【覆盖179城,订单增长200%,货拉拉奇袭跨城货运市场】近日,货拉拉长途大货车业务新开23城,强势布局三四线下沉市场。截止4月,货拉拉长途大货车业务范围已覆盖116座大陆城市,包含全中国所有一二级物流节点。
至此,货拉拉已完成跨城业务的物流网络布局,也为跨城货运行业带来新的变化。
相比老牌城际货运玩家,货拉拉以“分拨单+一口价”的组合拳,彻底改变跨城货运的定价规则,使价格体系更为透明,产业生态更为健康高效。
此前,货主与司机之间一直隔着一道信息鸿沟,导致司机利润被一再压低,运输成本居高不下,产业难以真正提效。随着互联网平台出现,车货匹配流程转移至线上,但中间商仍然存在,产业生态并未因数字化技术而发生改变。
可以看出,发力长途大货车业务的货拉拉,不满足于再做一个信息掮客,那只是货运产业数字化的轮子。货拉拉要做的,是修一条产业升级的高速公路。这必将是一个漫长历程,却能真正促进行业效率的革新。
亚马逊总裁贝佐斯曾说,如果将把眼光放到未来三年,竞争者会非常多;但如果将目光放到未来七年,则同台竞争的人寥寥无几。
从同城到跨城,货拉拉划出的这条第二曲线,将延伸到更长远的未来。
货主、司机与信息部:跨城货运市场中的信息鸿沟
在中国,公路货运在国民经济中承担着不可替代的作用。麦肯锡数据显示,2019年公路货运市场总规模约为5.5万亿元,其中整车运输的规模最大,占到3万亿元。工农业生产原料及产品的运输,大多都依赖于整车货运。
这是一个体量足够大的市场,但远未发展成熟,还有着许多乱象亟需解决。
目前,中国整车运输的市场结构分散,近80%的运力供给由个体卡车司机组成。他们购买或者租赁卡车后,挂靠在车队底下,看似依附于组织,但“找活”还要自己解决。
受淡旺季影响,中小企业的运输需求会产生较大波动,因此很少与司机直接签订运输合同,大多是临时签约。当企业产生运输需求时,通过信息部、车队等方式匹配到司机。
从企业到信息部再到司机,沟通过程漫长而繁琐,定价体系也陷入黑箱。每一笔订单背后,都是企业与信息部、信息部与司机的一场场价格博弈。信息不对称,价格不透明,这是整车运输行业一直野蛮生长的最大痛点。
而对于司机来说,信息不对称影响的不光是单笔订单的收入。他们跑完单程后,常面临着空驶的难题,接不到合适的回程订单。因此,货运市场上常常出现这样的局面:企业有货车运输的需求,而货车司机有大量闲置,双方却隔着信息差的鸿沟,无法有效对接。
一直以来,信息部是介于司机和货主之间的桥梁,他们掌握着更多的议价权利,但高度依赖人力的匹配过程,使得货运市场的整体效率一直难以提升。而且,信息部是依靠对货主、司机双方议价,来获取中间利润,出于自身利益,司机成单效率低下、厂家运输成本高昂的问题,一直未能解决。再加上货车司机缺乏服务培训,租车即上路,货主获得的体验也参差不齐,货品安全无法保障,供需双方更难以建立信任。
因此,如何消除货主与司机间的信息差,为货主提供标准化与流程化的运输服务,成了跨城货运市场提升效率的必经之路。前者可以更好的提升匹配效率,提升价格透明度,后者则能够为货主带来更加良好、有保障的运输体验,进而创造一个透明、健康的行业生态。
在一些司机看来,跨城货运行业早该发生改变了。
分拨单+一口价:平均46秒高效接单
近几年来,互联网平台成为货运行业变化的催化剂。
过往,各地的线下物流园是车与货之间匹配的重要渠道,信息部在物流园发布货品信息,司机扎堆来此寻找订单。后来,数字化车货匹配平台陆续出现。如满帮,货主可以直接在上面发布信息,通过线上沟通与司机进行交易。
将一切搬到线上,看似提升了整体效率,但实际上仍未降低货主与司机之间的沟通成本。与绝大多数车货匹配的平台一样,满帮是“叫价模式”:平台不参与定价,货主发布运输信息与期望价格,等待司机线上沟通,协商价格。
在司机与货主间的定位中,满帮更像一个密密麻麻贴满信息的布告板。司机需要依靠经验,从中选择有可能达成合作的订单,再和货主一一协商,本质上和在物流园里扎堆并无区别,依旧占用大量的时间成本产生。
而且,在满帮上发布信息的主体,并非都是货主。“很多时候并不是从货主那接单,还是从信息部来走。”一名货车司机说道,“他们会从订单中赚差价,所以会用更多时间来跟司机压价,赚得更多利润。”
信息部仍然运作,意味着货运交易流程并未真正改善。在货主端,这一现象体现得更为直接,他们发货方式甚至和以前一模一样,并未因信息数字化而改变。
而货拉拉长途大货车的业务模式,正悄悄打破货运市场匹配效率低下的格局。
货拉拉采用的是“一口价”模式,与同城货运业务相同。用户下单,司机抢单,由平台根据市场价格水平和供需情况定价。
业务的另一个亮点是“分拨单”。平台根据算法,将订单自动分发给适合接单的司机,降低司机在各个平台反复寻找货源的时间成本。
在“分拨单+一口价”模式之下,成单效率大大提速。据了解,平台的平均响应时间是46秒,这意味着大多数的订单都能在一分钟内完成匹配。
在过去,因为漫长的沟通时间,货主通常需要提前两天寻找合适的司机,而现在,货主随时都可以通过货拉拉找到司机,一些即时的、不确定的需求,在货拉拉能够被迅速响应。
这并非“量”的提升,而是“质”的变化。在效率面前,大量工厂直客登陆货拉拉,有用车需求时直接下单。随着订单增多,更多货车司机也注册账号,进一步补充平台运力,形成正向循环。
陌生人们达成信任的基石,是货拉拉平台定价的规则。当每条线路、不同车型的价格都是公开透明的,不因信息部、熟客或新客改变,才能真正实现信息平等,价格平权。
从同城走向跨城:一件着眼未来的“苦差事”
如今,货拉拉的长途大货车业务已上线近两年。据了解,该业务已有53万认证司机,预计今年将完成179座城市的全面覆盖。
在一系列布局之下,货拉拉长途大货车业务已有亮眼成绩单。在现有城市中,货拉拉已开通17万条一口价线路,超300万货主使用货拉拉APP发货。截至目前,货拉拉跨城大货车订单同比增长200%,跨城货运已然成为货拉拉的第二曲线。
对于货拉拉而言,同城货运业务已经发展成熟,如何寻找下一个增长点,成为当前战略布局的重中之重。在这样的十字路口下,货拉拉选择了加码跨城货运,也显得顺理成章。
此前,货拉拉的同城货运的主要面向搬家市场,是一个低频需求,而面向B端用户的长途货运业务,却是刚需且高频。在新的生态下,货拉拉可以将现有资源与优势加以复用,将业务覆盖到更多场景,将原有用户群体沉淀下来。
货拉拉跨城业务部总监张明国曾在采访中表示,“当下大车业务发展的关键在于打破偏见,用户对我们的固有认知是做同城,我们下一步要更多地去打破这种偏见。”
打破偏见,意味着要投入更多精力。做一个分发信息的平台,向供需双方收信息税,很简单;做定价、分拨单,参与整个交易环节,则需要大量运算能力与资源储备,这是很多平台不愿做的脏活累活。货拉拉选择了一条少有人走的路。
这需要坚定的长期主义。从电商、OTA、生活服务到影视娱乐,每个行业都曾经历互联网的服务与加持。以过往经验来看,信息掮客生意往往不能长久,只有深入产业上下游的互联网企业,才能真正激活市场潜能,陪伴传统产业走得更远。
值此一役,货拉拉从同城到跨城,成为货运产业的深度赋能者,在行业不同细分领域,打造新的交易链条,构建新的透明生态,形成多方共赢的新格局。
可以预见的是,随着货拉拉长途大货车的布局进一步完善,一个数字化、信息化、平台化的智能货运时代正缓缓启幕,万亿级市场蓝海初见曙光。
至此,货拉拉已完成跨城业务的物流网络布局,也为跨城货运行业带来新的变化。
相比老牌城际货运玩家,货拉拉以“分拨单+一口价”的组合拳,彻底改变跨城货运的定价规则,使价格体系更为透明,产业生态更为健康高效。
此前,货主与司机之间一直隔着一道信息鸿沟,导致司机利润被一再压低,运输成本居高不下,产业难以真正提效。随着互联网平台出现,车货匹配流程转移至线上,但中间商仍然存在,产业生态并未因数字化技术而发生改变。
可以看出,发力长途大货车业务的货拉拉,不满足于再做一个信息掮客,那只是货运产业数字化的轮子。货拉拉要做的,是修一条产业升级的高速公路。这必将是一个漫长历程,却能真正促进行业效率的革新。
亚马逊总裁贝佐斯曾说,如果将把眼光放到未来三年,竞争者会非常多;但如果将目光放到未来七年,则同台竞争的人寥寥无几。
从同城到跨城,货拉拉划出的这条第二曲线,将延伸到更长远的未来。
货主、司机与信息部:跨城货运市场中的信息鸿沟
在中国,公路货运在国民经济中承担着不可替代的作用。麦肯锡数据显示,2019年公路货运市场总规模约为5.5万亿元,其中整车运输的规模最大,占到3万亿元。工农业生产原料及产品的运输,大多都依赖于整车货运。
这是一个体量足够大的市场,但远未发展成熟,还有着许多乱象亟需解决。
目前,中国整车运输的市场结构分散,近80%的运力供给由个体卡车司机组成。他们购买或者租赁卡车后,挂靠在车队底下,看似依附于组织,但“找活”还要自己解决。
受淡旺季影响,中小企业的运输需求会产生较大波动,因此很少与司机直接签订运输合同,大多是临时签约。当企业产生运输需求时,通过信息部、车队等方式匹配到司机。
从企业到信息部再到司机,沟通过程漫长而繁琐,定价体系也陷入黑箱。每一笔订单背后,都是企业与信息部、信息部与司机的一场场价格博弈。信息不对称,价格不透明,这是整车运输行业一直野蛮生长的最大痛点。
而对于司机来说,信息不对称影响的不光是单笔订单的收入。他们跑完单程后,常面临着空驶的难题,接不到合适的回程订单。因此,货运市场上常常出现这样的局面:企业有货车运输的需求,而货车司机有大量闲置,双方却隔着信息差的鸿沟,无法有效对接。
一直以来,信息部是介于司机和货主之间的桥梁,他们掌握着更多的议价权利,但高度依赖人力的匹配过程,使得货运市场的整体效率一直难以提升。而且,信息部是依靠对货主、司机双方议价,来获取中间利润,出于自身利益,司机成单效率低下、厂家运输成本高昂的问题,一直未能解决。再加上货车司机缺乏服务培训,租车即上路,货主获得的体验也参差不齐,货品安全无法保障,供需双方更难以建立信任。
因此,如何消除货主与司机间的信息差,为货主提供标准化与流程化的运输服务,成了跨城货运市场提升效率的必经之路。前者可以更好的提升匹配效率,提升价格透明度,后者则能够为货主带来更加良好、有保障的运输体验,进而创造一个透明、健康的行业生态。
在一些司机看来,跨城货运行业早该发生改变了。
分拨单+一口价:平均46秒高效接单
近几年来,互联网平台成为货运行业变化的催化剂。
过往,各地的线下物流园是车与货之间匹配的重要渠道,信息部在物流园发布货品信息,司机扎堆来此寻找订单。后来,数字化车货匹配平台陆续出现。如满帮,货主可以直接在上面发布信息,通过线上沟通与司机进行交易。
将一切搬到线上,看似提升了整体效率,但实际上仍未降低货主与司机之间的沟通成本。与绝大多数车货匹配的平台一样,满帮是“叫价模式”:平台不参与定价,货主发布运输信息与期望价格,等待司机线上沟通,协商价格。
在司机与货主间的定位中,满帮更像一个密密麻麻贴满信息的布告板。司机需要依靠经验,从中选择有可能达成合作的订单,再和货主一一协商,本质上和在物流园里扎堆并无区别,依旧占用大量的时间成本产生。
而且,在满帮上发布信息的主体,并非都是货主。“很多时候并不是从货主那接单,还是从信息部来走。”一名货车司机说道,“他们会从订单中赚差价,所以会用更多时间来跟司机压价,赚得更多利润。”
信息部仍然运作,意味着货运交易流程并未真正改善。在货主端,这一现象体现得更为直接,他们发货方式甚至和以前一模一样,并未因信息数字化而改变。
而货拉拉长途大货车的业务模式,正悄悄打破货运市场匹配效率低下的格局。
货拉拉采用的是“一口价”模式,与同城货运业务相同。用户下单,司机抢单,由平台根据市场价格水平和供需情况定价。
业务的另一个亮点是“分拨单”。平台根据算法,将订单自动分发给适合接单的司机,降低司机在各个平台反复寻找货源的时间成本。
在“分拨单+一口价”模式之下,成单效率大大提速。据了解,平台的平均响应时间是46秒,这意味着大多数的订单都能在一分钟内完成匹配。
在过去,因为漫长的沟通时间,货主通常需要提前两天寻找合适的司机,而现在,货主随时都可以通过货拉拉找到司机,一些即时的、不确定的需求,在货拉拉能够被迅速响应。
这并非“量”的提升,而是“质”的变化。在效率面前,大量工厂直客登陆货拉拉,有用车需求时直接下单。随着订单增多,更多货车司机也注册账号,进一步补充平台运力,形成正向循环。
陌生人们达成信任的基石,是货拉拉平台定价的规则。当每条线路、不同车型的价格都是公开透明的,不因信息部、熟客或新客改变,才能真正实现信息平等,价格平权。
从同城走向跨城:一件着眼未来的“苦差事”
如今,货拉拉的长途大货车业务已上线近两年。据了解,该业务已有53万认证司机,预计今年将完成179座城市的全面覆盖。
在一系列布局之下,货拉拉长途大货车业务已有亮眼成绩单。在现有城市中,货拉拉已开通17万条一口价线路,超300万货主使用货拉拉APP发货。截至目前,货拉拉跨城大货车订单同比增长200%,跨城货运已然成为货拉拉的第二曲线。
对于货拉拉而言,同城货运业务已经发展成熟,如何寻找下一个增长点,成为当前战略布局的重中之重。在这样的十字路口下,货拉拉选择了加码跨城货运,也显得顺理成章。
此前,货拉拉的同城货运的主要面向搬家市场,是一个低频需求,而面向B端用户的长途货运业务,却是刚需且高频。在新的生态下,货拉拉可以将现有资源与优势加以复用,将业务覆盖到更多场景,将原有用户群体沉淀下来。
货拉拉跨城业务部总监张明国曾在采访中表示,“当下大车业务发展的关键在于打破偏见,用户对我们的固有认知是做同城,我们下一步要更多地去打破这种偏见。”
打破偏见,意味着要投入更多精力。做一个分发信息的平台,向供需双方收信息税,很简单;做定价、分拨单,参与整个交易环节,则需要大量运算能力与资源储备,这是很多平台不愿做的脏活累活。货拉拉选择了一条少有人走的路。
这需要坚定的长期主义。从电商、OTA、生活服务到影视娱乐,每个行业都曾经历互联网的服务与加持。以过往经验来看,信息掮客生意往往不能长久,只有深入产业上下游的互联网企业,才能真正激活市场潜能,陪伴传统产业走得更远。
值此一役,货拉拉从同城到跨城,成为货运产业的深度赋能者,在行业不同细分领域,打造新的交易链条,构建新的透明生态,形成多方共赢的新格局。
可以预见的是,随着货拉拉长途大货车的布局进一步完善,一个数字化、信息化、平台化的智能货运时代正缓缓启幕,万亿级市场蓝海初见曙光。
7月15日,JBL Professional BRX300有源模块化线阵系统新品发布会在深圳成功举办。有数十名业内人士到现场参与并通过多平台直播。BRX300有源线阵列是哈曼(中国)专业音视系统事业部第一次为中国市场量身订制的一款大电声产品,并由深圳团队一手打造。采用类似旗舰线阵列A8的高频波导设计和低频相位塞设计,同时对功放进行优化以保持大声压低失真。Lexicon和dbx的声效处理算法确保它在大动态响应下保真度的一致性和可靠性,并具有多种安装方式便于操作。JBL的品牌效应和技术沉淀,加上亲民的价格将使它将成为中小型应用极具性价比的选择。详情请戳:https://t.cn/A6yYcJOQ
如何打造一艘“数字化飞船”?
——航天科技集团新一代载人飞船试验船信息化应用侧记
编者按:
伴随着航天事业的快速发展,航天器年度发射量呈爆炸式增长。如何借助快速发展的信息技术,通过工业化、信息化的深度融合,为航天器研制模式和业务流程优化赋能?本期内容,我们选择了新一代载人飞船试验船和长五B运载火箭作为案例,希望借此展示信息化技术在型号上的应用成果。敬请关注。
□本报记者代振莹
5月5日18时,新一代载人飞船试验船在长征五号B运载火箭的托举下成功进入预定轨道。22时,试验船迎来发动机第一次点火的关键节点。飞控大厅里,试验船任务规划人员紧盯大屏幕上的实时轨道数据,密切关注试验船的飞行动态。在接下来的两天中,试验船完成了9次变轨,动作多,难度大。
此次飞控任务是我国第一次自主轨控任务。为了确保万无一失,任务规划人员利用飞船飞行任务规划系统同步进行计算,为自主轨控加上一道保险。一旦自主轨控出现故障,地面人员可以随时介入,保证飞控任务继续执行。
除了任务规划系统的加持,航天科技集团使用信息化手段助力新飞船研制及飞行全过程。全三维研制模式和仿真系统,让试验船从硬件到功能性能都实现数字化仿真,越来越接近一台“数字化飞船”;小到元器件和电缆接口的数字化管理,大到从北京到文昌的远程测试及飞控支持,信息化手段的应用为试验船的研制及在轨飞行保驾护航。
全三维仿真研制
新一代载人飞船试验船采用全三维研制模式,通过搭建数字试验船“所见即所得”。
“之前我们都是用手工画图,在脑海里构思设计,过程漫长、抽象,到下一步工艺人员理解也容易造成误差。”试验船结构机械主管设计师杨永彬介绍,五院载人总体部从2012年开始逐步向三维研制模式迈进,此次新飞船试验船更是最大程度使用了三维数字化的研制模式。“我们采用全三维的协同设计流程,实现了从方案设计到工艺、制造、总装全流程的三维研制模式。”
新飞船结构件系统实现无纸化设计,舱体结构件也开始三维模型下厂,管路、电缆等不同系统可并行推进,“流程化、标准化、可视化,让我们工作效率更高,设计匹配度也更高,减少了设计过程的反复。”经历过手工制图的“不便”,杨永彬对三维研制模式的优势深有体会。
不只是硬件结构上的仿真,试验船还利用机器语言实现了对GNC功能、推进功能、能源功能等分系统核心功能的建模及测试验证。
在飞船研制阶段,功能建模与性能仿真系统使“数字飞船”机、电、热、信息等功能齐全,物理架构、设备接口、系统行为等方面与真实产品一致,还覆盖了配套的关键设备。该系统支持了试验船论证阶段各功能系统方案仿真验证和优化工作。
试验船系统总体主管设计师和数字化负责人彭坤介绍,在方案设计阶段,功能仿真系统弥补了以前设计中的不足,提前验证方案正确性,减少反复修改的时间;在实际飞行过程中,通过接收实时遥测数据,对实际飞行中的外部环境进行模拟,真正的飞船在天上飞行,“数字化飞船”在地面仿真模拟,为飞船提前推演后续飞行环境。
“未来,我们还希望利用这次的实际飞行数据进行修模,将天上飞行的数据与我们的数学模型进行比对,进一步修改性能仿真参数,让‘数字化飞船’不断完善。”彭坤表示。
远程测试保疫情期间任务开展
试验船试验队进驻中国文昌航天发射场期间,正逢新冠肺炎疫情在全国蔓延。试验队压缩进场人数,由原计划进场的195人,变为实际进场102人,减少了近50%的人员,给试验场的工作带来了不少问题。这段时间,远程测试平台帮了大忙。试验队队长黄震介绍,“远程测试的链路一搭起来,我们第一时间就快速使用上了。”
疫情期间,航天科技集团联合多家单位,共同打通了北京到文昌发射场的通信链路,搭建起远程测试平台。五院总体部远程测试大厅实现与文昌航天发射场的联通,有效保障了型号测运控系统的研制与调试工作,同时也为后续火星任务、嫦娥五号任务的远程测试工作打下了基础。
试验船发射成功后,文昌发射场人员留在原地,支援北京飞控中心,与北京人员共同值班,一直到返回舱安全返回。黄震解释,“前期几乎所有主任设计师都在发射场,后期必须通过远程测试网络,将前后方的经验和能力结合起来,保障飞控工作顺利进行。”
测试系统副主任设计师谢志勇介绍,早在2018年,试验船综合测试工作就开始进行北京和上海之间的远程测试工作。实施远程协同测试模式,极大减轻了上海测试人员两地奔波的压力,也为后续型号远程测试的开展提供了参考。
此外,全新的自动化测试2.0版本在试验船上首次应用,贯穿试验船研制设计全阶段。该版本将可模块化、序列化的成熟程序和模式提炼出来、固化下来。同时,软件化设计细则、支持自动判读等功能的应用,也降低了人工编排测试细则的难度和时间成本,大大提高测试效率。
信息化助力研制效率提升、质量提高
新一代载人飞船试验船的研制时间仅短短3年。试验船技术负责人杨雷曾介绍,此周期仅相当于同样复杂产品一半的研制时间。
研制周期短,技术难度大,就要向时间要效率,靠创新找方法。为了适应新的研制模式需求,试验船开展了多项研制流程优化。例如,电总体系统取消了整船微波暗室的EMC的实物试验,由系统级电磁兼容数字化仿真替代。“原来从准备到最终完成至少需要一个月以上,现在利用数字化手段,通过单机、设备仿真进行试验识别,一周左右就能搞定。”电总体主管设计师陈瑞勋介绍。
试验船分系统多、单机多、厂家多,元器件来源构成复杂,管理难度大。试验船团队开发了“载人航天器元器件信息管理系统”,利用信息化手段来提高元器件信息的使用效率。该系统有用户权限分级、元器件选用查询和便捷输入、风险元器件筛选、表单导入导出等功能,相比原来单一的Excel表格方式,提高了元器件信息录入和采集工作的效率,减少了错误率,提高了工作质量。
试验船配套有200多根低频电缆,电缆分支高达2000余个,电缆分支多且走向复杂。为提高电缆网设计工作质量,试验船总体总装开发了电缆智能布局系统,规范电缆设计输入,将繁琐的人工操作自动化,创建了最优路径算法,更加合理敷设电缆。大大缩短设计周期,同时设计结果正确率达到100%,彻底解决了漏标、错标的低级错误,避免了设计的反复,大大提升工作效率,保障了工作质量。
回顾新一代载人飞船试验船的研制、生产和在轨运行过程,信息化工作贯穿其整个生命周期,覆盖了包括系统总体的飞行任务规划和功能性能仿真,机械分系统的结构件无纸化设计和三维模型下厂,电总体的EMC数字化仿真、元器件信息管理和电缆智能布局,以及测试分系统的远程测试和自动测试等各个方面。
彭坤表示,通过信息化和数字化手段,提高了设计工作效率、优化了设计方案、缩短了研制周期、避免了人工操作带来的低层次问题;同时通过将试验船的物理架构转化为数字化模型,可深层次摸清试验船特性,采用数字化仿真替代某些物理试验,并能对试验船后续状态进行预示。
——航天科技集团新一代载人飞船试验船信息化应用侧记
编者按:
伴随着航天事业的快速发展,航天器年度发射量呈爆炸式增长。如何借助快速发展的信息技术,通过工业化、信息化的深度融合,为航天器研制模式和业务流程优化赋能?本期内容,我们选择了新一代载人飞船试验船和长五B运载火箭作为案例,希望借此展示信息化技术在型号上的应用成果。敬请关注。
□本报记者代振莹
5月5日18时,新一代载人飞船试验船在长征五号B运载火箭的托举下成功进入预定轨道。22时,试验船迎来发动机第一次点火的关键节点。飞控大厅里,试验船任务规划人员紧盯大屏幕上的实时轨道数据,密切关注试验船的飞行动态。在接下来的两天中,试验船完成了9次变轨,动作多,难度大。
此次飞控任务是我国第一次自主轨控任务。为了确保万无一失,任务规划人员利用飞船飞行任务规划系统同步进行计算,为自主轨控加上一道保险。一旦自主轨控出现故障,地面人员可以随时介入,保证飞控任务继续执行。
除了任务规划系统的加持,航天科技集团使用信息化手段助力新飞船研制及飞行全过程。全三维研制模式和仿真系统,让试验船从硬件到功能性能都实现数字化仿真,越来越接近一台“数字化飞船”;小到元器件和电缆接口的数字化管理,大到从北京到文昌的远程测试及飞控支持,信息化手段的应用为试验船的研制及在轨飞行保驾护航。
全三维仿真研制
新一代载人飞船试验船采用全三维研制模式,通过搭建数字试验船“所见即所得”。
“之前我们都是用手工画图,在脑海里构思设计,过程漫长、抽象,到下一步工艺人员理解也容易造成误差。”试验船结构机械主管设计师杨永彬介绍,五院载人总体部从2012年开始逐步向三维研制模式迈进,此次新飞船试验船更是最大程度使用了三维数字化的研制模式。“我们采用全三维的协同设计流程,实现了从方案设计到工艺、制造、总装全流程的三维研制模式。”
新飞船结构件系统实现无纸化设计,舱体结构件也开始三维模型下厂,管路、电缆等不同系统可并行推进,“流程化、标准化、可视化,让我们工作效率更高,设计匹配度也更高,减少了设计过程的反复。”经历过手工制图的“不便”,杨永彬对三维研制模式的优势深有体会。
不只是硬件结构上的仿真,试验船还利用机器语言实现了对GNC功能、推进功能、能源功能等分系统核心功能的建模及测试验证。
在飞船研制阶段,功能建模与性能仿真系统使“数字飞船”机、电、热、信息等功能齐全,物理架构、设备接口、系统行为等方面与真实产品一致,还覆盖了配套的关键设备。该系统支持了试验船论证阶段各功能系统方案仿真验证和优化工作。
试验船系统总体主管设计师和数字化负责人彭坤介绍,在方案设计阶段,功能仿真系统弥补了以前设计中的不足,提前验证方案正确性,减少反复修改的时间;在实际飞行过程中,通过接收实时遥测数据,对实际飞行中的外部环境进行模拟,真正的飞船在天上飞行,“数字化飞船”在地面仿真模拟,为飞船提前推演后续飞行环境。
“未来,我们还希望利用这次的实际飞行数据进行修模,将天上飞行的数据与我们的数学模型进行比对,进一步修改性能仿真参数,让‘数字化飞船’不断完善。”彭坤表示。
远程测试保疫情期间任务开展
试验船试验队进驻中国文昌航天发射场期间,正逢新冠肺炎疫情在全国蔓延。试验队压缩进场人数,由原计划进场的195人,变为实际进场102人,减少了近50%的人员,给试验场的工作带来了不少问题。这段时间,远程测试平台帮了大忙。试验队队长黄震介绍,“远程测试的链路一搭起来,我们第一时间就快速使用上了。”
疫情期间,航天科技集团联合多家单位,共同打通了北京到文昌发射场的通信链路,搭建起远程测试平台。五院总体部远程测试大厅实现与文昌航天发射场的联通,有效保障了型号测运控系统的研制与调试工作,同时也为后续火星任务、嫦娥五号任务的远程测试工作打下了基础。
试验船发射成功后,文昌发射场人员留在原地,支援北京飞控中心,与北京人员共同值班,一直到返回舱安全返回。黄震解释,“前期几乎所有主任设计师都在发射场,后期必须通过远程测试网络,将前后方的经验和能力结合起来,保障飞控工作顺利进行。”
测试系统副主任设计师谢志勇介绍,早在2018年,试验船综合测试工作就开始进行北京和上海之间的远程测试工作。实施远程协同测试模式,极大减轻了上海测试人员两地奔波的压力,也为后续型号远程测试的开展提供了参考。
此外,全新的自动化测试2.0版本在试验船上首次应用,贯穿试验船研制设计全阶段。该版本将可模块化、序列化的成熟程序和模式提炼出来、固化下来。同时,软件化设计细则、支持自动判读等功能的应用,也降低了人工编排测试细则的难度和时间成本,大大提高测试效率。
信息化助力研制效率提升、质量提高
新一代载人飞船试验船的研制时间仅短短3年。试验船技术负责人杨雷曾介绍,此周期仅相当于同样复杂产品一半的研制时间。
研制周期短,技术难度大,就要向时间要效率,靠创新找方法。为了适应新的研制模式需求,试验船开展了多项研制流程优化。例如,电总体系统取消了整船微波暗室的EMC的实物试验,由系统级电磁兼容数字化仿真替代。“原来从准备到最终完成至少需要一个月以上,现在利用数字化手段,通过单机、设备仿真进行试验识别,一周左右就能搞定。”电总体主管设计师陈瑞勋介绍。
试验船分系统多、单机多、厂家多,元器件来源构成复杂,管理难度大。试验船团队开发了“载人航天器元器件信息管理系统”,利用信息化手段来提高元器件信息的使用效率。该系统有用户权限分级、元器件选用查询和便捷输入、风险元器件筛选、表单导入导出等功能,相比原来单一的Excel表格方式,提高了元器件信息录入和采集工作的效率,减少了错误率,提高了工作质量。
试验船配套有200多根低频电缆,电缆分支高达2000余个,电缆分支多且走向复杂。为提高电缆网设计工作质量,试验船总体总装开发了电缆智能布局系统,规范电缆设计输入,将繁琐的人工操作自动化,创建了最优路径算法,更加合理敷设电缆。大大缩短设计周期,同时设计结果正确率达到100%,彻底解决了漏标、错标的低级错误,避免了设计的反复,大大提升工作效率,保障了工作质量。
回顾新一代载人飞船试验船的研制、生产和在轨运行过程,信息化工作贯穿其整个生命周期,覆盖了包括系统总体的飞行任务规划和功能性能仿真,机械分系统的结构件无纸化设计和三维模型下厂,电总体的EMC数字化仿真、元器件信息管理和电缆智能布局,以及测试分系统的远程测试和自动测试等各个方面。
彭坤表示,通过信息化和数字化手段,提高了设计工作效率、优化了设计方案、缩短了研制周期、避免了人工操作带来的低层次问题;同时通过将试验船的物理架构转化为数字化模型,可深层次摸清试验船特性,采用数字化仿真替代某些物理试验,并能对试验船后续状态进行预示。
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