俄罗斯航天工业以高度进口替代和科学密集的特点著称，其发展状态与国家竞争实力紧密相关, 在确保国家安全和科技进步成果的高产利用方面发挥着战略性作用。数字化发展与国家经济部门发展联系密切，可以快速提高生产效率和灵活性，提高产品的质量，降低资源成本，缩短新产品投放市场的时间。

在面对全球数字化发展的迅猛趋势时，俄罗斯航天工业企业开始积极地推动自身的数字化转型。本文通过梳理俄罗斯航天工业数字化发展的背景，总结并归纳了其发展的具体特点，以俄罗斯进步火箭航天公司、赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心以及格鲁什科设计局为例，分析了俄罗斯航天工业企业数字化发展所带来的影响。

数字化发展的必要性

数字化技术与新工业革命密切相关，是基于数字数据和信息通信技术的一系列创新工具和解决方案。它们包括增材制造、工业物联网、大数据、创新技术、数字双胞胎等技术。数字化技术对于航天工业企业而言非常重要，能够提高该行业企业的效率、质量和竞争力。俄罗斯航天工业的数字化转型将有助于加强俄罗斯在全球航天市场的地位，进一步推进后续的深空探索项目。

俄罗斯航天工业企业在制造过程中引入数字化技术后，成功地提高了生产效率和灵活性，提高了产品的质量，降低了资源成本，缩短了新产品投放市场的时间。

数字化战略发展现状

2025 年俄罗斯政府已经正式发布了《俄罗斯航天工业数字化发展战略》，为期五年。该战略制定了俄罗斯航天工业数字化的关键发展领域，并在每个领域都建立了能力中心。核心发展方向包括：卫星星座规模化部署、人工智能（AI）与自动化技术、工业化卫星制造、数字孪生与超级计算以及统一数字空间战略。

其中，卫星星座规模化部署的典型案例为“球体”（Sphere）多卫星轨道星座项目，计划部署162颗卫星。同时，还将部署102 颗卫星用于管控无人机系统，在2030 年前将“格洛纳斯”（GLONASS）导航系统的精度提高至数十厘米。AI 与自动化技术则体现在俄罗斯的空间站项目上，例如辅助航天员进行任务调度、数字分析和心理健康监测等。在工业化卫星制造领域，俄罗斯航天国家集团（Roscosmos）计划在2026 年起将采用流水线模式生产卫星，在莫斯科和克拉斯诺亚尔斯克地区建设卫星量产工厂。数字孪生和超级计算目前已经广泛应用于俄罗斯的航空工业中，主要是发动机的虚拟测试和设计流程优化等方向，未来将会在航天工业中推广。至于统一数字空间战略，则与俄罗斯的工业4.0 发展密切相关。即推动工业生产的全流程数字化，建立统一的信息环境，推广增材制造技术，加强机器人技术和自动化生产。据统计， 2023 年俄罗斯航天工业的增材制造技术市值超过60 亿卢布，预计到2027 年，增材制造设备数量将增长15.1%。

应用范围广

俄罗斯航天工业是其高科技、知识密集型和创新行业之一，其数字化技术的发展在提高产品效率、质量和竞争力方面发挥着关键作用。该行业企业的数字化转型涵盖了产品生命周期不同阶段所使用的各种技术和解决方案，其数字化技术分类包括增材制造、工业物联网、大数据、数字孪生等领域。

其中，增材制造技术提高了复杂零部件的生产效率，减轻产品重量，缩短生产时间，降低生产成本，有利于生产具有独特拓扑结构、高强度和刚度的集成型产品。工业物联网可实时收集和分析来自传感器和设备的数据，从而控制生产流程、预防故障和提高效率。大数据和分析技术用于处理和分析在产品生命周期各个阶段产生的大量异构信息，从而有可能识别隐藏的模式、优化流程并根据分析数据做出明智的管理决策。数字孪生是物理对象和流程的虚拟模型，用于在人工环境中模拟、测试和优化产品，从而降低物理测试的成本。借助上述数字化技术，可以对产品进行全面测试和优化，从而减少在设计阶段的开发时间和成本。

俄罗斯航天工业数字化技术的应用范围涵盖了产品生命周期的所有阶段，即从设计、开发到生产、测试、运行和报废。在产品的初始阶段，俄罗斯航天工业企业利用计算机辅助设计、工程分析和仿真系统创建产品的数字模型，优化其特性并缩短开发时间；在生产阶段，利用数字制造技术、机器人技术和快速成型技术，确保零部件制造和产品组装的高质量、高精度和可重复性；在测试和运行阶段，借助数据收集和分析系统、预测分析和增强现实技术，监测航天产品的状况、诊断和预测潜在故障。

数字化方法全面且综合

俄罗斯航天工业企业大多数都是股份公司，在推行数字化技术时则以商业目标为基础。同时，这些航天公司的主要股东是俄罗斯政府，当制定商业目标时，俄罗斯航天企业需要根据政府提出的意见进行调整，涉及的领域包括公司监管、人事部署、信息建设和基础设施保障等。

因此，俄罗斯航天工业企业在推行数字化建设时，采取了综合方法，将技术、工艺、组织、人员和其他条件都纳入考虑的范围。其数字化转型过程以明确的战略、有效的变革管理和持续的员工培训为基础。俄罗斯航天工业企业的数字化过程与国民经济其他部门基本相似，主要区别在于国家监管在目标制定和管理中的主导地位。俄罗斯航天工业企业实施数字化技术的方法如表1 所示。

表1 俄罗斯航天工业企业实施数字化技术的具体方法

“人”的作用贯穿四个数字化阶段

俄罗斯航天工业的数字化发展分为以下几个阶段。第一阶段是评估相关企业当前的数字化成熟度，企业在基础设施、员工能力和业务流程方面的转型准备情况。第二阶段是制定数字化转型路线图，确定优先领域、资源和项目实施时间表。第三阶段是实施试点项目，以便在有限的范围内测试技术和方法，快速获得结果和反馈。第四阶段为企业推广，将其逐步覆盖不同的职能领域和业务流程。

变革管理和员工培训是俄罗斯航天工业企业实施数字化技术的关键环节。一般来说，这两个方面由行政组织设计框架、行业封闭性和人力资源所驱动。数字化转型不可避免地会改变组织结构、业务流程、员工角色和能力。因此俄罗斯航天工业企业在推动数字化转型时，非常重视专业人员的培养与部署，确保管理人员和技术人员真正掌握新技术，形成持续改进和创新的文化。同时航天工业企业的高层管理者也积极参与数字化转型的全过程，根据实际工作的需要调整管理方案。

俄罗斯航天工业的一些领航企业正在实施大规模的数字化转型计划，以提高生产流程的效率、降低成本和改善产品质量，然后将其推广到区域生产保护中心纵向一体化结构中的其他企业。其中以俄罗斯进步火箭航天公司（RSC Progress）、赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心以及格鲁什科设计局为典型案例。

开创综合信息环境和数字孪生系统

俄罗斯进步火箭航天公司是俄罗斯航天工业成功实施数字化技术的典型案例之一。按照俄罗斯航天工业创新发展计划可知，进步火箭航天公司的数字化转型战略非常全面，将信息技术引入了火箭研究领域的各个阶段。该公司实施了一个复杂的项目，在“达索”系统解决方案（包括三维建模、数据管理和协作工具）的基础上创建了一个综合信息环境。这有助于缩短新运载火箭的开发时间、提高工程计算的准确性。此外，还引入了生产线数字孪生系统，确保对技术流程进行运行监控和优化。企业还部署了工业物联网系统，用于监控设备状况和基于大数据分析的预测性维护，这有助于提高生产线的可用性，减少计划外停机时间。

提高生产效率，完成产品线升级

俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心在实施数字化技术方面也有积极的经验。该企业实施了一个创建统一信息环境的项目，整合了设计、技术和生产信息资源。通过引入产品和流程数据管理系统，缩短了新产品的生产准备时间，优化了库存，降低了零部件采购成本。工业物联网系统的部署为实时远程监控和预测诊断技术设备的状态提供了可能，有助于提高设备的可靠性和减少停机时间。

除了提高生产效率，赫鲁尼契夫国家科研生产航天中心借助数字化转型为产品线升级提供了新的思路。该中心的专家积极利用虚拟仿真和数字孪生技术来优化火箭系统的设计，极大地优化了火箭生产流程。通过创建一个整合设计、技术和生产数据的统一信息环境，将新产品的生产准备时间缩短20%，并通过优化库存将零部件采购成本降低10%。此外，赫鲁尼契夫国家科研生产航天中心引入了工业物联网系统，实现了对设备的远程监控和诊断，提高了设备的可靠性并减少了停机时间。

推行产品生命周期管理自动化系统

俄罗斯格鲁什科设计局则将数字化技术与产品生命周期管理自动化系统相结合。在设计发动机RD171MB时，他们创建了设计文档的电子档案；为所有研发参与者统一提供最新信息；以特定任务和对象为例，培训员工系统工作；制定ECD和ETD子系统的协调和批准流程；获得一整套发动机ECD子系统，可以实施与生产技术准备相关的自动控制系统。

借助于产品生命周期管理自动化系统，格鲁什科设计局还实现了很多目标，如：基于产品生命周期管理自动化系统的三维建模和工作原理统一了设计专家的技术培训；培训PDM、CAD子系统相关专家，解决液体火箭发动机的设计和生产任务，并将产品生命周期管理自动化系统与现代生产信息系统集成；根据企业部门的任务和监管文件要求，调整自动化控制子系统；根据3D建模结果理清设计文档，必要时进行补充计算，确保产品的最佳特性、可制造性和装配适用性。此外，格鲁什科设计局还开发了发动机RD170MB在静止运行模式下的数学模型（见图1），将继续对瞬态过程进行建模（如：启动和关机等），甚至用数学建模代替一些现场测试。为此，有必要根据全尺寸试验统计数据处理结果验证数学建模，合理调整相关法规文件。

图1 发动机管路模型节选

提高航天工业企业的潜在创新能力

俄罗斯航天工业企业积极推动数字化的发展，旨在提高企业的潜在创新能力。利用先进的数字化解决方案，如计算机辅助设计（CAD）、工程分析和模拟系统，可以创造出性能更好、设计更优化的创新产品。添加剂技术和新材料的使用使得生产具有复杂几何形状的部件、减轻重量和提高强度成为可能。数字化技术还有助于加快研发速度，从而更快地测试和实施创新解决方案。

提高航天工业企业产品的竞争力

在俄罗斯航天工业企业中引入数字化技术非常重要，可以提高生产效率和劳动生产率、降低上市成本、提高产品质量和可靠性。同时借助数字化技术，俄罗斯航天工业企业可以优化产品的制造流程，缩短产品上市时间。例如，利用工业物联网、大数据和预测分析技术，可以对产品生产线进行实时监控，以便随时发现潜在问题，防止意外停机；使用机器人系统和流程自动化系统有助于提高零部件制造的生产率、准确性和质量；借助数字孪生和虚拟测试可以在虚拟环境中实践技术流程和测试产品，从而降低了产品的物理测试成本和时间。这使航天工业企业能够更快地将新产品推向市场，并在竞争中处于领先地位。

为航天工业企业的未来发展带来了新机遇

俄罗斯航天工业企业的数字化技术发展已经初具规模。截至2020年，在俄罗斯航天工业中，数字云服务占27.1%，数字平台占16%，物联网占15.8%；根据数据预测，到2030年俄罗斯航天工业企业的数字化水平将会达到80%，生产率提高25%～30%，成本降低15%～20%，新产品投放市场的速度加快30%～50%。人工智能、虚拟现实和增强现实以及区块链等技术的进一步发展和整合，为创建“智能”生产设施、确保供应链的可追溯性和安全性以及实施复杂的太空探索项目带来了新的机遇。

为了充分发挥数字化技术的潜力，俄罗斯航天工业企业在未来还需要应对一系列挑战，包括升级信息技术基础设施、确保网络安全、培养员工的数字能力以及调整机构组织方案等。俄罗斯政府对航天工业企业的数字化转型非常支持，包括通过实施国家技术倡议、数字经济等专门计划和倡议，为该领域加快引进先进技术，全面提高俄罗斯航天工业在全球市场的竞争地位。

本文对俄罗斯航天工业企业的数字化发展进行了全面的分析。基于全球数字化发展的必然趋势，俄罗斯航天工业企业正在积极推动数字化发展的进程。

纵观进步火箭航天公司、赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心以及格鲁什科设计局所取得的数字化成果，可以看出俄罗斯航天工业的领航企业正在不断深入数字化发展的要义，以产品为基础，推动设计生产技术与数字化不断融合。

俄罗斯航天工业企业的数字化转型之路非常重要。不仅可以提高整个行业的创新能力，还能保证产品的竞争力，从而不断提高国家的综合实力。