C919背后的中国IT力量

　　知识自动化平台 索为让C919总体结构设计过程可追溯

　　5月11日，一直在做飞机设计，深度参与了C919大型客机研制的北京索为系统技术股份有限公司(索为)董事长李义章接受了《中国信息化周报》记者的独家采访。对于“C919就只有机体是国产的，所有系统都是国外的”说法，李义章给予了反驳。“我们并不是只能造壳子，而航电、飞控等系统都得用国外供应商的产品。其实，从技术角度讲，C919上的所有系统我们国家都可以自己研制。那为什么要采用国外供应商的系统呢，这主要是从商业角度考虑。因为C919要想将来取得商业上的成功，要卖到国际市场就必须取得美国和欧洲适航机构的适航证。要取得适航证，现阶段就必须妥协，遵从国外的标准和要求，部分选用具有国外适航资格供应商的产品。”

　　在李义章看来，国内、外供应商的差别实际就在适航标准的符合性上。而为什么国外厂商能获得适航产品和能力资格证，而国内厂商不能，他说：“国内供应商的问题是产品研制重结果而不重过程。我们很多型号的产品研制提供的就是最终的一个产品，如果要问这个产品是怎样研制出来的?过程是不是科学?一步一步是怎么做的?我们是说不出来的。”李义章介绍，比如像飞机这种复杂的产品，研制周期非常长，需要五年、十年才能研制出来。比如说两年前设计师定的一个参数，为什么定这样一个参数，前因后果经常是没有记录的，最后的情况就是只有结果，而没有过程。这是我们国家制造企业与国外企业最大的差距所在。

　　以C919为例，这种差距最终就体现在适航标准的符合性上。而索为所做的事情就是在为改观这一局面而努力。李义章说，索为并不是一家软件公司，而是一家工程技术公司。“我们给商飞的是服务于其总体设计的软件工具。但实际上我们所做的不只是工具，有了这样的工具之后，你的每一个模型、每一个参数都有来龙去脉。如果你的研制过程通过索为的平台实现，第一是能保障你的研制过程是规范的，不管是老设计师还是新手，用的都是这套程序，可以降低人为的因素对设计过程的影响;第二是让研制过程是可追溯的，每一个参数、每一个模型都是有来龙去脉的。”

总体方案综合设计的布局设计模块
 

　　对于C919，索为主要做了三方面的工作：一是大型客机总体方案综合设计系统，二是基于知识库的结构数字化设计系统，三是提供复材结构设计和优化软件。

　　索为CIO王嵩先向记者介绍了基于SYSWARE平台所做的民用飞机通用的总体方案综合设计系统。王嵩介绍，总体方案设计是个流程化程度很高的工作，里面涉及到各种专业，比如总体布局、气动、布置、重量、性能、操稳、载荷、气弹等专业，采用SYSWARE平台可以把各种专业之间的数据流转方式记录下来，用不同组件把典型构型的设计、仿真、建模的操作过程做成模板，这样做的好处是提高了设计过程迭代速度，原来一套方案迭代的周期可能得2～3个月，而现在只需要2～3周。“我们把这种方法推行到C919的设计过程中去，通过工具层的互联互通提高设计效率，这也是知识自动化的一个实践。”

总体方案综合设计系统实施前后效果对比
 

　　之后，索为又帮助商飞做结构设计系统。所谓结构就是机体的基础框架。该系统最大的特点是把结构建模和仿真过程自动化。“原来一套结构设计的迭代需要2～3个月，现在只需要1周，原因就是建模过程自动化，这个项目我们做了一两年，我们针对机翼的结构典型形式全都模块化、软件化了。另外还解决了一个关键性的结构问题，就是从设计模型到仿真模型的自动化建模。原来手工建模至少需要1周才能建一个模型，而现在只需要30分钟。”

　　第三方面，因为C919复合材料的使用比例较ARJ21大大提高，一些部段如尾翼已经采用了全复材结构。针对这对个情况，索为和商飞合作，共同为C919专门定制了复合材料结构设计软件，实现他们自己设计体系在软件中的落地。
 

北京索为系统技术股份有限公司(索为)董事长 李义章

       “C919项目，我们在商飞做的实际上就是实现民用飞机设计的知识自动化的落地。”王嵩总结说。在王嵩看来，他们做的是设计体系的打造，他深深感觉到，这个工作一点也不比设计一架飞机简单，因为这是在把飞机设计出来的同时，把飞机设计过程的方法论提炼出来，之后还得使其变成能够用代码去执行和复用的软件，这个工作的挑战还是非常大的。

　　“我们现在做的民用飞机通用的总体方案综合设计系统，不仅适用于C919、A320这样的大飞机，也一样适用于商飞将来要做的宽体飞机C929等。” 索为事业部经理叶新苗补充介绍说。

　　对于C919的成功首飞，李义章感慨地说：“这对国家意义重大，通过这样的重大项目整体上提升我们的技术水平。但对商飞而言路还很长，适航、取证是商飞更大的挑战。索为是一家有着理想的企业，希望未来能为C919贡献更多的力量。”

　　李义章介绍，以波音为例，波音787的整个研制过程用了8000多个软件，其中只有1000多个是商业软件，像CAD、CAE等，还有7000多个是波音自己的、非商业化的软件。波音几十年积累下来的，包括飞机怎么设计、优化以及工艺的知识经验都在这7000多个软件里。这才是波音的核心，它把工业技术软件化在这7000多个软件里。

　　在李义章看来，商飞和波音的核心差距就差在这7000多个软件上，商飞要做出这7000多个软件是否需要三四十年时间。答案显然是否定的，因为商飞是后来者，所以可以选择先进的架构、统一的平台，降低那些软件的开发难度，同时开发出来之后又都是可以联通兼容的。另外，还有模式的问题，李义章介绍，波音这7000种软件都是传统模式开发的，有的自己开发有的提需求让别人开发，但都是传统模式，投入大、周期长;现在对于商飞来说有个最好的模式就是——众创模式。这些软件核心就是工程知识、工程技术，如果能把设计人员发动起来，把脑袋里面的知识变成软件变成APP，那么就可以在较短时间内达到波音的水平。

　　但这里面有很多问题。首先，比如，一个老的设计员他的知识是他多年的积累，现在让他拿出来可能饭碗就要丢了，可能他不愿意拿出来。所以首先要解决一个知识产权保护的问题，只有知识产权得到了保护，设计员的知识产权得到保障，甚至是产生收益，才能激发设计人员把自己脑袋里的知识变成软件和APP。而APP这种方式恰巧能解决这个问题，把你的知识封装成APP，别人可以用它但拿不走里面的算法和核心技术，如果还能通过虚拟交易产生回报就更能激励设计人员了。

　　“如果搭一个互联网平台，在这个平台之上，商飞内部的设计师可以发布各种APP，建立虚拟交易机制，与设计人员的职称、绩效等都关联起来，很快就能调动他们的积极性。另外，再把这个平台延伸至全社会、整个飞机设计行业，相关专家都可以把他们的东西以APP的形式共享出来，为商飞所用，这样就更好了。”
(本文不涉密)
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