■ 趙樹峰 付達 / 中國航發(fā)東安 趙振華 / 中國航發(fā)研究院

區(qū)塊鏈技術因其獨有的去中心化、可追朔、難篡改等優(yōu)勢，已逐步在金融、醫(yī)療以及民生等多個領域嶄露頭角，成為眾多行業(yè)關注的焦點。航空發(fā)動機作為高端復雜機械產品的代表，在外場綜合保障各個業(yè)務環(huán)節(jié)對區(qū)塊鏈應用具有迫切的需求。

區(qū)塊鏈是共識機制、智能合約、分布式賬本、對等網(wǎng)絡、密碼等多項關鍵技術的創(chuàng)造性集成，是分布式技術的深化發(fā)展，具有去中心化、難篡改、可追溯等特點，正成為人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術后又一項對未來發(fā)展產生重大影響的新興技術。航空發(fā)動機作為典型復雜產品的代表，在外場綜合保障的各個業(yè)務環(huán)節(jié)均有對信息化有較為迫切的需求，區(qū)塊鏈技術應用在航空發(fā)動機外場綜合保障中，將有望成為未來支撐綜合保障業(yè)務運行的關鍵技術。

發(fā)展與應用現(xiàn)狀

區(qū)塊鏈技術正引領全球新一輪技術變革和產業(yè)變革，作為戰(zhàn)略新興產業(yè)上升為重要發(fā)展戰(zhàn)略得到大力推廣。在民航領域，區(qū)塊鏈技術標準制定初見成效，行業(yè)應用不斷拓展，產業(yè)規(guī)模持續(xù)增長，監(jiān)管體系日趨完善，整體呈體系化應用態(tài)勢。在軍事領域，美國、俄羅斯、歐盟等世界主要軍事強國和組織積極布局和推動區(qū)塊鏈的軍事應用，在戰(zhàn)略規(guī)劃、指揮控制、網(wǎng)絡攻防、安全通信、武器系統(tǒng)防護、后勤保障、供應鏈管理等多個領域已開展研究和應用探索。波音公司、空客公司等商用飛機主制造商，GE公司、羅羅公司等發(fā)動機供應商以及部分航空公司，從零部件溯源、知識產權保護等方面開展了區(qū)塊鏈技術的探索和應用。

各地相關政策文件清單

自2016年以來，我國相繼出臺了多項關于區(qū)塊鏈發(fā)展的政策，尤其是《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中把區(qū)塊鏈作為一項重點前沿技術。江蘇、北京、河北等省級地區(qū)，以及長沙、廣州、寧波等地市相繼發(fā)布區(qū)塊鏈專項發(fā)展行動規(guī)劃，對區(qū)塊鏈平臺建設、促進企業(yè)上鏈方面進行規(guī)劃，國內區(qū)塊鏈產業(yè)正迎來難得的發(fā)展機遇[1]。

應用場景

區(qū)塊鏈技術應用到航空發(fā)動機綜合保障的目的是打通集團與用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸渠道，建立穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交互途徑，再結合區(qū)塊鏈技術的特性開發(fā)相關保障業(yè)務支撐平臺，進而全面提升裝備的保障能力。區(qū)塊鏈技術在未來航空發(fā)動機外場綜合保障模式下，將在數(shù)據(jù)管理模式、技術通報管控模式、技術資料分發(fā)模式、用戶培訓模式、航材支援模式、客戶支援模式以及產品電子履歷等方面有廣闊的應用前景，如圖1所示。

圖1 區(qū)塊鏈應用場景

區(qū)塊鏈技術的航空應用匯總

數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理模式將應用于運行數(shù)據(jù)綜合監(jiān)控與健康管理、可靠性分析與決策診斷、使用與維修數(shù)據(jù)的智能排故分析與壽命預測等方面。航空發(fā)動機外場數(shù)據(jù)當前現(xiàn)狀是存儲于各地用戶以及承研、承制單位中，形成數(shù)據(jù)孤島，無法全面掌握外場發(fā)動機的運行狀態(tài)，也無法實現(xiàn)對外場每臺發(fā)動機進行全生命周期追溯。通過數(shù)據(jù)跨鏈或共鏈等形式，建設區(qū)塊鏈基礎平臺，打造安全可信的數(shù)據(jù)環(huán)境，實現(xiàn)用戶、飛機發(fā)動機主機廠所、修理廠、零部件廠的數(shù)據(jù)互通，解決發(fā)動機數(shù)據(jù)相對獨立、跨單位協(xié)作權責不清的問題；建設外場數(shù)據(jù)管理通道，為發(fā)動機技術狀態(tài)管控、性能趨勢分析、健康管理和機隊管理提供安全可信的數(shù)據(jù)支撐。區(qū)塊鏈技術數(shù)據(jù)交互應用場景構想如圖2和圖3所示。

圖2 數(shù)據(jù)共鏈交互應用場景構想

圖3 數(shù)據(jù)跨鏈交互應用場景構想

技術通報管控

傳統(tǒng)的技術通報管控形式是由用戶或服務代表執(zhí)行完畢后通過快遞的形式將反饋單寄回管控單位，由管控人員登記上賬。實際工作中，反饋單在傳遞和歸檔過程中容易丟失，導致產品查閱歷史檔案準確性差，技術通報執(zhí)行過程中涉及多個業(yè)務流轉點，管控過程繁瑣，風險點多，溯源難度大。通過區(qū)塊鏈分布式賬本、信息傳遞加密、共識機制以及智能合約等技術可以實現(xiàn)智能化跟蹤管控，對按期未執(zhí)行的技術通報進行預警，對已執(zhí)行的技術通報進行臺賬更新，自動監(jiān)控技術通報完成率，數(shù)據(jù)溯源簡單、準確性高。

技術資料分發(fā)

技術資料在實際使用中常出現(xiàn)換版以及增改單頁的情況，同時技術資料在修改前也需要多輪上報審批，上報審批過程一般占用至少半年以上的時間，實際業(yè)務開展與最新要求往往無法在短時間內保持一致?；趨^(qū)塊鏈的特性，可以探索技術資料的換版申請在區(qū)塊鏈技術資料分發(fā)系統(tǒng)中進行。資料正式發(fā)布前的審核環(huán)節(jié)使用區(qū)塊鏈技術，一方面可以追朔各業(yè)務專家提出的修改意見，另一方面可以跟蹤技術資料改版的完成進展，敦促各流程節(jié)點快速處理業(yè)務，從而提升技術資料分發(fā)效率。

用戶培訓

區(qū)塊鏈技術可應用于用戶培訓的學員檔案管理、學員資質管理以及遠程計算機輔助培訓。常規(guī)開展的用戶培訓模式一般為前往用戶現(xiàn)場或者用戶來廠開展培訓，專業(yè)人員大部分時間消耗在前往用戶現(xiàn)場的途中?；趨^(qū)塊鏈技術可以開展遠程培訓，學員通過線上培訓，完成規(guī)定的課程與預定考核，完成學習后的學習檔案以及學員檔案信息自動上鏈存儲，提高了工作效率，同時通過區(qū)塊鏈遠程培訓技術也可以實現(xiàn)對每位學員知識掌握程度的精準化把控，便于后續(xù)制定針對性的能力提升課程，提高培訓效果。

航材支援

航材支援模式可在航材備件管理方面開展應用。航材備件資源分布以及數(shù)量一直是制約當前裝備完好率提升的重要環(huán)節(jié)，資源分布無法可視調配導致用戶資源過?；蚓o張。通過區(qū)塊鏈技術建立一體化虛擬航材資源庫，隨時跟蹤管控分布在各地域的航材資源，實現(xiàn)航材資料的統(tǒng)一調配，減少企業(yè)與用戶雙方的成本占用，杜絕航材超期報廢等問題[2]。同時基于區(qū)塊鏈技術的存證溯源功能，也可以實現(xiàn)航材的全生命周期管控。

客戶支援

客戶支援模式可在產品銷售支援管理方面開展應用。完成產品銷售支援活動或服務支援活動，與用戶簽訂一份紙質登記證明用以同用戶進行賬務結算，紙質材料數(shù)量大、不宜保管、查找難度大，易造成賬務不清等問題。利用區(qū)塊鏈難篡改、可追溯、數(shù)據(jù)公開的特點，通過使用區(qū)塊鏈的關鍵技術可以實現(xiàn)支援業(yè)務活動鏈上記賬、按單結算，解決了產品銷售支援業(yè)務因賬、物不清影響結款周期的問題。

電子履歷管理

通過區(qū)塊鏈技術可以解決產品設計構型、制造構型、實物裝備構型到服務構型之間的信息關聯(lián)問題，構建了產品承制方與使用方多方共同參與維護的電子履歷管理的新模式，實現(xiàn)了產品的設計信息、使用信息、維護信息和修理信息高效共享，也解決了企業(yè)修理之外的發(fā)動機構型變化信息和故障件信息共享問題。同時基于區(qū)塊鏈自身具備的可追朔性強和難篡改的特點，確保了產品全生命周期電子履歷數(shù)據(jù)信息的真實性與準確性。

需要解決的問題

區(qū)塊鏈仍處于技術發(fā)展的初期，技術成熟度不高，數(shù)據(jù)安全和互信建立在犧牲存儲空間、訪問速度和整體效率上，因此區(qū)塊鏈技術主要適用于低頻度、安全性要求高、時效性較低、數(shù)據(jù)量較小的應用場景，目前仍需研究以下問題。

一是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡安全問題，保證數(shù)據(jù)傳輸安全。在民用領域，全民參與節(jié)點維護基本可以保證網(wǎng)絡安全；在裝備保障領域，參與節(jié)點較少，系統(tǒng)安全性急需考慮。2018年以后，比特幣節(jié)點數(shù)量穩(wěn)定在10000個左右，其網(wǎng)絡安全受控節(jié)點的比例定在51%，即便如此，2018年5月仍發(fā)生了51% 以上的節(jié)點被惡意控制，比特幣黃金遭遇雙重支付的攻擊。而裝備綜合保障業(yè)務參與節(jié)點維護的用戶數(shù)量有限，更易受到網(wǎng)絡攻擊。因此，必須合理設定區(qū)塊鏈在裝備保障領域的安全受控節(jié)點比例。

二是建立適用于航空發(fā)動機外場綜合保障技術的支撐平臺與支撐技術（見圖4）。區(qū)塊鏈在航空發(fā)動機綜合保障領域尚沒有落地的應用系統(tǒng)，須研究用于支撐開展綜合保障業(yè)務的基礎支撐平臺、支撐數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔鬟f加密技術、數(shù)據(jù)跨鏈傳輸技術、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡架構等。

圖4 區(qū)塊鏈應用于發(fā)動機外場綜合保障的支撐平臺與支撐技術

結束語

區(qū)塊鏈適合于多個主體參與、跨責任邊界的復雜應用場景，通過建立安全、互信的數(shù)據(jù)基礎環(huán)境，在存證溯源、數(shù)據(jù)共享、業(yè)務協(xié)同、信任管理等方面可以賦能航空發(fā)動機外場綜合保障業(yè)務應用，在外場諸多業(yè)務中均有應用場景，能促進航空發(fā)動機外場綜合保障業(yè)務向敏捷化、智能化發(fā)展，區(qū)塊鏈有望成為未來支撐綜合保障業(yè)務的關鍵技術之一。