建设“数字一院”的思考和探索

中国运载火箭技术研究院李坤远 赵悦 杜彤云 李德武 皮亚风

作为航天强国建设的主力军，航天一院全力推动“数字一院”建设，提出构建互联互通和高度智能的数字总体院，以数字赋能一院，提升一院创新活力、发展潜力和转型动力，以全方位数字化转型升级打造高质量发展新引擎。

前言

“十四五”是我国实现两个一百年奋斗目标的历史交汇期，是我国全面开启航天强国建设的关键时期，是新一代信息技术推动制造业加速迈进万物互联、智能主导新阶段的重要时期。当前，我国数字经济蓬勃发展，已成为驱动经济增长的关键力量。党的十九届五中全会提出建设数字中国，加快数字化发展。航天一院作为航天强国建设的主力军、科技强国建设的排头兵，提出构建互联互通和高度智能的数字总体院，全力推动“数字一院”建设，促进信息化与工业化深度融合，打造高质量发展新引擎，实现航天一院全方位数字化转型升级。

一、建设“数字一院”是落实“数字航天”战略的重要举措，也是一院“问题导向”驱动变革的必然选择

新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发影响深远的产业变革，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。航天科技集团第七次工作会对信息化支撑建设世界一流航天企业集团工作进行了战略部署，明确提出建设数字航天，推动航天数字化产品、数字化研制、数字化管理和数字化产业协同发展。航天一院作为航天科技集团承担产品研发、设计、制造的总体研究院，全力推动“数字一院”建设正是践行“数字航天”战略的重要举措和具体落地。

经过多年的建设，航天一院信息化手段已基本覆盖了研制和管理各主要环节，显著提升了型号协同研制能力、快速响应能力和综合管控能力。但对标华为公司、中国商飞等国内先进制造型企业，航天一院在科研生产数字化和经营管控信息化方面依然有很大的提升空间。主要表现有：基于统一模型和数据源的跨地域、跨系统、跨专业应用深度不够；设计和制造基于模型设计（MBD）的三维模型和BOM的连续利用程度有待提升；部分关键生产数据尚不能在线、及时反馈，制造设备数字化率和互联互通率有待提高；院与院属单位存在系统或功能重复建设，业务烟囱和数据孤岛林立，流程和数据难以打通；业务数据分散，统一的数据标准未建立，暂未形成面向全局和业务域的主数据等一系列的问题。“数字一院”建设是以解决科研生产和经营管控的问题为出发点，通过信息化、数字化建设助力航天一院科研生产模式优化升级，利用数字化赋能业务，成为未来产品研发设计、生产制造等核心业务环节的关键引擎。

二、以终为始，提升“四大能力”全方位构建“数字一院”

“数字一院”建设的总目标是立足数据思维和精细化流程理念，打通不同单位层级、不同业务系统的壁垒，进行全级次、全过程的数据采集；形成完备的数据定义和标准规范；实现覆盖型号研制全生命周期的全流程、全要素的数据协同，全面提升设计、制造、试验、保障等环节的数字化研制能力；建成科研生产与经营管控大数据，实现全场景、多视角的业务应用；构建可靠的信息数据安全体系，实现新一代信息化架构升级，全面提升数字化、信息化、智能化发展水平。

着力提升“四大能力”全方位构建“数字一院”，推动航天一院“高质量保证成功、高效率完成任务、高效益推动航天强国建设和国防建设”转型发展。

（一）提升基于模型和数据驱动的设计制造数字化能力

建立以型号产品为主线的新一代科研生产数字化协同研制环境，进一步突破MBSE关键技术，构建以模型为核心的设计制造协同模式，实现全生命周期、全要素、跨专业、跨领域、全方位协同；聚焦关键核心产品数字化制造能力，满足多品种、小批量生产要求，实现设计制造数字化能力的全面提升；围绕型号产品，打造数据驱动、虚实结合的数字化工程研制体系，增强虚拟验证能力；实现装备状态、保障需求的精准感知与优化配置，提高服务保障的专业化水平。

（二）提升基于大数据和精细化流程驱动的经营管控数字化能力

对标“双一流”战略发展要求，面向全场景决策支持、全过程项目管理、全要素质量管理、全级次供应链管理、全组织人力资源管理、全要素财务管理、全流程综合管理，构建以全院“一盘棋”战略经营发展为目标、多项目管理为核心的经营管控系统群，打通各系统间壁垒，提升院统筹管控能力，实现科研生产经营管控数字化转型。

（三）提升民用产业发展数字化能力

利用院内已有的信息化资源提供共享服务，提升院内核心资源对产品研发和产业升级的支撑能力；开展产业云和大数据建设，实现民用产业业务应用上云和基于大数据的综合分析、运营管理，助力提升产业层次，支撑航天+发展战略的落地。

（四）提升数字化“新基建”基础保障能力

建设一院数据中心和超算中心，实现IT基础资源、超算资源、软件开发资源的弹性敏捷部署与统一管理，实现数据中心自动化运营和运维；建设符合安全保密要求的私有云环境，建设云计算、工业网与涉密网相融合的安全体系，为一院主营业务发展提供安全保障；开展关键软硬件自主可控研究与应用；利用物联网、人工智能技术开展智慧园区建设，提升科研生产园区数字化管理水平。

三、践行系统工程，成立院信息中心和信息化“两总”队伍

“数字一院”建设是一项系统工程，涉及跨业务、跨单位、跨部门的多专业的综合统筹。在具体工作中，以建设数字化总体院为目标，辐射带动分系统院和协作配套单位，构建以一院为主体的包括政府、高校、科研机构、企业的数字生态系统。为了更好的发挥一院总体优势，强化院信息化建设力量，为“数字一院”建设提供组织和人才队伍保障，航天一院成立院信息中心并建立院信息化两总队伍。

（一）成立院信息中心

航天一院信息中心是院一体化信息化技术总体、服务保障专业机构，负责院信息化战略、规划和重大项目的总体论证，负责承担具体项目建设。信息中心内机构设置秉承“总体-分系统-单机”的系统工程思维，设立信息化总体技术研究设计室作为航天一院信息化的技术总体，承担前沿与先进技术跟踪研究、重大项目及平台总体方案论证、信息系统总体方案策划等工作。同时，根据专业技术方向，设立系统建设与软件开发、信息安全、大数据等若干分系统技术室。

（二）建立院信息化两总队伍

航天一院结合信息化业务特点，借鉴型号“两条指挥线”理念，设立院首席信息官（CIO）和信息化总指挥/总师。其中，首席信息官（CIO）是院信息化工作总负责人；信息化总指挥协助CIO负责全院信息化工作的总体推进和统筹协调，负责重大项目决策把关；信息化总师协助CIO负责全院信息化顶层架构设计、总体技术方案和技术路径把关。

在院信息中心设立信息化副总指挥，协助总指挥开展信息化项目建设，负责项目计划、经费、合同等管理工作。按专业设置工程信息化、管理信息化、信息技术副总师，协助总师开展信息化顶层架构设计，负责本领域信息化技术方案论证和把关。在职位序列方面，各技术/研究设计室设置正/副主任架构师、主管设计师。同时，在一院科研生产领域按专业设置若干数字化副总师，派驻型号队伍，负责信息化、数字化技术在型号中的应用。院属单位同步开展信息化队伍建设，按院统一规划开展本单位信息化工作。

长征5号运载火箭

四、形成一院“数据字典”，使数据成为一院的核心资产

随着数字化转型的深入开展，数据成为新的生产要素。对于航天一院传统的设计制造单位，如何有效的开展数据治理、提升数据质量、打破数据孤岛、充分发挥数据价值，成为“数字一院”建设的关键。

航天一院将在实践中不断总结并完善出一套符合一院环境的数据体系规划方法论，在数据规划中逐步构建形成航天一院数据体系框架和目录，形成数据通用术语、数据共用字典、数据分级分类与编码、元数据、主数据、数据采集整编等核心基础标准，编制航天一院的“数据字典”，为数据治理和业务变革提供指引。

在“数字一院”建设中，航天一院将以数据作为单位的核心资产和关键生产要素，通过数据体系规划和数据标准规划建设，融合新兴的数字技术，辅以大数据工具平台建设，释放数字对科研生产质量、效率、效益提升的放大、叠加、倍增作用。“数字一院”将汇集全院各单位数据，打通信息壁垒，形成数据资产，释放数据价值，让数据连起来、跑起来、用起来。

结束语

“数字一院”是新一代信息技术驱动下的研制业务和管理模式的变革重构，是关乎航天强国和世界一流军队建设的战略工程、是支撑集团公司构建数字航天的创新工程、是关乎航天一院未来长远发展的数字工程。通过“数字一院”的建设，一院将习惯用数据说话、用数据管理、用数据决策、用数据创新，“全院一盘棋”通过数字赋能一院，提升一院创新活力、发展潜力和转型动力。