師鵬 中航飛機股份有限公司科技與信息化部

前言：在當下時代，新一輪科技革命和產業(yè)變革澎湃發(fā)展，新一代信息技術與制造業(yè)深度融合，席卷全球的新工業(yè)革命，洶涌而來的產業(yè)互聯網，開啟了全新市場，也奏響了制造業(yè)轉型升級的進行曲。無論是美國工業(yè)互聯網、德國工業(yè)4.0還是中國制造2025，都是以智能制造為核心打造國家競爭新優(yōu)勢。推進智能制造，是未來制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢，是中國制造轉型升級的主攻方向，也是中國制造由大變強的蛻變之旅。

1 航空制造智能制造發(fā)展現狀

中國新的國家戰(zhàn)略吹響了從制造大國向制造強國轉變的號角，航空工業(yè)是國家的戰(zhàn)略性產業(yè)，是國家工業(yè)現代化水平的重要標志，無疑也迎來了千載難逢的重大歷史機遇。

國內航空制造業(yè)近年來依托型號，普遍取得了長足進步。成飛、沈飛、昌飛、陜飛、哈飛、西飛等主機廠，結合新型號的研制，在數控加工、數字化裝配、信息化和復合材料部件裝配技術上取得了較大的發(fā)展。同時圍繞智能制造，各單位已陸續(xù)啟動相關項目。

2 智能制造的關鍵內涵

當前，隨著信息網絡技術在制造業(yè)領域的廣泛滲透，催生出智能制造這一新興生產模式。智能制造是在信息化和數字化的基礎上，不斷將邏輯、規(guī)則、流程、知識與新一代信息技術及系統(tǒng)融合，圍繞主價值鏈實現業(yè)務管理到現場執(zhí)行各個環(huán)節(jié)的全面信息化，以及關鍵環(huán)節(jié)適度的狀態(tài)感知動態(tài)化、過程分析實時化、管理決策自主化、貫徹執(zhí)行精準化。

2.1 實現大數據的深度挖掘和預測分析，激發(fā)制造潛能

智能制造的核心并不是數據采集，而是通過挖掘和分析業(yè)務管理、現場執(zhí)行過程中的大量數據。提煉隱藏在其中的有著特殊關系的信息，并將此類信息抽象化建模，模擬變化趨勢，以此預測、解決和避免生產中那些不可見的因素，有效縮短產品研制周期，提高生產效率和產品質量，降低運營成本和資源能源消耗，并為用戶提供所需的能力和服務。

2.2 推進信息進程與物理進程相統(tǒng)一，打造智能化管理新模式

“兩化融合、智能制造” 產業(yè)生態(tài)中，信息物理系統(tǒng)（CPS）是體系運行的載體，IT構建的虛擬環(huán)境是CPS的大腦與神經中樞，是物理執(zhí)行終端的指揮控制中心和監(jiān)控管理代理。把人的“智能”賦予信息化系統(tǒng)，將人的指令和意圖通過信息化系統(tǒng)下達給自動化物理終端，指揮終端的執(zhí)行，采集終端執(zhí)行狀態(tài)，管控終端執(zhí)行過程，實現CPS的“智能化”生產，從而實現管理過程的可視化、智能化，超常規(guī)激發(fā)物理系統(tǒng)的效能。

3 航空制造中智能制造發(fā)展思路

智能制造要緊密圍繞公司發(fā)展戰(zhàn)略，依托各型號的發(fā)展，對相關的管理改進、技術突破、能力建設進行統(tǒng)籌規(guī)劃，以最低的成本大力推進數字化、信息化建設，逐步實現關鍵環(huán)節(jié)的智能化。在保證所有型號研制生產順利進行的基礎上，以滿足型號的切實需求，強化公司核心競爭力為目標，有組織、有步驟的優(yōu)化管理流程，突破關鍵技術與瓶頸能力，奠定智能基礎。通過典型工程的實施，探索符合國情和公司實際的航空智能制造落地模式。

3.1 依托型號，效益優(yōu)先，統(tǒng)籌規(guī)劃

智能制造建設所需的經費來源主要依托于各型號的支持。建設項目需統(tǒng)籌公司對核心競爭能力的總體規(guī)劃與各型號的發(fā)展需求和經費資源，保證投資效益最大化；對建設項目相關的管理流程、關鍵技術和自動化設備設施以及有關數字化、信息化建設項目進行統(tǒng)籌規(guī)劃安排，保證相互間的協調與配合。

3.2 重點突破，以點帶面，協同推進

在各個領域以典型工程突破關鍵技術與瓶頸，探索落地模式；發(fā)揮示范引領作用，從管理、技術和能力，數字化、信息化和自動化等多個維度著力，在規(guī)劃的關鍵環(huán)節(jié)推廣復制最佳實踐經驗，形成優(yōu)勢的體系效應。

4 淺析航空制造中智能制造發(fā)展重點

對于制造企業(yè)而言，智能制造是一個龐大而系統(tǒng)的工程，采集和執(zhí)行等終端硬件對企業(yè)而言僅僅是一個工具，企業(yè)必須掌握的核心應是驅動終端執(zhí)行的決策能力，而這種能力則必須依靠信息化管控、虛擬仿真和知識庫作為支撐。長期以來，我國重硬件、輕軟件的思維十分普遍，導致以上能力基礎儲備嚴重不足，為智能制造的全面推進帶來較大阻力。因此，智能制造的發(fā)展將是在數字化、信息化基礎上,以管理體系建設、知識工程推進、系統(tǒng)集成開發(fā)以及設備的信息化管控為建設重點，不斷推進先進制造模式的落地、優(yōu)化與完善。

4.1 全面信息化管控

緊密與業(yè)務架構相結合，以各業(yè)務領域規(guī)劃為基礎，以飛機產品的研制、生產、服務為主線，以體系架構化、研發(fā)并行化、生產智能化、管理流程化、服務一體化為目標，集成與協同并重，緊緊圍繞主價值鏈運營流程構建公司的IT架構，建立橫向協調、縱向貫通的營銷、研發(fā)、采購、制造、客服等主價值鏈運營管理及戰(zhàn)略和綜合管理與支持平臺。同時融入兩化融合、精益、規(guī)范與安全等理念，實現對影響飛機業(yè)務的全要素、全流程的動態(tài)高效管控，以及對企業(yè)經營狀態(tài)的總體掌控。

4.2 關鍵領域的虛擬仿真

虛擬仿真能力的發(fā)展將緊緊圍繞型號的工程應用需求，推進基于模型的驗證與確認，運用數字孿生技術，強化在虛擬空間對產品性能、功能和行為的評價和優(yōu)化，并部分代替實物試驗。以優(yōu)化工藝方案、縮短工藝準備周期、降低物理實驗成本，重點開展零件制造、特種工藝等領域的仿真應用研究，突破數控程序物理仿真、復材成型過程仿真、鈑金成型過程仿真、焊接工藝仿真、生產線布局仿真等技術與應用瓶頸，形成支撐精益、高效物理過程的虛擬仿真能力。

4.3 基于模型的知識工程

目前業(yè)務數據、知識大都散落在信息化系統(tǒng)外，停留在紙質文件上或遺留在員工腦海中，以數據庫為基礎的知識工程還未成型，智能制造核心的“知識”還未形成。

通過收集運營管理、飛機制造過程中積累的典型工藝規(guī)范、操作規(guī)程、制造資源等信息，分類提煉形成結構化、參數化且表達形式和應用密切相關的典型知識，形成基于模型的知識體系。設計、開發(fā)一套規(guī)范化且普遍適用于運營管理和飛機制造的知識管理系統(tǒng)，將各類經驗知識和基礎數據進行科學管理，防止知識流失，增強知識的重用性。在充分共享和應用中最大限度地挖掘知識的價值，將高價值的無形資產變?yōu)閺姶蟮纳a力，有力支撐新型先進能力的建設。

4.3.1 運營管理知識庫

以信息化平臺為主要載體，將業(yè)務邏輯、規(guī)則、流程以及流程中提取的知識信息等，按照邏輯關系進行管理，同時結合應用場景、應用模式、應用范圍等信息，形成推理能力，并在信息化平臺中對業(yè)務過程進行管控。

4.3.2 生產制造知識庫

重點研究各制造技術中相關的技術知識，明確工藝參數、方法、流程、工裝工具、設備設施之間的映射關系，結合成組技術分類整理，確保知識的一致性和完備性，方便知識的檢索，加快知識的流動，提高共享效率。

5 結束語

新技術革命為航空制造及相關產業(yè)帶來了重大機遇，我們應該把握“機會窗口期”，積極總結和借鑒國內外先進經驗，正視短板與不足，以智能制造為突破口，推動航空產業(yè)技術升級，實現競爭優(yōu)勢由傳統(tǒng)要素優(yōu)勢向技術優(yōu)勢轉型。