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中国航空工业集团有限公司信息化办公室主任刘增进:航空领域工业互联网安全进展

2019-02-22 09:45

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  各位领导、各位嘉宾,大家上午好!非常高兴有机会在这里跟大家分享一下关于航空工业与工业互联网的一些思考。

  主要汇报两部分内容:

  一、整个航空工业互联网架构的发展现状及思考。

  大家都知道整个全球的制造业正在经历新一轮的工业革命,数字技术正在加速投入到产品管理和服务的各个领域,不断催生一些新的业态和投入产业链。先进的数字技术与传统工业要素的融合,对于制造业在产业趋势、驱动要素融合方向等方面,已经成为了抢占国际竞争制高点的一个唯一的选择。

  两化融合也就是信息化和工业化融合的主线将呈现数字转型的一个新的时代特征。所谓的两化融合我们理解就是数字技术的各要素与工业技术和管理技术的各个要素的融合,也就是说基于模型的系统工程、工业互联网、大数据、云计算、人工智能等这些典型的数字技术要素的特征,与工业技术里面的机械工程、电子工程、材料工程的深度融合,不断推动技术创新和工业转型升级,同时与企业架构、业务流程、业务模型、治理资本等管理技术的融合,不断推动管理升级和流程再造。

  大家都知道航空工业是一个高端高科技的制造业,航空产品的研制周期从立项论证到方案设计,一直到最终的批量生产和服务,实际上过程非常复杂,研制周期非常长,很多重要航空产品的研制周期会经历10-20年的复杂周期。

  航空工业在2016年就提出了一个"十三五"发展规划,这是我们一个重要的业务参考架构和模型,我相信好多专家也应该对这个模型很熟悉,这是CMM的重要模型,这个模型主要是对企业、制造业,从企业维、价值链维、生命周期维划分整个方向。我们也提出了两化融合的"十三五"发展目标,不断使两化融合成为集团公司核心竞争能力,推动集团公司从大到强,建设具有高度敏捷性创新能力的数字化企业。

  航空工业互联网我们认为是支撑航空工业两化深度融合的一个重要平台,支撑航空工业,赛博物理系统的连接测量优化的演进,也是技术流程和业务流程融合的关键点。

  去年集团公司开展了整个工业互联网的顶层规划,通过需求的牵引实现顶层规划,通过我们对个别企业的示范带动,来整体推进集团公司的工业互联网,在这里我们也是进行了分类设计和研究,针对行业特定的需求制定了我们个性化的推进路径和解决方案,最终形成全集团整个工业互联网的体系。

  这个也是我们参考工业互联网的白皮书通用的一个架构参考模型,这几个层也是大家都非常熟悉的,但是针对里面的内容我们是结合了我们航空工业的实际情况进行了结合。工业互联网都涉及到平台、网络和安全,最核心的还是应用和平台,没有应用的工业互联网就无从谈它的安全和网络,所以在这里我们从边缘计算一直到平台、应用层,我们都做了详细的规划和设计,特别是最近出现的边缘计算我们也做了深入的考虑,比如我们面临终端的工业机器人、测量设备、加工设备、传送装置等等,这些我们都做了详细的规划,对工业互联网的安全我们也做了一些论证。

  因为本次论坛也是工业互联网平台安全的论坛,所以在这里实际我们对工业互联网安全也有自己的深入理解。实际上涉及到两级,集团级主要是行业的、广域的涉密专网和商密网,二是企业级,特别涉及到工控安全、控制安全、设备安全,这是我们企业层面的。

  航空工业有一个复杂的工业互联网的网络环境,相信如果在座的有些航天的包括工控制造业里面,实际上这个网络架构基本通用,一般我们企业里面也都是有这三种网络,一种是涉密专网,另外用于非航空的民机民品业务的商密的专网,同时也有我们对于外贸转包的,对于对外公开的一些互联网,所以由这三个主要的网络构成了现在我们网络的一个现状。

  下面也借这个机会分享两个重要的案例,一个是飞机总装脉动的智能生产线,整个厂房和生产线都是今年新建的。飞机总装是整个飞机试飞前最后的一个环节,在这个环节里面我们要把所有飞机的大部件完成对接和装配,同时要完成整个飞机的机载系统、行建系统、动力系统与环境进行联调,所以在整个装配过程当中会涉及到大量的工艺安装包括现场检测,过程非常复杂,通过我们实现现场设备联网,自动动态调试和数字化装配,实施监控装配现场情况,实施监控、物流、库房联动加工的流动,有力提高了飞机总装的装配效率和质量。

  其次是数字化车间的建设,大家都知道飞机是一个多品种小批量的研制模式,无法进行大规模的像汽车一样的流水线的制造,我们这个数字化的车间是以现有的18台五轴机床为机主要,整个开展自动化改造,真正开展了数字化工艺设备以及管控技术的研究,实现飞机复杂结构的柔性自主化的制造,同时实现了无人职守的加工模式。

  谈一下整个航空工业在工业互联网安全方面面临的问题和思考。航空制造业整个在军工里面跟其他的央企或者是非涉密的企业里面,我们的安全态势其实是更严峻,我们呈现的对安全需求有独特性、高度融合和高的保密性,在这里面主要分几个:

  首先是多场景。在整个航空工业集团我们应用的场景非常多,比如说成员单位里有设计类的企业,实验类的企业,有研制一体的,制造一体的,制造加工类多,同时我们面向军方、政府,军工兄弟单位,国内外供需,供应商等等,同时网络也比较多,除了涉密网络,商密网络,还有工业网络等等,所以随着通用安全和自主可控的问题,移动互联网无线新技术的应用,在我们这些领域里面也受到了政策和标准的限制,所以对于我们来说既要保生产又要保国家安全,所以影响我们整个工业安全的因素还是比较多。

  针对这些平台不同的领域的安全我们也采取了分轮治之,主体突破。针对涉密性我们推自主开发,应该说是在应用国产虚拟化系统首个在涉密网络里面拿到测评和许可证的网络。在商密里面也按照国家的要求在推IPV6和广域的应用,在工控领域更多推工控网络和涉密网络的连接,对一些移动设备的研究,对互联网我们从整个体系测评实验方面加大了研究。

  形成了初步的成果是形成了航空工业安全互联安全体系框架,我们的工控网络和现有的航空产品研制的涉密网络目前是无法连接的,因为国家在这方面没有出台标准,所以去年我们是集团公司作为第一批试点,下面的两家单位做了工控网络和涉密网络的连接,通过我们关键的设备进行了一些信息的交换。因为在这里如果工控网络跟设备网络不对接,我们的工艺生产装备指令就无法下达给工控网络,实际这个问题对我们影响也是非常大,所以在这里也是呼吁和建立国家方面尽快出台这方面的标准。

  另外我们是希望依托实验室来推动航空工业互联网的健康发展。在去年5月3日我们整个工信部的工业互联网的航空分中心实验室正式授牌,作为第一批分中心,主要是开展四个方面的工作参与标准研制,解决方案研发,开展标准能力的建设,人才培养。昨天发布的第一批测评机构里,我们也是进入了第一批评论机构。去年我们也积极参与了整个工业互联网的一些研究课题,承担了2018年工信部的工业互联网创新发展工程的四个课题,同时也牵头承担了航空工业,工业互联网态势感知体系的建设和研究,后续希望通过评估机构和分中心,加强对整个工控安全、工业互联网安全的整个解决方案的研究和孵化,为整个军工制造业提供一个参考的模型。

  另外工业软件自主可控的形势也比较严峻,我们集团内工程内的软件自主化,管理类的软件相对自主化程度很高,这是我们面临的现状。后续我们也是通过航空工业软件的自主研发体系,也就是说集团内自己自主开发了一个面向工业企业的业务基础平台,也就是中间件的产品,这个产品目前已经对全部行业全部免费开放,刚才说的业务参考框架,从企业维、生命周期维、价值链维,我们开展工业研发和自主适配工作,希望形成技术和解决方案,希望在其他的企业里面也是得到应用,所以在这里希望得到一些支持,我就汇报到这儿,谢谢!

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