樊航

北京天舟上元信息技術有限公司（簡稱：“天舟”）作為國產工業(yè)軟件開發(fā)商，長期致力于多學科協(xié)同設計/仿真、項目管理等產品生命周期管理技術研究，并發(fā)展相關自主知識產權軟件產品，為航空、航天、兵器、船舶、電子等行業(yè)提供自主、安全、可控的數(shù)字化研發(fā)體系支撐平臺軟件和相關實施服務，助力這些領域的高端裝備研制單位提升產品自主創(chuàng)新研發(fā)能力。

本次專題采訪，“天舟”總經理彭旭帶我們全方位了解“天舟”這個國產自主知識產權工業(yè)軟件團隊的艱苦奮進歷程、及其先進技術和產品的最新發(fā)展及應用動態(tài)。

在探索中蛻變、成長

“天舟”一路走來，從最初的“天舟軟件工作室”、“天舟軟件工程中心”、1999年成立“天舟興業(yè)信息技術有限公司”，再到2006年創(chuàng)立“天舟上元信息技術有限公司”至今。從幾個熱血青年在90年代中期基于興趣對進口三維CAD軟件進行二次開發(fā)、到為了生存在90年代末期代理銷售進口三維CAD/CAE軟件并為用戶服務、再到2000-2005年自主開發(fā)和銷售產品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）和項目管理系統(tǒng)（PM）、至2006年“天舟上元信息技術有限公司”成立，歷經前十年的探索，終于渡過青澀期，正式確立了面向中國高端裝備行業(yè)，“根植需求、堅守使命、自主創(chuàng)新”的企業(yè)發(fā)展道路，并正式進行第一代“COMAN多學科/跨專業(yè)設計仿真協(xié)同管理系統(tǒng)”的創(chuàng)新開發(fā)和“Project-Master項目管理系統(tǒng)”重新整合開發(fā)。

如今，第二個十年已過，“天舟”已經成為PLM（產品生命周期管理）領域的中國工業(yè)軟件廠商中堅力量之一，而“天舟”系列產品也持續(xù)發(fā)展，其中COMAN系統(tǒng)也從COMAN 2007版開始，已經發(fā)展到第三代（第一代：COMAN2007/2009/2010/2011/2012：第二代：COMAN 2013/2014/2015/2016；第三代：COMAN 2017/2018），共計發(fā)布11個大版本，成為擁有一系列創(chuàng)新領先技術、勇立潮頭、成熟實用的多學科，跨專業(yè)設計仿真協(xié)同管理系統(tǒng)，與國外老牌工業(yè)軟件廠商（如MSC、西門子、達索系統(tǒng)、ANSYS）在近年來先后逐步推出的諸如SDM、SLM、CPDM等類系統(tǒng)同臺競技、戰(zhàn)績不俗，并在包括航空發(fā)動機、各類軍用動力、制導飛行器、復雜光電設備、復雜電子系統(tǒng)等領域獲得一系列典型應用，為相關研制單位建立數(shù)字化研發(fā)體系，提升協(xié)同研發(fā)效率和質量、創(chuàng)新并積累研發(fā)知識、促進相關研發(fā)能力提升，提供了重要的國產支撐平臺軟件。

在上述過程中，作為“天舟”的創(chuàng)始人之一，彭旭先后任開發(fā)工程師、總工程師、總經理等職務，并涉足需求定義、產品開發(fā)、銷售和技術支持、公司管理等多個領域；作為國內多學科設計仿真集成和協(xié)同技術體系的研究先行者之一，引領了“天舟”研發(fā)團隊在相關領域關鍵核心技術的自主創(chuàng)新研發(fā)方向；并多次擔任國家創(chuàng)新基金、國家863計劃項目的課題負責人，定義了首個擁有中國完整自主知識產權的多學科，跨專業(yè)設計仿真協(xié)同管理系統(tǒng)（天舟COMAN）的發(fā)展技術路線；并在深入應用現(xiàn)場、服務典型用戶的過程中，探索和發(fā)展了適合中國高端裝備領域發(fā)展現(xiàn)狀和特點的數(shù)字化研發(fā)體系建設方法論；帶領“天舟”團隊為中國工業(yè)軟件在該領域有所作為做出了一定貢獻。

“天舟”和彭旭本人經歷的這段歷程，正是中國工業(yè)軟件從無到有、從模仿、跟蹤開始，通過根植需求、不懈努力、探索創(chuàng)新，歷經磨礪、終獲得高端裝備典型用戶信賴，有所成長、有所作為的艱苦奮進歷程縮影之一。在國家大力提倡軍民融合，并發(fā)展國產工業(yè)軟件的今天，“天舟”和同時代國內同行們的類似歷程顯得尤其珍貴，其中不僅積累了我國自主知識產權的相關核心技術，以及工業(yè)軟件企業(yè)在軟件產品發(fā)展和商業(yè)上的成敗得失經驗，其“根植需求、堅守使命、自主創(chuàng)新”的發(fā)展道路選擇更蘊含了一種寶貴的精神力量。

如今，作為“天舟”創(chuàng)始人之一的彭旭，已經由航空航天領域的青年學生（本科畢業(yè)于北京航空航天大學發(fā)動機系、碩士研究生畢業(yè)于航天二院、師從中國工程院院士于本水先生）和狂熱愛好者、曾經的瘋狂程序員，成長為目睹并親身參與中國工業(yè)軟件業(yè)20余年發(fā)展變遷的資深“老兵”。

根植高端裝備研發(fā)需求。發(fā)展數(shù)字化研發(fā)體系支撐平臺軟件

在與高端裝備研制單位的交流和合作過程中，“天舟”團隊能對用戶業(yè)務需求進行深入研究、分類歸納總結，并抽象出高端裝備數(shù)字化研發(fā)體系建設的共性行業(yè)需求，定義出應對相關需求的核心技術發(fā)展路線圖和商業(yè)化軟件產品功能需求演變模型，從而走出一條以核心技術自主創(chuàng)新為基礎的產品領域創(chuàng)新和差異化發(fā)展道路，使得“天舟”產品具備貼近用戶需求的鮮明特色和一系列關鍵核心技術。彭旭是航空航天愛好者和一線程序員出生，這是他的優(yōu)勢，如今已經演變?yōu)椤疤熘邸眻F隊、技術和產品的優(yōu)勢。

彭旭告訴記者，目前，我國高端裝備行業(yè)在軍品研發(fā)領域正在擺脫早期的仿制模式，普遍處于從參照設計到自主創(chuàng)新研發(fā)過渡的歷史時期。不僅如此，基于國家對新一代軍事裝備的迫切需求，軍品研發(fā)的戰(zhàn)，技術指標要求迅速提高，而研發(fā)周期卻需要大幅度縮短。因此，軍品自主研制能力正在遭遇巨大的挑戰(zhàn)。不僅如此，在高端裝備行業(yè)的民品研發(fā)領域，例如民用飛機、民用發(fā)動機研制領域，則還必須滿足嚴格的適航條例要求。

基于這些背景，我國以航空、航天、兵器、船舶、電子等為代表的高端裝備研制單位的產品研發(fā)模式正在發(fā)生一系列深刻變化，包括：

1）走向自主創(chuàng)新研發(fā)，必然需要快速強化在長期仿制過程中未能充分發(fā)展的產品需求定義、功能定義、以及以此為基礎的產品總體和子系統(tǒng)方案快速論證和方案快速設計能力；

2）走向自主創(chuàng)新研發(fā)，必然既需要快速積累和重用已有的研發(fā)知識、研發(fā)工具、研發(fā)過程和方法，也需要大量進行相對自由的技術探索過程和研發(fā)方法創(chuàng)新；

3）要短周期、高水平完成產品研制，必然要求在產品設計過程中大量進行虛擬樣機分析仿真活動，以便在設計階段盡量解決低級錯誤，減少物理樣機試驗批次；

4）要高質量的完成產品研制，必然要求強制性的貫徹產品研制規(guī)范和研制標準（對于民用航空產品研制領域，必然要求強制性貫徹適航規(guī)范和相關標準），并強化產品研制過程管控；

而這些變化必然帶來下述結果：

1）產品生命周期中的設計循環(huán)趨于完整，并要求快速有效完成產品需求定義、功能定義、到總體方案設計、子系統(tǒng)方案設計、詳細設計的迭代過程；

2）而在上述迭代過程中的每個階段。正在越來越多的使用不同學科的設計、仿真工具軟件，并反復迭代完成大量復雜的設計，仿真過程；

3）而在迭代過程中，各學科的工具軟件之間的數(shù)據(jù)流關系也越來越復雜；這些設計，仿真迭代過程能否快速有序的完成，設計仿真迭代過程數(shù)據(jù)能否有效管控，對于控制產品研發(fā)周期、確保產品基本設計質量將起到關鍵性作用；

4）此外，走向自主研制不僅沒有降低對各種參考設計數(shù)據(jù)和經驗設計數(shù)據(jù)的應用需求，恰恰相反，能否有效的借鑒各種參考設計數(shù)據(jù)，直接關系到新產品研制是否可以基于更好的設計迭代起點，并減少迭代次數(shù)，并重用現(xiàn)有成熟技術、組件、貨架產品、從而減低成本、保障產品成熟度。

正因為如此，對于我國以航空、航天、兵器、船舶、電子等為代表的高端裝備研制單位，在研發(fā)體系方面，正在面臨一系列嚴峻的問題，包括：

1）急需提升跨專業(yè)、多學科協(xié)作效率，并解決設計，仿真迭代過程數(shù)據(jù)未得到有效管控、難于追溯，設計，仿真迭代過程維系困難，維系質量因人而異的問題；

2）急需解決研制項目計劃管控活動和完成研發(fā)活動的實際設計/仿真迭代過程脫節(jié)問題，消除研制管理和研發(fā)業(yè)務兩層皮現(xiàn)象；

3）急需建立支持研發(fā)知識、方法和過程的創(chuàng)新、驗證、成熟、固化、重用的信息化環(huán)境，以便不僅使基于歷史產品的現(xiàn)有研發(fā)流程、規(guī)范、標準、工具、經驗數(shù)據(jù)得到充分的傳承和重用，更使自主創(chuàng)新研發(fā)活動中產生的新研發(fā)知識、方法、過程得到及時的積累和整合，使這些要素在企業(yè)范圍內穩(wěn)定發(fā)揮效用，避免出現(xiàn)知識斷層和流失。

4）此外，急需突破PDM等現(xiàn)有信息系統(tǒng)的局限性，解決設計，仿真/試驗數(shù)據(jù)難于綜合關聯(lián)，難于進行設計仿真數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)的對比校核的問題，為基于試驗數(shù)據(jù)校準分析仿真模型創(chuàng)造條件。

上述問題，正是高端裝備研制單位期望通過建立數(shù)字化研發(fā)體系建設來加以解決的。而“天舟”團隊，正是根植這些需求，通過十余年來的不懈努力，突破一系列關鍵核心技術，發(fā)展出了用于支持高端裝備研制單位進行數(shù)字化研發(fā)體系建設的關鍵支撐平臺軟件產品，包括：

■COMAN多學科，跨專業(yè)設計仿真協(xié)同管理系統(tǒng)；

■Project-Master項目管理系統(tǒng)；

COMAN多學科/跨專業(yè)設計仿真協(xié)同管理系統(tǒng)

COMAN多學科/跨專業(yè)設計仿真協(xié)同管理系統(tǒng)，是“天舟”針對高端裝備數(shù)字化研發(fā)體系建設的核心產品。

COMAN系統(tǒng)是主要應用于高端裝備產品設計循環(huán)的支撐平臺軟件，支持產品需求定義、功能定義、總體方案設計、子系統(tǒng)方案設計、詳細設計和相關分析仿真過程，支持產品設計循環(huán)與試制和試驗驗證循環(huán)的銜接，并滿足高端裝備研發(fā)領域對于設計，仿真業(yè)務流程、工具、知識、規(guī)范和數(shù)據(jù)等決定產品研發(fā)能力的關鍵要素的創(chuàng)新、驗證、成熟、固化、重用需求，作為其積累和提升產品自主研發(fā)能力的信息化支撐環(huán)境。

高端裝備研發(fā)單位在建設數(shù)字化研發(fā)體系時，可將COMAN系統(tǒng)：

1）作為設計，仿真迭代過程的支撐平臺，既支持規(guī)范化的跨專業(yè)、多學科協(xié)同設計仿真過程，也支持自由探索的創(chuàng)新設計過程，并支持包括總師系統(tǒng)在內的完整設計團隊進行設計方案評估、選優(yōu)；

2）作為設計數(shù)據(jù)積累和重用平臺，有序組織管理設計仿真迭代過程數(shù)據(jù)、形成并管理產品多學科關聯(lián)數(shù)字化設計方案和仿真模型，為產品工程設計提供數(shù)據(jù)源；

3）作為設計過程知識的積累重用平臺，支持專業(yè)設計仿真過程的探索、驗證與規(guī)范化重用；

4）作為應用工具的集成和開發(fā)平臺，既支持對不斷增加的設計仿真工具軟件的集成，也支持對專業(yè)算法的探索、開發(fā)、驗證和集成；

5）作為數(shù)字化研發(fā)體系的一個重要支柱，與諸如PM、PDM、TDM等周邊信息系統(tǒng)進行對接集成；

6）作為企業(yè)云的一部分和研發(fā)大數(shù)據(jù)源頭，與基于云技術的新一代企業(yè)IT基礎架構有機融合，并為基于研發(fā)大數(shù)據(jù)的產品研制能力提升奠定基礎。

COMAN系統(tǒng)在第一代產品發(fā)展時期，得到了科技部創(chuàng)新基金和“863計劃”的大力支持；2007年10月，COMAN系統(tǒng)正式發(fā)布；此后，則依靠產品銷售、服務收入，以每年一個大版本的速度持續(xù)發(fā)展，先后突破了一系列關鍵核心技術，包括：多學科關聯(lián)設計，仿真數(shù)據(jù)管理技術，支持多學科自由設計迭代和跨專業(yè)協(xié)作的設計，仿真流程管理技術，關聯(lián)產品邏輯及原理模型設計/仿真和產品物理及結構協(xié)同設計，仿真的綜合協(xié)同支持技術，對創(chuàng)新和探索設計/仿真過程的支持技術。針對各類別設計/仿真工具軟件的集成技術和內嵌式設計/仿真算法程序編寫及自動集成技術。針對各類設計，仿真知識的非編程定制擴充技術?；趧?chuàng)新和探索設計，仿真過程的設計，仿真知識自動提取和積累技術等。

目前，“天舟”在數(shù)字化研發(fā)體系建設領域是國內在實施經驗及實施方法方面領先的公司；同時，COMAN多學科/跨專業(yè)設計仿真協(xié)同管理系統(tǒng)作為完全自主知識產權的軟件產品，相對于國外產品已經具備鮮明的核心技術競爭力，成為中國工業(yè)軟件行業(yè)在該領域的代表性產品。

應用COMAN多學科/跨專業(yè)設計仿真協(xié)同管理系統(tǒng)，可以：

1）提升產品研發(fā)過程中的團隊協(xié)作效率一一保障在設計迭代過程中，在各種工具軟件之間有序傳遞文件和參數(shù)；平衡對設計仿真流程的規(guī)范化要求和實際設計中必然反復進行的“自由”迭代過程之間的矛盾；銜接設計迭代過程和技術狀態(tài)確定過程；與試驗驗證體系相結合，支持設計循環(huán)與制造及試驗驗證循環(huán)的銜接

2）支持設計仿真算法的創(chuàng)新、驗證和固化重用，支持對設計仿真商業(yè)工具軟件使用方法的積累與重用；實現(xiàn)對設計仿真流程知識的創(chuàng)新、驗證、成熟、固化和重用；支持對研發(fā)領域的規(guī)范、標準、經驗數(shù)據(jù)、設計仿真參考模型等能力要素的積累、整合和重用；促進隱形知識顯性化、個人知識組織化；

3）按照MBSE（基于模型的系統(tǒng)工程）方法論支持研發(fā)活動；

4）綜合上述成效，建立一種支持MBSE方法論的學習型高效協(xié)作環(huán)境一一使研發(fā)人員有更多的精力進行真正的專業(yè)活動；加速迭代過程，為更短的時間形成更多的基于模型的設計方案，并進行優(yōu)選、形成高質量設計方案提供可能。

Project-Master項目管理系統(tǒng)

Project-Master項目管理系統(tǒng)，是“天舟”針對高端裝備數(shù)字化研發(fā)體系建設的另一重要產品。高端裝備研制項目的研制過程復雜，對各類科研資源的要求高、消耗大，且配套關系復雜。目前，伴隨各單位型號和預研任務的日益加重，以及國家對項目研制周期越來越緊迫的要求，不僅導致科研項目管理工作量不斷上升，也使科研資源沖突日趨尖銳，同時，軍方、軍工集團、高端裝備承研單位本身對科研項目進度、成本的精細化控制要求也在逐漸提升。基于這些現(xiàn)實原因，項目管理的地位和作用愈顯突出和重要。

在這一需求背景之下，項目管理系統(tǒng)作為科研項目管理的信息化支撐平臺，已經成為越來越多的高端裝備研制單位迫切需要的基礎管理手段。

彭旭介紹，Project-Master首先可以作為企業(yè)內部的項目全生命周期綜合管理信息化環(huán)境，提供了包括：項目計劃管理、項目資源管理、項目合同管理、項目資金管理、項目文檔和產出物管理、項目任務執(zhí)行和進度管理等基本功能；以便以項目為核心，遵循各類項目的管理流程和管理規(guī)范，對項目的計劃、進度、文檔、合同、資源、經費等要素進行規(guī)范化的實時、動態(tài)、全生命周期管控。

Project-Master還提供了完整的非編程定制功能，可以支持用戶對項目資源、項目管理規(guī)范、標準、知識、經驗的持續(xù)積累和重用，并提高項目管理的規(guī)范化水平。

Project-Master還可以作為高端裝備研制單位建立數(shù)字化研制平臺的頂層管控中樞，通過與設計，仿真協(xié)同管理系統(tǒng)（諸如天舟COMAN）、產品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)、試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的集成，將產品設計仿真、工藝和試制、測試和試驗驗證等業(yè)務過程銜接起來，并獲取各業(yè)務系統(tǒng)所管理的底層業(yè)務流程的運行動態(tài)，從而消除項目管理工作與產品研制業(yè)務活動之間的“兩張皮”問題。

此外，Project-Master可以為集團型企業(yè)進行多級次項目管控提供了對應的技術手段，可以幫助集團型企業(yè)建立支持多級異地協(xié)同的項目管理技術體系。

此外，結合我國高端裝備研制行業(yè)在總師單元、多承制單位異地協(xié)同模式下，對產品研制計劃中試制計劃的定義、分工、綜合和執(zhí)行跟蹤需求，“天舟”還基于Project-Master系統(tǒng)發(fā)展了“試制生產跟蹤模塊”，可以與Project-Master系統(tǒng)集成，承擔產品試制任務的分解定義工作；支持總師單位、協(xié)作單位的分工和多單位異地試制計劃分包編制；從PDM系統(tǒng)獲取設計BOM，完成試制計劃主架構的快速搭建；從工藝系統(tǒng)獲取零部件工藝路線，完成試制任務的分解；從各協(xié)作單位獲取試制進度，監(jiān)控完整的產品試制進程；成為項目管理系統(tǒng)與ERP/MES系統(tǒng)集成的橋梁。

堅守使命，打造有中國自主知識產權的“天舟”工業(yè)軟件產品

“根植需求、堅守使命、自主創(chuàng)新”是“天舟”的座右銘，也是“天舟”所選擇的發(fā)展道路。

根植需求……就是把滿足中國高端裝備研制行業(yè)的需求，作為“天舟”技術和產品的發(fā)展動力；

堅守使命……就是作為中國工業(yè)軟件產業(yè)的一份子，“天舟”以協(xié)助用戶完成自己的歷史使命為己任，并服務于中國高端裝備研制行業(yè)提升自主創(chuàng)新能力的歷史進程；

自主創(chuàng)新……就是在主動吸納外來先進技術、先進經驗的條件下，要堅持走核心技術、核心產品、商業(yè)模式自主創(chuàng)新的道路。

誠如彭旭所說，中國制造業(yè)尤其是“高端裝備研制行業(yè)”，不僅需要應用全球最優(yōu)秀的工業(yè)軟件，也需要有中國自主知識產權的先進工業(yè)軟件的支持?？v觀世界制造強國，無不如此。

“天舟”系列工業(yè)軟件產品能成功得以應用并在行業(yè)占得一席之地，與公司的發(fā)展文化和團隊建設密不可分，多年來，“天舟”團隊一步步穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步獲得良好口碑、樹立起品牌形象：2007年“天舟”獲得“中國制造業(yè)優(yōu)秀供應商”稱號；2007年天舟Project-Master獲得“中國制造業(yè)優(yōu)秀推薦產品”稱號；2008年天舟COMAN獲得“最受航空人歡迎的信息化產品”稱號；2008年天舟COMAN獲得“中國制造業(yè)信息化工程產品創(chuàng)新支撐”獎項；2008年“天舟”獲得“中國制造業(yè)信息化PLM產品及服務優(yōu)秀供應商”稱號；2010年天舟COMAN獲得“北京市創(chuàng)新產品”稱號：2011年“天舟”榮獲“中關村園區(qū)軟件企業(yè)創(chuàng)新百強企業(yè)”稱號；2014年“天舟”獲得“軍工制造業(yè)最具影響力服務商”稱號；2015年“天舟”成為“中國和平利用軍工技術協(xié)會”會員單位；2017年“天舟”成為“中國和平利用軍工技術協(xié)會”理事單位。

不管是當初作為瘋狂程序員還是現(xiàn)在作為公司領導，彭旭都保持了投入一定時間與包括用戶各級企業(yè)管理者、總師、各級設計師直接交流應用需求、效果和問題的習慣，并始終保持自己對公司產品的操作應用能力，并把公司產品首先在公司內部推廣應用，這既是“根植需求”的需要，也是國際上保持技術創(chuàng)新力的工業(yè)軟件廠商常見的文化。

本刊相信，發(fā)展擁有自主知識產權的、符合中國制造業(yè)需求的工業(yè)軟件產品與中國制造業(yè)提升自主創(chuàng)新的訴求是完全吻合的，也有助于中國制造業(yè)尤其是高端裝備研制行業(yè)完成自己的歷史使命。這既是“天舟”能夠繼續(xù)發(fā)展壯大的基本原因，也是“天舟”使命所在，更是中國工業(yè)軟件業(yè)的使命所在。

“雄關漫道真如鐵、而今邁步從頭越”，“天舟”曾經的每一次更名都代表著一次蛻變和成長，每走一步都在為用戶提供滿足更高需求的產品、核心技術和服務過程中，提高了自身的核心競爭力。在中國制造業(yè)需要全面加快提升自主創(chuàng)新研制能力的今天，期待“天舟”為中國工業(yè)軟件的發(fā)展做出新的貢獻。