民機主制造商是天然的數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和集成者，相關(guān)的數(shù)據(jù)類型和領(lǐng)域眾多。在新一輪技術(shù)大變革背景下，這些數(shù)據(jù)無疑也為民機制造業(yè)帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)。理解、認識、用好大數(shù)據(jù)，讓飛機制造更加智能，我們有哪些經(jīng)驗可以借鑒？還有哪些差距？
走在前端的發(fā)動機生產(chǎn)商
一些業(yè)內(nèi)人士將羅羅的發(fā)動機稱為“大數(shù)據(jù)引擎”。這一名稱的由來與羅羅較早地利用大數(shù)據(jù)來安排生產(chǎn)和維修密不可分。羅羅公司全球發(fā)動機健康監(jiān)測中心建立了發(fā)動機健康管理系統(tǒng)來實時監(jiān)測上千臺遄達發(fā)動機的工作狀態(tài)，這可以幫助工程師了解每臺發(fā)動機的情況以便合理安排使用和維修時間。不僅如此，這些運行數(shù)據(jù)還可以被用來設(shè)計更加高效低耗的發(fā)動機。
事實上，當前大多數(shù)企業(yè)都有機會或者已經(jīng)獲得了大量的數(shù)據(jù)，但只有極少數(shù)公司能夠充分利用這些數(shù)據(jù)來改進業(yè)務(wù)。在制造業(yè)中，較早應(yīng)用大數(shù)據(jù)的企業(yè)有哈雷摩托、紅領(lǐng)集團、通用公司（GE）、羅羅公司等。而這些應(yīng)用主要集中在個性化定制和運營服務(wù)類，代表性的有GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，西門子Smart Factory計劃，三一重工、羅羅大數(shù)據(jù)運營服務(wù)，福特、哈雷摩托、紅領(lǐng)集團的個性化定制方案等。GE打造的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，本質(zhì)就是傳感器加大數(shù)據(jù)，通過產(chǎn)品中大量的傳感器來獲取海量數(shù)據(jù)，幫助提高其飛機發(fā)動機、電力等設(shè)備的能源使用效率。
大數(shù)據(jù)與制造業(yè)的融合是趨勢是必然，但目前大數(shù)據(jù)的應(yīng)用狀態(tài)為理念的傳播快于數(shù)據(jù)的應(yīng)用，實際應(yīng)用仍然存在困難。從應(yīng)用效果看，以改善現(xiàn)有業(yè)務(wù)和產(chǎn)品為主，突破性創(chuàng)新應(yīng)用也較少。如何充分挖掘企業(yè)中數(shù)據(jù)的價值，通過對預(yù)研、研制、取證、批產(chǎn)、運營、回收等過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析，來提升企業(yè)管理水平、產(chǎn)品研制水平、客戶服務(wù)水平以及數(shù)字化工廠運行效率，將會成為提高產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵要素。
特別值得一提的是，大數(shù)據(jù)可實現(xiàn)暗數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)廢氣的價值應(yīng)用，許多原本被認為只具有單一用途的數(shù)據(jù)，甚至一些被認為沒有任何意義的無用數(shù)據(jù)，在進行分析之后，有時會得出非常有價值的結(jié)論。可以說，大數(shù)據(jù)雖然不是萬能的，但它的精彩之處就是可以產(chǎn)生無限可能。
飛機制造商與IT企業(yè)擦出怎樣的火花
發(fā)動機生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)監(jiān)控已經(jīng)進行了多年，但對整機制造商來說，大數(shù)據(jù)還是一個嶄新的領(lǐng)域。2015年6月巴黎航展上，不僅是發(fā)動機制造商，空客、波音等民機制造業(yè)巨頭也紛紛與微軟、IBM等IT企業(yè)開展合作，希望通過利用大數(shù)據(jù)來探索提高競爭力的新方式。GE公司統(tǒng)計，2015年航空產(chǎn)業(yè)鏈上61%的企業(yè)都將數(shù)據(jù)采集分析作為技術(shù)革新及企業(yè)策略制定的基礎(chǔ)。上世紀80年代，空客的工程人員在A320試飛試驗階段的一年間分析了12000個參數(shù)，采集了將近9萬億字節(jié)（8Tb）的數(shù)據(jù)，然而這個數(shù)據(jù)量只占A350數(shù)據(jù)量的2%。目前，A350被收集的參數(shù)將近60萬個，每天可收集到的數(shù)據(jù)已超過2萬億字節(jié)（1.8Tb）。1988年，波音737系列的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時可采集到的數(shù)據(jù)量為20萬億字節(jié)（18Tb），而2015年，僅保守估計，可采集到的數(shù)據(jù)量就可達到100萬億字節(jié)（91Tb）。波音787飛機僅執(zhí)行一個航班，所采集到的客艙壓力、高度、燃油消耗等數(shù)據(jù)就能夠達到0.5TB。
早在上世紀90年代，波音公司就提出了DCAC/MRM計劃，目的是實現(xiàn)產(chǎn)品全部數(shù)字化，采用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，開展飛機構(gòu)型定義和控制/制造資源管理。2015年，波音公司與卡耐基梅隆大學(xué)合作組建了航空數(shù)據(jù)分析實驗室，利用人工智能和大數(shù)據(jù)來對波音飛機進行全面升級，收集航空飛行中產(chǎn)生的巨量數(shù)據(jù)，用機器學(xué)習(xí)的方法來優(yōu)化飛機的飛行方式，并可用數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來指導(dǎo)未來的設(shè)計、制造和運營。例如，基于前一個航段的運行數(shù)據(jù)，飛機可以自我判斷下一個航段中會出現(xiàn)的問題，通知機務(wù)進行檢查和維修。2014年，空客與Oracle共同建立了基于Hadoop技術(shù)的大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及飛行模擬數(shù)據(jù)分析軟件，公司內(nèi)部也成立了“數(shù)據(jù)處理與試飛集成中心”，可收集并分析飛行樣機上傳感器在試飛過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并決定使用Google公司的MapReduce技術(shù)來提高數(shù)據(jù)訪問和處理的效率。可以說，波音和空客構(gòu)建了強大的數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的平臺，為大數(shù)據(jù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
對于中國的民機制造企業(yè)來說，大數(shù)據(jù)要得到應(yīng)用，不僅需要信息化、網(wǎng)絡(luò)化帶來的豐富、真實、準確的數(shù)據(jù)源作為基礎(chǔ)，還需要標準化的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)標準為保證。目前，我國民機制造企業(yè)在設(shè)計階段已實施數(shù)字化工程，打通了數(shù)字化設(shè)計研發(fā)、數(shù)字化工藝編制到飛機制造現(xiàn)場、試飛現(xiàn)場的全過程管理。在企業(yè)管理方面，建立了企業(yè)主數(shù)據(jù)，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)標準，信息系統(tǒng)基本覆蓋全業(yè)務(wù)領(lǐng)域，信息系統(tǒng)收集并存儲了企業(yè)幾乎所有結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。但與同行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)相比，仍需要進一步加強信息化、標準化基礎(chǔ)的構(gòu)筑，彌補缺失，同時也缺乏數(shù)據(jù)交換、交易、共享和開放的相關(guān)標準和規(guī)范，企業(yè)絕大部分業(yè)務(wù)部門也沒有清晰的大數(shù)據(jù)需求，型號任務(wù)重，這些都給大數(shù)據(jù)理念的推廣和實際的應(yīng)用造成了困難。
【觀點】要回答好大數(shù)據(jù)能否用、哪里用、怎么用
作為民機主制造商，需要充分挖掘公司運營管理和產(chǎn)品全壽命周期中所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的價值，借助大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，依托云計算平臺，將客戶端的價值需求作為整個產(chǎn)業(yè)鏈的出發(fā)點，幫助分析企業(yè)運營管理和產(chǎn)品全壽命周期過程的各種行為活動，提供決策支持。民機主制造商可以借助大數(shù)據(jù)應(yīng)用實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同及全產(chǎn)品生命周期閉環(huán)，回答好大數(shù)據(jù)能否用、哪里用、怎么用這三個問題。
飛機制造商的盈利點來源于航空公司和旅客的需求反饋，因此，來自于航空公司和旅客的數(shù)據(jù)十分重要。這些數(shù)據(jù)有助于制造商在飛機設(shè)計中考慮油耗因素，采用更加輕便且性能更加可靠的飛機制造材料，在盡量保證旅客舒適度的基礎(chǔ)上優(yōu)化艙內(nèi)布局等。還有助于制造商在飛機研發(fā)取證的飛行試驗階段，精確模擬各類自然環(huán)境與人為因素，在保證飛機安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，可以大大降低研發(fā)成本，節(jié)省試飛時間。
還有個應(yīng)用之處是，人類飛行歷史上，有很多飛行員單純操作失誤、身體不適造成的失誤或涉嫌故意墜毀飛機的案例。如果在飛行員座椅上安裝數(shù)個傳感器，收集飛行員對座椅的壓力、體溫、血壓、心跳等狀況，把人體特征轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，并且對其進行量化，這樣就會產(chǎn)生獨屬于每個飛行員的精確數(shù)據(jù)資料。長期統(tǒng)計，以監(jiān)測飛行員身體和精神狀態(tài)提升飛行安全, 降低由于人為操作失誤及機組情緒失控導(dǎo)致的事故發(fā)生概率。同時還可監(jiān)測是否有飛行員以外的人員操縱飛機，緊急情況可由地面飛行員接管飛機，一定程度上預(yù)防劫機。
“旅客的需求不僅是一次飛行，而是一種個性化的體驗。我們應(yīng)該借助大數(shù)據(jù)，讓浪漫回歸旅行的本質(zhì)。”這也是大數(shù)據(jù)的真正魅力所在。