yè)部門信息化建設(shè)，整合現(xiàn)有的信息化建設(shè)成果，加強航空裝備大修體系內(nèi)各單位的數(shù)據(jù)融合，新建網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要和已有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的融合，業(yè)務(wù)管理與信息化推進的融合。
4 并行
航空裝備大修數(shù)字化建設(shè)時間緊任務(wù)重，為了加快數(shù)字化建設(shè)步伐，必須將軟件系統(tǒng)開發(fā)與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并行，同時各軟件系統(tǒng)建設(shè)也要并行，涉及的數(shù)據(jù)接口標準與業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，相應(yīng)大修能力建設(shè)與大修過程管理相并行。
結(jié)束語
建立航空裝備的數(shù)字化大修能力是發(fā)展的必然趨勢和基本要求，數(shù)字化在航空裝備大修領(lǐng)域的應(yīng)用和實現(xiàn)是一個系統(tǒng)工程，應(yīng)該按照正確合理的方法，本著實事求是和具體問題具體分析的原則開展相關(guān)工作。
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