图为五院航天器数字化研制环境。

“十三五”期间，国家空间事业迅猛发展，航天器年度发射量呈爆炸式增长态势，对航天器的技术先进性、复杂度、可靠性和长寿命提出更高要求。

面对任务数量和研制难度的双重挑战，航天科技集团五院瞄准长远发展，做好顶层规划，充分利用自身多年积淀的信息技术优势，加速推动航天器研制模式和业务流程的优化与再造，特别是通过工业化、信息化深度融合的宇航智造工程，积极提升型号数字化协同研制能力。

经过近5年建设，在人员数量基本维持不变的前提下，五院圆满完成了高强密度研制发射任务，为确保“十三五”顺利收官和推动航天强国建设提供了有力支撑。

锚定宇航“智造”方向，探索手段创新之路。在谋划“十三五”之初，五院领导班子敏锐地认识到，五院虽然已经基本具备了完成型号任务的硬能力，但要应对市场化、专业化、产业化、国际化新形势带来的新挑战，开创“三高”发展的新局面，就必须进一步应用先进的方法、工具、手段，不断优化研制模式，持续提升科学保成功的软能力，必须以“一盘棋”的思想统筹规划，着力解决型号研制方法手段问题。在这种背景下，《宇航智造工程总体方案》应运而生。

五院以“模型驱动+仿真验证”为核心思想，着眼于“实现航天器全流程全周期的数字化设计、网络化协同、智能化制造，建成基于模型的一体化五院”的宇航智造工程总目标，科学制定了“三步走”实施战略，按照“设计并行化、验证虚拟化、工艺结构化、设备智能化、生产单元化、管理集成化”的指导原则，凝神聚力推动宇航智造工程向前发展，全力打造“一个数字化研制环境、一套数字化研制模式、一系列数字化产品模型库、一批数字化应用自主品牌产品”，促进数字化技术与航天器研制深度融合发展，为“智慧五院”建设提供坚强支撑。

近年来，五院锁定“横向协同设计、纵向链路贯通”两条主线，大胆创新、锐意进取，建立了基于三维模型的航天器数字化研制模式，初步探索出了一条具有五院特色的数字化、网络化、智能化的创新之路。

横向打破专业壁垒，协同效率大幅提升。随着复杂型号越来越多、高强密度发射呈常态化，传统研制模式已经无法满足任务需求，必须通过数字化模型和信息化手段横向打破各专业、各领域间的信息壁垒，建立基于统一数据源为核心、以总体效能最优为目标的并行协同设计模式，推动研制模式从以图文档为中心向以三维模型为中心转变。

五院围绕总体、结构、热控、载荷等专业，建立了统一的三维模型体系，形成了“以整星骨架为协同设计顶层依据、以模型和结构化数据为信息传递载体、以模型为设计输出”的协同设计模式，各领域航天器总体与分系统协调与迭代效率大幅提升。

以大中型遥感领域卫星构型布局设计为例，在传统模式下，总体单位和载荷单位依据各自工作界面进行独立设计，但由于模型不统一，两家单位的设计余量叠加在一起，很容易导致整星高度和重量都超出技术指标。

采用总体—控制—载荷一体化协同设计模式后，双方基于统一模型开展构型设计和力、热等性能分析，平台与载荷共用承力结构，能够更好地实现系统最优的设计目标，保证了整星设计更为紧凑、轻质。目前，这种新模式已经在五院六大领域60余个新研型号中全面推广应用，满足了北京、天津、西安、烟台、兰州等多地单位的异地高效协同设计的需求。

纵向贯通研制链路，实现设计制造一体化。五院面向航天器研制全流程，推行基于三维模型的设计制造一体化工作模式，实现三维模型替代二维图纸作为生产依据，打通管路、结构板、电缆网等的“设计—工艺—生产—装配”链路，新研型号100%实现三维下厂，大幅提升了制造和装配效率。

以航天器管路研制为例，传统模式下管路制造是制约航天器研制效率提升的瓶颈环节。如今，五院以三维模型为统一数据源，贯通了管路设计、工艺仿真、数控弯管、光学检测及管路组件组装的全流程链路，一次弯管成功率提高30%，一次焊装成功率提升45%；更重要的是，管路研制过程由串行变为并行，研制总周期缩短29%。

管路数字化研制只是纵向贯通生产过程链路带来的众多改变之一。随着宇航智造工程的深入推进，从设计、制造到总装，从生产源头到研制链条的末端，五院的航天器研制全链路都完成了以三维模型替代图文档作为生产依据的转变，基于模型实现了设计与工艺协同、设计信息向下游的连续传递。由于打通了三维下厂数据传递的“最后一公里”，在设计阶段就可以对复杂系统生产装配过程存在的问题进行提前识别与改进，实物产品一次生产装配成功率大幅提高；通过条码、PAD等在AIT过程的有效应用，初步实现了AIT电子数据包的实时采集和自动生成，并在导航、遥感和通信领域型号中广泛应用，操作现场总装信息获取效率提升5倍以上，总装工作效率和质量一致性大幅提升。（程克）