落后者的追趕

長期以來，中國航空發(fā)動機的發(fā)展以軍用領域為重點，而商用航空發(fā)動機研制相對落后。發(fā)動機的制造復雜性，代表了制造界的[敏感詞]。在2020年風傳美國政府打算禁止提供Leap發(fā)動機給商飛919的時候，作為Leap的開發(fā)方GE公司的抗辯意見中認為，即使把發(fā)動機的結構都打開，中國也不太可能復制。制造難度，由此可見。

而擔負著商用飛機發(fā)動機開發(fā)的商發(fā)公司，還面臨著另外的困難。

一個是公司成立時間短，員工很年輕，許多都是剛畢業(yè)的大學生，雖然不少是名校的博士、碩士，學歷層次高，但缺乏發(fā)動機的工程研發(fā)經(jīng)驗。如何能夠將有經(jīng)驗的工程師的知識，快速復制和傳遞？如何能夠讓充滿熱情的新人，迅速成為虎狼之師？它考驗一個企業(yè)的知識傳遞的速度。

另外一個更頭疼的是，發(fā)動機最講究數(shù)據(jù)驗證。如果說發(fā)動機在飛行過程中離不開滑油的潤滑，那么發(fā)動機研制過程，同樣離不開大量試驗數(shù)據(jù)的“潤滑”支撐。發(fā)動機的可靠性是一個重點指標，例如GE的發(fā)動機要求每百萬飛行小時要小于一次機毀的事故。這種概率，比單次中獎一億元彩票都難。要達到這一點，必須要靠大量數(shù)據(jù)的經(jīng)年累月的積累。國外發(fā)動機的數(shù)據(jù)記錄，一直做得比較好。無論在哪個航線上，都在分分秒秒地為發(fā)動機做數(shù)據(jù)上的貢獻。只要波音、空客飛機一啟動，這些發(fā)動機就開始對飛行情況進行監(jiān)聽，監(jiān)控器裝在發(fā)動機上，可以靜悄悄地采集各種飛行數(shù)據(jù)，嘩嘩地收集數(shù)據(jù)，天天下載數(shù)據(jù)。每次飛行的幾千個數(shù)據(jù)通道在采集采樣，逐步積累上億個小時。而如暢銷發(fā)動機型號賽峰CFM56，已經(jīng)飛行了累計近3億小時。

這些真實的飛行數(shù)據(jù)，都會跟研發(fā)數(shù)據(jù)進行回歸，才能出來可靠性模型，找出不確定性，否則模型是沒有用的。對于商發(fā)公司而言，這些數(shù)據(jù)不可獲取，因為正在研制的發(fā)動機，是中國第一臺自主研發(fā)商用大涵道比的渦扇發(fā)動機。沒有飛行數(shù)據(jù)可以用來回歸計算，而軍用飛機發(fā)動機數(shù)據(jù)，基本不適用。

落后者的追趕，只有一條路，那就是集成研發(fā)——建立完整的研發(fā)體系，并且以集成平臺作為載體。數(shù)字化轉型，是唯一的追趕車道。在平臺上，通過仿真建立數(shù)據(jù)庫，通過知識重用加速模塊開發(fā)。

發(fā)動機的研發(fā)，對國外都是直線賽道。而中國，仍然處于跨欄跑道期，到處都是障礙，可能每10米就有跨欄。如果只關注速度，而不掌握跨欄的各種技巧，很難扳回落后的局面。而集成研發(fā)，正是凝聚研發(fā)體系的魂魄。空客A380所依賴的平臺，就做到了這一點。

集成研發(fā)，不是一道可選題，而是必答題。

型號和體系平臺，需要雙驅動

集成研發(fā)平臺，就是建立一套面向管控設計過程的集成研發(fā)環(huán)境。它要求整個過程中的任務流程、工具、標準規(guī)范、數(shù)據(jù)，以及相關聯(lián)的工程設計數(shù)據(jù)庫等，都在一個平臺上完成流轉，而且還要與既有的信息化系統(tǒng)相融合。

這意味著在研制發(fā)動機型號的時候，需要同步為自己發(fā)展出一套合適的平臺工具，這套平臺將會在后續(xù)型號中，起到事半功倍的作用。二者是有矛盾的，型號研制要求速度快，而平臺則要求底盤穩(wěn)。但是，發(fā)動機型號的發(fā)展，如果不帶著體系一起向前沖，就相當于放棄了加速器，沖到后面進行后續(xù)型號的研制時，就無法保持高速的沖力。

由于規(guī)范了操作和行為指南，集成研發(fā)平臺將許多隱含的知識顯性地存儲下來，使得個人知識變成企業(yè)的集體能量。一個工程師，會有自己解決問題的方法，這是一種神秘[敏感詞]。但一個工程師頭腦中的知識，并不是企業(yè)的知識。考慮到人員的流動，許多知識會在不知不覺中丟失，使企業(yè)失去了持續(xù)增長的最大養(yǎng)分。

更重要的是，由于工程設計人員的變動，或者時過境遷，很難還原當時的場景，會導致很多方案無法重新計算，或者重算了卻得不到同樣的結果。這正是信息化時代，留下的弊端之一。信息化做到了文檔歸檔，但基本都以文件形式存在，很容易造成靜態(tài)資料的沉積。而數(shù)字化，則是把文檔打開，以知識體系的模塊化為基礎，將數(shù)據(jù)自由流動。數(shù)字化不是簡單的歸檔，而是包含了連接對象、過程、對應數(shù)據(jù)。例如，一臺發(fā)動機的設計方案非常多，整機有多少方案，整機下系統(tǒng)有多少方案，此系統(tǒng)又有多少子系統(tǒng)方案，都需要一套清晰的體系結構進行關聯(lián)，把數(shù)據(jù)之間的關系，也都交代得清清楚楚。只有這樣，在將來的知識重用時，驗證過的數(shù)據(jù)才可以成為重新使用的條件。一個輪子，不需要完整地全部定義，工程師只需要添加格外創(chuàng)意的部分。

民機企業(yè)作為一個法人，在后續(xù)碰到事故調(diào)查的時候，必須要拿出數(shù)據(jù)證據(jù)，否則就有責任賠償，這意味著數(shù)據(jù)的追溯性非常重要。飛機制造要求一切數(shù)據(jù)必須具備可追溯性，非常注重過程。數(shù)據(jù)的不可追溯性，是一個災難。人們想當然地認為，數(shù)據(jù)就是石油，卻沒有意識到數(shù)據(jù)是世上最善于偽裝的石油，它以各種形態(tài)，試圖逃脫人們對于它的捕捉。從數(shù)據(jù)變成知識，需要高級獵手的捕捉。研發(fā)平臺，就是這樣的獵手。它將專業(yè)軟件和設計方法，實現(xiàn)了有效的集成封裝。一方面通過設計活動規(guī)范化，固化設計。另一方面，由于工具做到了統(tǒng)一化的模板封裝，大大減少了學習曲線，節(jié)省了時間，再通過設計過程知識化，沉淀流程、方法體系，融合個人知識，建立數(shù)據(jù)平臺。集成研發(fā)是眾人拾柴火焰高，從而產(chǎn)生了集體知識加速度。

最重要的是，由此形成了數(shù)據(jù)結構化的優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的成套性、多方案、可追溯性。

數(shù)字化轉型，就是對數(shù)據(jù)價值重新認識，而數(shù)據(jù)背后的知識體系，則是數(shù)字化轉型的精髓所在。平臺，就像支撐直升機再出發(fā)的乘機坪，永遠堅實可靠。

這是一個雙線驅動。商發(fā)選擇了型號的發(fā)展和研發(fā)平臺的實施，同步進行，建用結合，為用而建，以用促建，這是一種自驅動的生長機制。

從零開始啟動飛輪

2014年商發(fā)在決定做統(tǒng)一集成的研發(fā)平臺之前，首先以系統(tǒng)工程架構牽引，全面導入產(chǎn)品系統(tǒng)工程開發(fā)理念，從企業(yè)的紀實性流程、規(guī)范，到行業(yè)及標桿的實踐經(jīng)驗，進行了全面分析和梳理。集成研發(fā)平臺是對全業(yè)務流程和工具、方法、數(shù)據(jù)的集成，需要兼容現(xiàn)有的信息化系統(tǒng)，要有足夠的兼容性。

在這個過程中，需要有效地分解體系。發(fā)動機的研發(fā)，是一個龐大的系統(tǒng)，內(nèi)含豐富的設計流程和數(shù)據(jù)體系。僅僅靠一次項目實施，是無法解決的。因此,商發(fā)一開始就成立了類似“研發(fā)體系指揮部”的機構，負責將系統(tǒng)問題從頂層拆分，分層次按序列推進。A類重大需求需要先做，B類優(yōu)化需求往后推，如此類推。而配套體系，就需要一個數(shù)據(jù)問題管理版本。

在這個過程中，必須要做數(shù)據(jù)字典，類似一張大表，界定業(yè)務之間的概念定義，用來約束渦輪、壓氣機、短艙等各個主要部件之間的數(shù)據(jù)交換等。在美國[敏感詞]部開發(fā)美軍體系架構框架(DoDAF)的時候，可以看到構建數(shù)據(jù)字典，是最早啟動的工作。

在這一方面，從外部引入外腦顯得非常重要。作為一個多年來一直為航空航天提供集成環(huán)境應用的公司，索為系統(tǒng)提供了多方案管理、數(shù)據(jù)接口、插件分析、共性設計的解決方案。索為系統(tǒng)的看法是，按照發(fā)動機的專業(yè)組別，將知識體系進行逐級分類，然后對應著各自的工具軟件，盡量將流程、工具、數(shù)據(jù)三位一體地封裝成知識模板。而知識模板的業(yè)務邏輯，則由各個專業(yè)處室的業(yè)務部門來提供。

這些知識模板，讓使用研發(fā)平臺的設計師們，只需要關注自己的設計想法和關鍵環(huán)節(jié)。就像是一個舵手，他只需要操縱方向盤，而方向盤之下的軸傳動、鏈傳動或者結構學等都被另外做了封裝處理。人的知識，將以模塊化的方式被捕捉。

集成研發(fā)的思路，開始變得清晰起來。商發(fā)決定正式啟動研發(fā)平臺的“研發(fā)”。領導決心已定，也進行了全體傳達。但具體專業(yè)處室怎么做，卻并不確定，工程師并不清楚，集成研發(fā)要干什么，也不知道日常零散使用的工具，會如何集成到一起。

發(fā)動機的設計，除了總體之外，主要包括壓氣機、燃燒室、渦輪、外部與短艙、空氣系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾個主要部件和系統(tǒng)。考慮到型號研發(fā)的任務同樣緊迫，不可能一上來就大規(guī)模推進平臺研發(fā)。商發(fā)采用了“先鋒先跑，以點帶面”的方式，渦輪部門率先行動。由于渦輪還可以繼續(xù)細分為氣動、結構、強度、傳熱等專業(yè)，而氣動作為第一尖刀突破口。

渦輪部門的氣動團隊調(diào)來了業(yè)務骨干，與數(shù)字化部門一起，在研發(fā)集成環(huán)境上協(xié)力攻關。在項目方案評審通過后，經(jīng)過三個月攻堅戰(zhàn)，渦輪部分的研發(fā)環(huán)境就有了初版，可以用來進行功能展示。雖然并不具備實戰(zhàn)性，但渦輪研發(fā)環(huán)境的雛形演示，讓專業(yè)團隊看到了未來的平臺特征，初具震撼性效應。“飛輪效應”的示范性，開始在各個科室發(fā)酵。

商發(fā)公司決定趁熱打鐵，開始大規(guī)模性地開發(fā)平臺。然而，老問題，又擺到了桌面上。那就是很多信息化項目，尤其是知識管理項目，最后往往是建設熱鬧，使用者寥寥，信息化部門和業(yè)務部門兩張皮的現(xiàn)象，最為常見。

合作并不是輕松的，即使有著同樣的業(yè)務訴求。當年美國GE跟法國賽峰集團沖破美國軍方的層層阻力，最終終于形成合資公司，卻在聯(lián)合開發(fā)CFM56發(fā)動機的時候，發(fā)現(xiàn)組織的不兼容問題。一開始美國和法國工程師見面時，相互不以為然，各自不同的企業(yè)文化在二者之間劃下了一道鴻溝。最后雙方領導拍板，直接把雙方的工程師，關在一間屋子里，任由爭吵，前提是要解決問題。十天時間過去了，美法工程師在技術碰撞的火花中，相互點燃了惺惺相惜的友情，早就忘記了各自的公司身份。聯(lián)合團隊的攻關任務，最后力出一孔。

商發(fā)公司決定拿出魄力，來推動團隊融合。從2015年6月開始，大規(guī)模地抽調(diào)各個專業(yè)團隊的技術力量，跟供應商團隊綁定在一起，集中辦公，技術專家、流程專家，IT專家，形成“鐵三角”。設計工程師的工作被臨時格式化了，與原有的業(yè)務部門進行物理隔離，成為專職化的知識模板開發(fā)者。在問題導向的工程師共處時，共識就像水庫大壩的水位一樣，越來越高。各個科室的工程師，成為“知識講解員”，業(yè)務過程和數(shù)據(jù)鏈接，被解釋得清清楚楚，并被封裝在知識模板里。這是一場大規(guī)模的知識遷移，知識在平臺上找到了新的疆土。

上百人在一起的知識洪流，反復被梳理、定向和封裝，經(jīng)過百天大會戰(zhàn)，整個平臺系統(tǒng)的第一版，已經(jīng)初具規(guī)模。盡管這個版本，依然無法直接上線應用。但已經(jīng)勾勒出一個數(shù)字王國的宮殿，就像毛坯房一樣，讓人吃了一個定心丸。隨后，精裝修啟動，集中開發(fā)知識模板的任務開始了。

這是一場忙碌的知識宮殿的建造。它最令人印象深刻的是小步迭代。時間節(jié)點被切分成不同的段落，由于頂層分解得當，人們可以在很短的時間內(nèi)，看到階段性成果。它激發(fā)了更多的斗志。

沒有退路 才能進步

盡管集成研發(fā)體系對知識體系、質量保證和數(shù)據(jù)追溯都很重要，但真正用起來，阻力向來很大。設計人員一般并不情愿使用。每個人都會習慣于自己的行為方式，誰也不愿意用一種平臺型的約束：因為平臺往往是考慮公約數(shù)，而很難照顧到個性。很多企業(yè)的研發(fā)平臺，一開始熱鬧，號召大家使用，但最后就像無人照顧的田地，逐漸長草荒蕪而棄。

航發(fā)集團對此有著清醒的認識。中國發(fā)動機的發(fā)展，不能再走原生態(tài)、自由生長的模式。這種模式在一兩個型號或簡單任務上，會有很快的速度。但對于復雜任務、多個型號的發(fā)展，后勁會嚴重不足，無法滿足商發(fā)的持續(xù)性發(fā)展需求。平臺倒逼規(guī)范性，只有這樣才能產(chǎn)生加速度；平臺再難，也必須迎難而上。

數(shù)字化轉型，既是對現(xiàn)有開發(fā)速度的宣戰(zhàn)，更是對組織思維的挑戰(zhàn)。這就必須要一把手意志推動，領導不下定決心，企業(yè)資源不可能高效調(diào)度。

作為中國航發(fā)集團的運營系統(tǒng)，AEOS已經(jīng)成為集團的信念。AEOS在航發(fā)集團，被稱為“一場沒有退路的管理革命”。而商發(fā)則深入貫徹這一理念，以系統(tǒng)工程加速度對抗組織慣性，堅持將平臺作為產(chǎn)品研發(fā)的核心地基。

商發(fā)啟動了組織變革，成立了流程與IT部，統(tǒng)一公司流程與IT的策劃，實施，成立了研發(fā)體系與仿真技術部，融合信息化與工程設計，統(tǒng)籌工程設計的信息化需求并協(xié)同IT部門落地實施構建集成研發(fā)平臺，并持續(xù)維護平臺上知識模板的更新與業(yè)務的發(fā)展協(xié)同。

在平臺完成之后，開始逐漸引入到各個處室去使用。商發(fā)公司意識到了平臺的使用是需要推廣策略的。簡單的硬性分派，并不會產(chǎn)生好的效果。商發(fā)保留了“文化先鋒隊”的機制，讓已經(jīng)激起的平臺文化的漣漪，繼續(xù)傳播開來。最開始參與了平臺建造的業(yè)務人員，在平臺開發(fā)完畢重新回到原有崗位的時候，有了一個新身份：平臺對接人。平時，會將處室使用的各種意見，反饋到平臺的常設維護團隊；與此同時，也是業(yè)務人員使用研發(fā)平臺的解釋人，平臺的活字典。開發(fā)者，同時也是推廣的種子選手，解釋和溝通都是近在身邊。

平臺使用的便捷性，需要有一個優(yōu)化過程。剛開始的時候，方便性差，自動化能力不足，也有許多人員對這種設計平臺比較排斥。平臺的使用，從來都是逼著進兩步，放松退三步，退坡效應明顯。

而為了防止平臺在爬坡期，產(chǎn)生的退坡效應，商發(fā)制定了相應的規(guī)則，那就是型號設計，必須將集成研發(fā)平臺作為一個統(tǒng)一使用環(huán)境。以前任務是否完成，就看線下提交報告的完整性。而現(xiàn)在，任務交付的論證，就看平臺的數(shù)據(jù)齊全性，而不是只看報告。

這一舉措，影響深遠。它用一種倒逼的方式，讓知識工作者的思維，以平臺為支撐，而研發(fā)體系則變得越來越規(guī)范和健壯起來。

商發(fā)發(fā)動機的集成研發(fā)，已經(jīng)圍繞發(fā)動機各部件系統(tǒng)建設了200多個流程模板、800多個活動模板、500多個工具模板。通過集成平臺的應用，基本實現(xiàn)了設計過程可控，實現(xiàn)了設計活動規(guī)范化、工具統(tǒng)一化、數(shù)據(jù)結構化、過程知識化和效率高效化。由于通過對專業(yè)軟件和設計方法的集成封裝，在部分專業(yè)設計上減少了設計操作步驟和數(shù)據(jù)處理時間，降低了人為出錯的可能性，大大提高了設計效率。如渦輪傳熱數(shù)據(jù)處理，過去依靠人工交互，完成模型數(shù)據(jù)前后處理、數(shù)據(jù)導入導出，然后編制報告，約耗時3天，目前基于該平臺僅需1個小時就可以完成，效率提高了近24倍；而渦輪葉片強度分析，過去需要2天左右，目前僅需15分鐘即可完成。目前已經(jīng)有超過5000項設計任務，在平臺上完成。平臺的知識加速器作用，正在彰顯速度。就像飛行員的模擬訓練器，新人的技能成長曲線明顯加速，而研發(fā)時間也在不斷壓縮。

永遠在路上 

集成研發(fā)的背后，是一套組織方式與知識傳遞的變革，中間也有很多坑，跌進去再爬出來。從商發(fā)的經(jīng)驗來看，研發(fā)體系和集成研發(fā)平臺的構建，體系架構的設計和推進方法論很重要，但實踐更為關鍵，杜絕完美主義，不斷實踐，快速迭代。這意味著只有技術、體系、組織都在同步迭代進化，才能真正建立完整的研發(fā)平臺。

然而，數(shù)字化轉型，還只是一個開始。集成研發(fā)的背后，其實意味著一套研發(fā)體系的完善。這是一個持續(xù)發(fā)展的旅途，不會有完成時。下一步，在設計與需求之間，以及設計與制造之間，進一步打通數(shù)字化通道，這是一個更大的誘惑。實現(xiàn)發(fā)動機的全鏈條、全生命周期的全數(shù)據(jù)管理，才是真正擁有了數(shù)據(jù)石油礦。數(shù)字化轉型沒有退路，唯有平臺支撐，方可一路向前，唯有持續(xù)變革，持續(xù)創(chuàng)新，才能離成功越來越近。