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        軍民“數(shù)”融基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的軍工能力建設(shè)

        2017-09-25 11:46:57于洋
        軟件和集成電路 2017年8期
        關(guān)鍵詞:顯性機(jī)理關(guān)聯(lián)

        于洋

        隨著殲-20、運-20等的研制成功,我國軍工企業(yè)的發(fā)展有了極大的進(jìn)步。過去我們研制一款新的裝備可能需要10年乃至20年的時間,現(xiàn)在可能是3年或5年。我們產(chǎn)品的體系越來越復(fù)雜,過去我們的產(chǎn)品是機(jī)械式的,現(xiàn)在要求信息化,甚至智能化的裝備。我們的研制成本提高了,產(chǎn)品利潤空間有所降低,軍方希望我們由產(chǎn)品的制造向產(chǎn)品的服務(wù)保障轉(zhuǎn)變。那么,作為軍工企業(yè),該如何面對這些問題呢?

        2015年,國防部科工局基于以上問題,提出了智慧軍工的思路和理念。事實上,無論是智慧研發(fā)、智能制造,只要我們牽涉到智慧,一定是數(shù)據(jù)在支撐。作為智慧軍工企業(yè)的發(fā)展,由工業(yè)大數(shù)據(jù)作為支撐。關(guān)于工業(yè)大數(shù)據(jù),個人認(rèn)為:第一,工業(yè)大數(shù)據(jù)是多學(xué)科的一個交叉,有機(jī)械相關(guān)的、數(shù)學(xué)相關(guān)的以及IT等,工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用和研究的門檻相對較高。第二,在新興的事物面前,不管國內(nèi)還是國外的研究水平和應(yīng)用水平,基本上都在同一個起跑線上,很難進(jìn)行相互的借鑒,特別是軍工企業(yè)。

        美林?jǐn)?shù)據(jù)從2010年開始在行業(yè)內(nèi)做了很多大數(shù)據(jù)方面的工作,我們總結(jié)了大多數(shù)軍工企業(yè)擁有的工業(yè)大數(shù)據(jù)典型應(yīng)用模式:第一,基于產(chǎn)品的研發(fā)知識挖掘;第二,數(shù)據(jù)驅(qū)動的加工工藝優(yōu)化;第三,集成可視的生產(chǎn)管控建設(shè)。

        我們在產(chǎn)品研發(fā)時,是基于知識的產(chǎn)品研發(fā)。但是,過去的知識,更多的是顯性的知識。什么是顯性的知識?我們在做研發(fā)時,希望研發(fā)的流程是標(biāo)準(zhǔn)的、引用的文件是標(biāo)準(zhǔn)的、模板是標(biāo)準(zhǔn)的、工具是標(biāo)準(zhǔn)的、任務(wù)是標(biāo)準(zhǔn)的。這些知識被總結(jié)出來了,被我們稱作顯性的知識。與顯性知識對應(yīng)的是隱形知識,隱性的知識難以被總結(jié)、被量化地表述、傳承,特別是一些軍事產(chǎn)品,比如熱、磁等,在設(shè)計機(jī)理并不很清楚的情況下,我們難以獲得一個比較穩(wěn)定的設(shè)計知識。

        我們在設(shè)計的過程中,會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。涉及各專業(yè),各專業(yè)本身機(jī)理不一樣,數(shù)據(jù)很難互聯(lián)互通。大數(shù)據(jù)并不是把各專業(yè)的數(shù)據(jù)集中在一起就是大數(shù)據(jù)了。我們還必須建立起相互的關(guān)聯(lián)關(guān)系,而這種關(guān)聯(lián)關(guān)系實際上并不是我們傳統(tǒng)IT角度理解中的關(guān)聯(lián)關(guān)系。什么叫IT角度關(guān)聯(lián)關(guān)系呢?一對一、一對多。而往往是具有相關(guān)性的關(guān)聯(lián)關(guān)系,比如我們在設(shè)計工作中,我們會產(chǎn)生大量的文檔數(shù)據(jù);我們在實驗過程中,我們又產(chǎn)生大量的信號實時數(shù)據(jù)。我們想要進(jìn)行這種數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),我們要提取信號的特征,對模型進(jìn)行處理,提取模型語意的特征。并且把語意的特征和信號的特征關(guān)聯(lián)在一起,這樣才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。

        有了這些數(shù)據(jù)后,我們在實際的設(shè)計工作中怎樣使用?傳統(tǒng)的設(shè)計工作,我們會設(shè)計、仿真、進(jìn)行驗證,最后做一些實物驗證。我們做葉柵能量損失分析的項目,依據(jù)設(shè)計和試驗數(shù)據(jù)建立14個變量的量化關(guān)聯(lián)關(guān)系,代替仿真分析和減少試驗次數(shù)。因為本身的內(nèi)外因素比較多,傳統(tǒng)的機(jī)理并不是特別成熟。我們在拿仿真做的時候,只能反映出一個相對好,或者相對不好的趨勢。真正的驗證還要拿實驗來進(jìn)行,看到底有沒有達(dá)到技術(shù)目標(biāo),那我們就設(shè)計仿真實驗,不斷地迭代下去,直到最終的結(jié)果滿足我們的要求。這個對我們的設(shè)計產(chǎn)生了三點啟示:

        第一點,在做設(shè)計領(lǐng)域大數(shù)據(jù)應(yīng)用的時候,一定要考慮某個實驗和我設(shè)計本身數(shù)據(jù)的相互關(guān)聯(lián),讓實驗和設(shè)計直接產(chǎn)生閉環(huán)。

        第二點,在機(jī)理不是特別清楚的情況下,利用數(shù)學(xué)的方式來建立兩者之間的相互關(guān)系。

        第三點,用數(shù)據(jù)把設(shè)計人員無法進(jìn)行表達(dá)的變成一個量化的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

        以上談了設(shè)計,接下來談?wù)剬?yīng)的制造過程。我們一直把制造當(dāng)作一種技術(shù),因為制造跟外部環(huán)境的影響因素特別大。同樣的一款產(chǎn)品或者同樣的一種工藝,不同的人操作可能出現(xiàn)的結(jié)果不一樣,采用不同的設(shè)備操作最終的結(jié)果也不一樣。我們希望用大數(shù)據(jù)建立內(nèi)、外影響因素和最終工藝結(jié)果相關(guān)聯(lián)的關(guān)系,通過調(diào)整相關(guān)的工藝參數(shù)得到一個質(zhì)量控制。

        在加工的過程中,我們的鍛塑造處理、裝備等除了本身加工機(jī)理需要一些參數(shù)外,還有一些外部環(huán)境也需要一些參數(shù)。我們可以從過去的歷史數(shù)據(jù),去識別哪些是最重要的工藝參數(shù),如何來調(diào)整這些工藝參數(shù),最終達(dá)到一個不錯的結(jié)果。

        接下來談?wù)劶煽梢暤纳a(chǎn)管控。軍工生產(chǎn)有自己的模式:多研制,小生產(chǎn),種類多,批量少。過去,主流的信息化理論是建立在大規(guī)模生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)上,信息化理論研究主要集中在大規(guī)模生產(chǎn)的模式上,而在軍工企業(yè)小規(guī)模上的研究不夠,對于多品種小批量的軍工生產(chǎn)模式是不適用的。

        在這種生產(chǎn)模式下,我們發(fā)現(xiàn)整個生產(chǎn)過程被過去的信息化系統(tǒng)分裂到了十幾個系統(tǒng)中,要還原我們的生產(chǎn)過程,第一要實現(xiàn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的融合,這是讓我們管理在線的一個重要模式。第二要通過一些可視化的手段,讓我們在設(shè)備級、產(chǎn)線級、工廠級以及集團(tuán)級實現(xiàn)多級生產(chǎn)管控風(fēng)險分析,保證我們生產(chǎn)的及時性和準(zhǔn)確性。(根據(jù)演講內(nèi)容整理,未經(jīng)本人審核)endprint

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