[編者按]高端復(fù)雜航空裝備涵蓋了先進戰(zhàn)斗機、新型無人機系統(tǒng)、空中信息支援作戰(zhàn)系統(tǒng)等，是我國國防建設(shè)、戰(zhàn)略威懾和軍事斗爭的利器。航空工業(yè)成都飛機工業(yè)（集團）有限責(zé)任公司是我國高端復(fù)雜航空裝備制造的搖籃，形成了以“數(shù)字化裝配為核心，結(jié)構(gòu)件精確制造為支撐”的數(shù)字化制造體系，完整掌握了從第二代到第五代戰(zhàn)斗機的復(fù)雜系統(tǒng)總裝集成與綜合測試專業(yè)技術(shù)。

為了滿足越發(fā)復(fù)雜的新一代飛機系統(tǒng)裝配集成需求，進一步提升和儲備新產(chǎn)品總裝研制能力，航空工業(yè)成飛于2018年開始籌建工藝研究實驗室，經(jīng)過近3年建設(shè)，于2020年5月15日正式掛牌成立整機裝配集成技術(shù)研究實驗室，進行以問題為牽引和新機快速研制能力建設(shè)為目標(biāo)的整機裝配集成技術(shù)研究。

總體定位及發(fā)展目標(biāo)

航空工業(yè)成飛作為我國研制、生產(chǎn)殲擊機的重要基地，初步實現(xiàn)了高端航空裝備“生產(chǎn)一代、試制一代、預(yù)研一代、探索一代”的格局，產(chǎn)品譜系包含從第二代到第五代戰(zhàn)斗機，對于未來高端航空產(chǎn)品發(fā)展脈絡(luò)和方向有著清晰認識。整機裝配集成階段作為形成高端航空裝備主體性能的核心環(huán)節(jié)，在高端航空裝備制造價值鏈中至關(guān)重要。實驗室重點對整機裝配集成階段的新技術(shù)、新工藝、新方法以及生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵瓶頸問題進行研究，搭建行業(yè)內(nèi)整機裝配集成領(lǐng)域的技術(shù)研究、交流和應(yīng)用平臺，匯聚整合國內(nèi)行業(yè)、高校、院所單點技術(shù)研究優(yōu)勢，加速新技術(shù)、新工藝和新方法在整機裝配集成領(lǐng)域的落地應(yīng)用，推動整機裝配集成領(lǐng)域關(guān)鍵瓶頸問題的解決，形成航空工業(yè)整機裝配集成領(lǐng)域的“領(lǐng)先創(chuàng)新力”。著力打造高端航空裝備整機裝配集成“領(lǐng)先創(chuàng)新力”生態(tài)圈，助力形成敏捷高效的整機裝配集成研制體系，引領(lǐng)行業(yè)智能制造水平提升。

主要研究方向

整機裝配集成技術(shù)研究實驗室致力于成為推動飛機裝配集成階段技術(shù)水平提升的核心驅(qū)動力，將主要開展整機裝配集成工藝設(shè)計技術(shù)、飛機系統(tǒng)高效裝配技術(shù)、飛機地面功能性能有效驗證技術(shù)、模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)系統(tǒng)管控技術(shù)4 方面研究。

整機裝配集成工藝設(shè)計技術(shù)是實現(xiàn)工藝設(shè)計一體化的重要技術(shù)手段。重點開展系統(tǒng)裝配、系統(tǒng)測試工藝的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)研究，融入產(chǎn)品原理、工程技術(shù)、裝配仿真、可視化驗證等，提升裝配集成工藝設(shè)計能力。

飛機系統(tǒng)高效裝配技術(shù)是實現(xiàn)高端航空裝備整機裝配集成階段敏捷高效研制體系的基石。重點構(gòu)建人與自動化裝備間協(xié)同高效作業(yè)體系，研究應(yīng)用增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR）等先進信息輔助技術(shù)，提升裝配集成執(zhí)行能力。

飛機地面功能性能有效驗證技術(shù)是實現(xiàn)高端航空裝備整機裝配集成階段敏捷高效研制體系的靈魂。重點開展新一代測試場景構(gòu)建技術(shù)、面向開放式架構(gòu)的通用測試技術(shù)和集成化測試技術(shù)等研究，實現(xiàn)裝備效能的有效驗證與評估，提升功能性能自主驗證能力。

模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)系統(tǒng)管控技術(shù)是實現(xiàn)高端航空裝備整機裝配集成階段敏捷高效研制體系的關(guān)鍵。重點開展生產(chǎn)系統(tǒng)運行模型研究和構(gòu)建，統(tǒng)一生產(chǎn)系統(tǒng)實物流和信息流，研究先進優(yōu)化和調(diào)度算法，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的精細化高效管控，提升信息感知能力。

主要研究成果

近五年，整機裝配集成技術(shù)研究實驗室及其前身試驗技術(shù)開發(fā)團隊先后承擔(dān)了18 項課題，其中包括國防基礎(chǔ)科研項目、科技部專項、工信部重點專項、航空工業(yè)集團創(chuàng)新基金項目、四川省智能制造專項、四川省重點研發(fā)項目、橫向合作項目（基礎(chǔ)類）、自立項目（基礎(chǔ)類）等，總研發(fā)經(jīng)費投入超1.9 億元。獲得國家級、部委（?。┘?、集團公司級等各類獎項13 項，其中國家級1 項，部委（?。┘? 項，集團公司級8 項。

在整機裝配集成工藝設(shè)計技術(shù)方面，針對復(fù)雜產(chǎn)品，引入系統(tǒng)工程（SE）相關(guān)工具，開展了工藝流程正向設(shè)計研究，初步掌握了該理論方法，并就某型機局部系統(tǒng)進行理論驗證，證明了該方法的可行性。

在飛機系統(tǒng)高效裝配技術(shù)方面，開展了基于柔順控制的人機協(xié)同裝配技術(shù)、線束自動鋪放技術(shù)、導(dǎo)管精準對接工藝參數(shù)和增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實輔助裝配技術(shù)等研究，形成了線束自動化鋪放系統(tǒng)、導(dǎo)管安裝工藝參數(shù)試驗平臺等，在裝配引導(dǎo)和培訓(xùn)過程中實現(xiàn)了增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實技術(shù)、大部件柔順輔助裝配系統(tǒng)的驗證和初步應(yīng)用。

在飛機地面功能性能有效驗證技術(shù)方面，開展了故障高效定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化集成測試技術(shù)和大場景高精度數(shù)字化測量技術(shù)研究。成功研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的手持式線束故障定位儀，定位誤差≤±50mm，縮短機上線束故障定位時間80%以上。

設(shè)計了飛機總裝分布式網(wǎng)絡(luò)化綜合測試環(huán)境，結(jié)合自動化測試和數(shù)據(jù)判讀技術(shù)，構(gòu)建了模塊化測試體系，提高數(shù)據(jù)分析效率，縮短機上主線測試時間18%以上。

大場景高精度數(shù)字化測量技術(shù)研究，克服單一設(shè)備在測量范圍、測量精度、采樣密度方面的局限，突破了大尺寸空間測量精度損失問題，測量場全局精度≤±0.15mm，局部范圍掃描精度≤±0.064mm，實現(xiàn)了覆蓋產(chǎn)品全流程要素測量需求，待測產(chǎn)品入場即測，數(shù)據(jù)一鍵處理，測量實時、高效。

在模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)系統(tǒng)管控技術(shù)方面，開展了生產(chǎn)線建模仿真研究，自主構(gòu)建了生產(chǎn)線復(fù)雜裝配系統(tǒng)分層模型，能夠評估復(fù)雜裝配系統(tǒng)在給定資源配置和工藝流程條件下的節(jié)拍、產(chǎn)能及運行效率，通過仿真試驗?zāi)軌驅(qū)?fù)雜裝配系統(tǒng)提出優(yōu)化建議。

開展了制造數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)研究，研制形成了產(chǎn)品故障熱力分布圖復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可視化反映單機故障分布，為故障處理改進方向和措施提供數(shù)據(jù)支撐，通過對比與提示預(yù)警故障，指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)，提供決策依據(jù)。

人才培養(yǎng)及合作交流

實驗室現(xiàn)有博士學(xué)位者7 人，占固定人員總數(shù)的15.2%，碩士學(xué)位者22 人，占固定人員總數(shù)的47.8%，其他學(xué)歷者17 人，建立起一支有理論、實際經(jīng)驗豐富、動手能力強的技術(shù)研發(fā)隊伍。

為鼓勵和支持實驗室研究人員“走出去、學(xué)回來”，在國家和航空工業(yè)集團公司國際化人才培養(yǎng)“千人計劃”引導(dǎo)下，從2011年以來先后派出6 名青年核心人員出國深造，取得英國克蘭菲爾德大學(xué)、法國國立高等航空航天學(xué)院等航空知名高校的博士、碩士學(xué)位；同時與國內(nèi)各大高校合作，先后培養(yǎng)了8 名專業(yè)技術(shù)人才，并獲得相應(yīng)博士、碩士學(xué)位。

線束自動化鋪放系統(tǒng)

增強現(xiàn)實輔助管路裝配引導(dǎo)場景

手持式線束故障定位儀

大場景高精度數(shù)字化測量場景示意圖

生產(chǎn)線產(chǎn)能及運行效率評估

實驗室依托成飛公司，搭建同行企業(yè)、科研院校及相關(guān)行業(yè)企業(yè)的科研平臺，建立聯(lián)合實驗室，形成了良好的交流平臺和機制。積極向各高校提供實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和創(chuàng)新課題，先后向清華大學(xué)和南京航空航天大學(xué)提供2 項博士實習(xí)課題、12 項本科畢業(yè)設(shè)計課題和4 項微創(chuàng)新項目。實驗室成員每年參加不少于2 次的國際/國內(nèi)相關(guān)學(xué)術(shù)、技術(shù)會議，在分享實驗室學(xué)術(shù)/研究成果的同時，進一步開拓視野，提升研究能力。