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　　摘要：現(xiàn)階段，我國科學(xué)技術(shù)水平顯著提升，航空發(fā)動機產(chǎn)品從型號數(shù)量上相比以往要成幾倍的增長，而研制周期要求越來越短，從而對航空制造業(yè)提出了快速、高效、靈活的發(fā)展要求。文章通過梳理智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，闡述了建立智能生產(chǎn)線的實施方案。通過利用工藝成組優(yōu)化技術(shù)、自動交換工作臺技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)、自動化物流倉儲技術(shù)等智能制造技術(shù)，提高生產(chǎn)制造效率，提高航空企業(yè)智能制造的應(yīng)用水平，促進航空產(chǎn)品研制模式的轉(zhuǎn)變。

　　關(guān)鍵詞：智能制造;航空工業(yè);智能制造技術(shù)

　　引言

　　如今，我們正處于第四波工業(yè)(智能制造)創(chuàng)新浪潮中，新興智能制造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是企業(yè)能否成功向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵之處。航空工業(yè)處于制造業(yè)的尖端，長壽命、高可靠性、短周期已成為航空產(chǎn)品研發(fā)的基本指標，在此形勢下，傳統(tǒng)的航空企業(yè)制造模式越來越難以滿足航空工業(yè)發(fā)展的需求，智能制造技術(shù)的應(yīng)用正是解決這一關(guān)鍵瓶頸的重要途徑。

　　相關(guān)期刊推薦：《航空制造技術(shù)》(半月刊)創(chuàng)刊于1958年，由北京航空制造工程研究所主辦。在航空、航天、軍工領(lǐng)域及機床、模具、汽車、船舶等領(lǐng)域享有較高聲譽。是富有影響力的刊物。主要欄目：專稿、綜述、科技成果、學(xué)術(shù)論文、新工藝新技術(shù)新設(shè)備、技術(shù)改造技術(shù)革新、生產(chǎn)組織與管理、簡訊與工藝動態(tài)、裝備市場指南等。

　　1智能制造的概念與其必要性

　　智能化制造是信息化與工業(yè)化深度融合的最終產(chǎn)物，其將最新的數(shù)字化信息技術(shù)作為基礎(chǔ)，并結(jié)合新型材料與新的制造工藝，同時貫穿產(chǎn)品管理、生產(chǎn)、設(shè)計與服務(wù)等各個環(huán)節(jié)。它具有精準的控制自執(zhí)行、信息的深度自感知與優(yōu)化自決策等各項功能，是先進的制造過程、制造模式與制造系統(tǒng)的統(tǒng)稱。在對航空制造業(yè)采用智能化制造技術(shù)的過程中，運用智能化控制系統(tǒng)與多功能的傳感器，可以使設(shè)備進行自分析、自感知及自決策等智能化活動，大大縮減了設(shè)備反映問題的時間，同時能夠?qū)ιa(chǎn)信息進行實時反饋并優(yōu)化，有效提升了航空行業(yè)甚至其他行業(yè)的生產(chǎn)效率。伴隨航空產(chǎn)品的快速發(fā)展，航空產(chǎn)品的相關(guān)制造技術(shù)也在逐漸進步與變革。為滿足航空企業(yè)對其產(chǎn)品逐步發(fā)展的更高層次要求，必須積極高效地開發(fā)或引進新興技術(shù)。而智能化制造技術(shù)指的是機械設(shè)備能夠自主控制與驅(qū)動設(shè)備原件，能通過自動化對機械生產(chǎn)的系統(tǒng)加以控制，顯然這是機械制造相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的必然方向。

　　2智能制造的模式特點

　　(1)數(shù)據(jù)互聯(lián)是基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)和互聯(lián)包含三個維度：①各個系統(tǒng)端到端的連接，實現(xiàn)了工程、工藝、生產(chǎn)、運維等一整條制造鏈上的端到端的雙向連接和閉環(huán)協(xié)同;②從設(shè)備到管理的縱向集成，在企業(yè)內(nèi)部，實現(xiàn)從計劃編制、計劃下發(fā)、生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)派工到設(shè)備工位、設(shè)備與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的縱向集成;③供需鏈上生態(tài)系統(tǒng)的橫向集成，實現(xiàn)制造商與上游供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、合作伙伴、院所，以及與下游客戶、終端市場的數(shù)據(jù)互聯(lián)。(2)制造需求是關(guān)鍵。系統(tǒng)的端到端連接使得企業(yè)從每個環(huán)節(jié)獲取了大量數(shù)據(jù)，這些大數(shù)據(jù)的分析將提升企業(yè)以及產(chǎn)品全方位的能力，比如可以了解不同階層、商務(wù)人士的需求，在設(shè)計、研發(fā)、工藝、維護、運營等各個環(huán)節(jié)協(xié)同運作，從而能夠滿足不同的客戶及生產(chǎn)要求，實現(xiàn)飛機“私人訂制”需求。

　　3智能制造在航空航天制造業(yè)的應(yīng)用

　　3.1增材制造技術(shù)

　　隨著增材制造(3D打印)技術(shù)的大力發(fā)展，航空制造企業(yè)已經(jīng)開始使用增材制造技術(shù)來制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本更低、質(zhì)量更輕的飛機零部件，為國內(nèi)某民機制造企業(yè)用3D打印設(shè)備制造的飛機艙門零件。未來，增材制造技術(shù)將會更加廣泛地應(yīng)用到小批量定制產(chǎn)品上，并支撐未來民機項個人化定制模式的發(fā)展。高性能、去中心化的增材制造系統(tǒng)也將降低產(chǎn)品的物流成本和庫存。空客公司指出未來增材制造技術(shù)可以用于制造一些裝配過程中急需的短缺零件和長期處于小批量的非標零件，用以解決裝配過程中零件備件短缺的問題，大大提高裝配效率。

　　3.2現(xiàn)代物流倉儲自動化技術(shù)

　　在零件的加工生產(chǎn)中，存在毛坯材料、半成品與成品、加工刀具與夾具等諸多物料的存儲與使用問題，利用現(xiàn)代物流倉儲自動化技術(shù)可以很好的解決這一問題。建立工裝、刀具、工件的自動化庫站，分析庫區(qū)大小、出入庫流程布局、貨位的數(shù)量規(guī)格等，從而確定合理的貨位分布，實現(xiàn)工裝、刀具、工件的自動倉儲。在智能生產(chǎn)線中鋪設(shè)自動運輸導(dǎo)軌，并與自動化庫站連接，利用AGV小車實現(xiàn)工裝、工件在倉庫與機床、機床與機床間的自動運輸。采用條碼技術(shù)和RFID技術(shù)對工裝、工件等物料進行標識，并建立信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)工裝、工件等物料的全程數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)監(jiān)控。

　　3.3無覆蓋噴涂技術(shù)

　　無覆蓋噴涂技術(shù)是空客公司未來工廠的一大亮點。在噴涂車間，通過激光定位、機器人連接、自動噴印線路板和噴涂表面特殊材料等技術(shù)，實現(xiàn)整個機身的無覆蓋噴涂工作，一次噴涂成型。這種新興技術(shù)的實現(xiàn)將可以大幅度地提高機身噴涂的效率并且減少飛機涂裝的成本。目前國內(nèi)已開始使用移動操作平臺承載輕質(zhì)機器人，在既定軌跡下噴涂的方式，實現(xiàn)全機筒段的噴涂。

　　3.4自動交換式工作臺技術(shù)

　　為有效適應(yīng)智能化生產(chǎn)線高效率的要求，企業(yè)可配置交換式的工作臺，將原先的數(shù)控設(shè)備等都改造為可交換的工作臺形式，實現(xiàn)當某一機床在這個工作臺進行加工的同時，能夠完成另一工作臺上零件的裝夾工作，讓機床加工的工作時間與工件裝夾所用時間相重合，大大縮短機床進行輔助工作的時間，更提高了加工的工作效率。智能化生產(chǎn)線的單機操作可使用兩個交換式工作臺，多機共同操作期間可使用多個交換式工作臺。不難看出，交換式工作臺所用配置節(jié)省了大量的復(fù)雜零件在裝卸定位夾緊過程中的輔助時間，也讓零件所需加工周期得以縮短。

　　4智能化發(fā)展中的相關(guān)建議

　　4.1培養(yǎng)人才

　　航空制造業(yè)需積極開展崗位人才培訓(xùn)活動，組織技術(shù)人員學(xué)習(xí)研究新理念、新手段、新措施，并將其積極應(yīng)用在生產(chǎn)制造過程中，累積實踐經(jīng)驗，提升航空制造工作人員技術(shù)水平。除培育崗位人才外，航空制造業(yè)還需擴展人才聘用途徑，如與高校建立合作育才關(guān)系，面向高校提出崗位用人需求，組織高校轉(zhuǎn)變育人方略，開設(shè)富有針對性、專業(yè)性、實效性的課程，并為學(xué)校優(yōu)秀人才提供崗位實訓(xùn)機會，與人才進行雙向選擇。同時，航空制造業(yè)可從基層選拔專業(yè)過硬的技術(shù)人才，繼而落實多渠道選聘人才目標，使航空制造技術(shù)團隊始終活力無限，為攻克技術(shù)難關(guān)，突破發(fā)展瓶頸，提高航空制造技術(shù)研發(fā)質(zhì)量夯實人才基石。

　　3.2創(chuàng)建數(shù)字化服務(wù)中心，強化對大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

　　要強化航空企業(yè)對大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，一方面，應(yīng)將實際應(yīng)用與推廣相結(jié)合，融合移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，國家主導(dǎo)建設(shè)大數(shù)據(jù)共享平臺，指引更多企業(yè)重視大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，逐步促進傳統(tǒng)工業(yè)與大數(shù)據(jù)協(xié)同發(fā)展的創(chuàng)新模式，發(fā)揮大數(shù)據(jù)固有的價值;另一方面，國家應(yīng)創(chuàng)建數(shù)字化服務(wù)中心，首先提高人才對大數(shù)據(jù)的運算能力，其次進一步研究數(shù)據(jù)集成平臺、嵌入式數(shù)據(jù)庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，同時，還需對產(chǎn)品的整個生產(chǎn)、銷售周期進行合理規(guī)劃，通過管理、技術(shù)與安全等多重維度來梳理總結(jié)大數(shù)據(jù)的使用標準，不斷健全大數(shù)據(jù)的標準化體系。

　　結(jié)語

　　我國的民用航空工業(yè)經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，特別是在引入了大量的先進設(shè)備后，已經(jīng)取得了長足的進步，但仍然存在問題，智能制造技術(shù)在國內(nèi)航空企業(yè)的應(yīng)用還處于起步階段，但只要下定決心、提前布局、統(tǒng)籌規(guī)劃，在不久的將來肯定能打造出一批具備高度智能化的企業(yè)，從而提高中國航空業(yè)的整體制造水平。