第六天：波音公司的“数字航空”战略及实践

导读：作为“点肆100”计划的一部分，工业4.0研究院拟发布系列文章，谈谈“数字孪生维护”（DTM，Digital Twin Maintenance）相关成果及解决方案。欢迎加入点肆公司（联系方式见文后），共同进入数字工程世界。

波音公司作为全球航空业的领先企业，涉足国防和民用工业领域，它在引入新型技术方面非常积极，早在2019年就发布了《数字孪生体白皮书》，与此同时还提出了“数字航空”（Digital Aviation）战略。

本文结合到它的数字航空战略，重点关注研究与技术部门的“先进生产和检测”（Advanced Production and Inspection）的一些举措，以探索波音公司在“数字孪生维护”上的一些做法和经验，从而为我们更好借鉴其经验教训。

工业4.0研究院分析认为，波音公司确定“数字航空”转型战略，外部动力有两个：

第一，美国空军维护中心在2016年4月15日发布了《后勤与维护企业2040愿景》（简称“2040愿景”），共提出了九条要求，第一条要求是“100%数据集成和可用”（100% Data Integration & Availability），这“迫使”波音公司必须做出响应。

在“2040愿景”中，美国空军指出，所有数据来源必须是数字孪生体，而且还要满足一般工具可以处置。

众所周知，美国空军研究实验室（AFRL）在2012年启动了机身数字孪生体项目，到2015年的时候，相关结果大大超出预期，数字孪生体价值非常大。美国空军迅速开展全军的普及，要求相关部门尽快采用该标准体系。

第二，2018年6月，美国国防部发布了《数字工程战略》，对整个国防工业提出了要求。

波音公司迅速采取措施，2019年的时候，它发布了《波音数字孪生体白皮书》（Boeing Digital Twin White Paper），这大大丰富了“数字航空”的内涵。

波音公司最近几年面临安全问题比较多，这显然给“先进生产和检测”部门不小的压力。

传统的生产和运维是割裂开的，相关数据的流动不多，也非常不方便。波音公司利用数字线程建立的数据机制，建立了两大领域的数据交换和流动通道，这在一定程度上可以缓解相关问题。

围绕安全、质量和生产力三大要素，波音公司建立了一套不断改进的数字孪生优化方法。

通过数字孪生模型建立的信息基础设施，不断采集和应用检测和测试数据（Inspection and Test Data），建立从工厂到机队的数字线程体系，让数字孪生维护的不断优化改进的能力得以释放。

在美国国防部支持下，建立自动扫描系统（AUSS，AUtomated Scanning Systems）。以笔者在《数字孪生体》一书的描述，这实际上就是“数字孪生化”（Digital Twinning）。

道理很简单，如果要对传统飞机进行维护，怎么可能有3D的模型呢？这必须通过反向建模来实现，选择一套自动扫描系统就非常重要了。美国空军在推进数字孪生体过程中，已经积累了大量的经验，并开发了大量的硬件和软件系统，可以满足这样的需要。

按照波音公司的介绍，AUSS目前已经演进到2.0版本，可以很好采集各种NDI数据，满足数字孪生维护的需要。

波音公司在总结自己的质量管理经验时，它表示，“通过（数据）自动化保证持续的质量”（Ensuring Consistent Quality Through Automation）。

对于“点肆100”所关注的数字孪生维护来讲，波音公司推进“数字航空”战略中，围绕数据做文章，引入数字孪生体和数字线程等新一代数字技术，在F-15、F-18和737等典型飞机上获得了巨大成功，这对我们深入理解航空业的数字化转型具有参考价值。

沈飞集团近期加入数字孪生体联盟，点肆公司将参与“数字航空”相关主题交流，进一步深化“数字航空”的研究和创新工作。

（未完待续）

作者：胡权，工业4.0研究院院长，北京点肆数字技术有限公司负责人

联系方式：huquanbj（微信），huquan@innobase.cn（邮箱）