以基于模型的智慧研发体系打造航天智慧型研究所—航天一院10所潘红九副所长谈智慧研究所建设

◎编辑部

Q：一院10所对于智慧院所建设的研究和论证起步较早，形成了具备本所特色的智慧研究所建设思路，您认为航天智慧研究所建设的总体目标和愿景是怎样的？

潘红九：10所核心技术领域作为人类新型的战略性空间，具有重要的战略意义和空间特性，其飞行器的研制涉及全新的技术领域，技术难度大。因此，针对新的难点及需求，“十三五”期间将进一步完善研制手段，提升研制效率，构建智慧化研发体系、精细化经营管控体系以及集约化基础支持体系，将自身打造成为智慧型研究所。

总体来说，智慧研究所规划的目标就是面向个性化的用户需求，基于模型的系统工程，构建基于赛博空间到物理空间的多阶段、多层次、多维度的多“V”研制流程的“智慧研发云”，实现产品设计、验证与评估的智慧化；以数字化科研流程为纽带，基于模型的系统工程紧耦合的工程管理和战略运营管理构建“智慧管理云”，实现精益管控、智慧决策；以大数据分析技术为手段，基于知识工程建立的“智慧知识云”，实现场景化的知识智能管理和知识创新，基于高性能计算和云计算技术，建立“智慧基础云”，实现敏捷、高效的信息化基础。

这些建设将贯穿整个“十三五”期间，届时将通过智慧院所的建设进一步强化智慧研发体系，推动创新，提升核心能力，更好地支撑核心领域装备信息化、体系化、实战化发展要求。

Q：10所智慧所建设的核心是什么？其先进性和优势体现在哪些方面？

潘红九：智慧所的核心是建立基于模型的系统工程的全系统全流程一体化智慧研发体系，智慧研发体系以数字化的科研流程为牵引，以整合现有分散的软件工具、业务系统、标准规范、知识系统，实现与研制流程深度融合，形成基于模型和流程的跨专业、跨学科、跨平台的协同研制能力，支撑临近空间新型复杂产品研发工作。

在现有的研发设计体系中，虽然实现了纸质文档图纸的电子化，但整个研发过程依旧是电子文档与实物模型的迭代，依旧存在更改单过多，迭代不充分，同时研发流程与科研计划状态和目标不一致，缺乏动态反馈和联动，并且传统的研发模型是静态的，是单纯自上向下的，周期、进度长，成本高。

为了解决该弊端，在智慧研究所建设方案中10所引入了赛博—物理系统理论，将整个智慧研发体系转化成一个赛博—物理系统，将现有的电子文档与实物的迭代过程转变成基于赛博—物理空间内基于系统工程模型的迭代，通过物理空间系统实时感知研发流程和计划管理的每个状态和进度信息，通过计算资源和物理资源深度融合并实时交互，从而实现对科研状态的实时管控。

该体系首先构建系统的需求模型，用于指导飞行器数字模型、评价模型、环境模型等的构建，并按照事先制定好的逻辑规则建立模型间的关系，通过对客户需求的分析建立效能评价模型，并依靠模型间的关系实现设计、仿真、效能评估过程中的关联性分析、数据分析、需求指标评定等工作。在赛博空间中基于各类模型的设计和验证得到充分的迭代，因此确保实物样机在物理空间的一次设计、一次制造、一次试验成功，并且通过不断在赛博空间的修正，可将从方案设计到保障、报废处理的全过程都纳入模型，构建出自上而下，再自下而上集成的多维度组织框架，构建起智慧研究所的核心。

目前方案论证、试样、初样阶段的模型已经完成，可以根据项目通过云端推送给项目团队。“十三五”期间将不断完善该体系，建立包括一套体系、两个转段、三个阶段、四类模型、六个“V”形子阶段的飞行器全生命周期，以科研流程驱动基于模型的设计、仿真、验证一体化的研发体系。

Q：云计算和大数据技术是构建智慧院所的重要基础，10所在这方面已具备一定基础，请您简单介绍一下。

潘红九：利用大数据分析技术，不仅可实现对各业务数据的有效融合，实现科研和管理智能决策，而且可利用云计算技术实现快速部署和按需柔性分配IT资源，为智慧组织提供高效的信息化基础环境。

2013年，10所组建了拥有200万亿次高计算能力的高性能计算中心，可以通过作业提交的方式实现数据存储和云服务。今年6月下旬，10所依托此有利基础条件，在所内研究室部署了100个“桌面云”终端，彻底打破了“部门墙”，在集团公司范围内率先实现了具有跨界融合理念的“云”办公。

“云”办公将数据中心的服务器、存储资源、网络资源等转换成虚拟计算机，用户可通过瘦客户端或其它设备连接访问。10所部门间的移动化办公让设计人员可以根据科研任务随意组建IPT，不仅极大地促进了业务融合创新，而且降低了管理维护成本，为设计人员创造了更好更舒适的办公环境，实现7X24小时接力设计，全面提升了10所现有的科研办公效率。10所将在已有100个终端的基础上不断拓展推广完善，让全所所有用户畅游“云端”，营造高效的信息化科研环境。

Q：智慧研究所所具备的特征之一就是可以自动完成知识收集、整理、应用，利用大数据挖掘技术实现基于海量知识数据的创新，推进智慧组织的成长，10所在知识管理方面有哪些经验做法？

潘红九：高性能计算处理能力仅仅是建设智慧研究所的基础，它还需要庞大的知识体系作支撑，因此智慧研究所的内驱力就是知识的管理，只有把知识管理做好，才能把智慧研究所做好。

每一位员工多年以来积累的经验、设计方法等认知、规划就是知识，把这些知识进行有效管理并实现共享，是推动10所迈入智慧时代的必然手段。我们现在要做的就是要建立可积累的知识平台，将个体知识转化为集体知识，促进知识的保存和分享，包括成功或失败的经验教训，把这些知识结构化，做到知识的及时推送，让程序方法上升到所级规范。借助信息化方式，让知识程序化、流程化，不仅避免了“才随人走”的问题，而且减少了低水平的重复劳动。

不仅如此，随着激励机制的不断完善，员工在知识平台上分享、积累的知识也会越来越厚重，全所范围内也会形成学习知识、共享知识的良好氛围，提升全所员工的创新意识和凝聚力。目前，10所知识管理平台初步建立，例如慧智平台、日清系统，已实现了室级间知识共享。未来将围绕管理平台，设立知识管理专职人员，把知识管理做好。

随着云计算、大数据等技术的迅猛发展，信息技术赋予了智慧新的含义，在“互联网+”、“中国制造2025”国家战略规划下，10所在“十三五”期间将以高速的数据互联、智能融合的应用及以人为本的可持续创新发展为基础，打造新型的“智慧化”研究所。