航空制造業(yè)的智能制造探究

劉湘

【摘要】在當(dāng)前的制造領(lǐng)域中，智能制造屬于最為先進(jìn)的制造技術(shù)，同時(shí)智能制造融合了信息技術(shù)和人工智能技術(shù)，對(duì)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了非常好的推動(dòng)作用。所以在本文論述內(nèi)容中，將對(duì)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行論述，然后對(duì)智能制造發(fā)展內(nèi)涵進(jìn)行研究，然后基于智能制造，對(duì)航空制造中的智能制造技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】智能制造;航空制造;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G212 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.09.092

在新時(shí)期發(fā)展背景下，科技產(chǎn)業(yè)快速進(jìn)步已經(jīng)成為了一種社會(huì)發(fā)展潮流，所以在當(dāng)前的制造領(lǐng)域中，信息技術(shù)以及智能化技術(shù)與制造產(chǎn)業(yè)的融合變得越來(lái)越深刻，已經(jīng)覆蓋了全球制造業(yè)。正因?yàn)槿绱?，在?dāng)前我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，也需要對(duì)制造業(yè)所產(chǎn)生的變革以及新的技術(shù)應(yīng)用等進(jìn)行研究，在本文當(dāng)中就將對(duì)智能制造技術(shù)進(jìn)行探討，并同時(shí)對(duì)該技術(shù)在航空制造中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行論述，從而推動(dòng)我國(guó)智能制造技術(shù)在未來(lái)制造產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的發(fā)展。

1. 航空制造領(lǐng)域中智能制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)在經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，基于新的歷史時(shí)期提出了新的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，在此發(fā)展戰(zhàn)略當(dāng)中，從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，是國(guó)家戰(zhàn)略中的重要內(nèi)容，作為我國(guó)重要戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的航空工業(yè)，也是我國(guó)當(dāng)前實(shí)現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略的最主要內(nèi)容之一。對(duì)于一個(gè)國(guó)家的發(fā)展來(lái)講，工業(yè)現(xiàn)代化水平的標(biāo)志是一個(gè)國(guó)家工業(yè)制造領(lǐng)域的發(fā)展技術(shù)水平，所以在此發(fā)展時(shí)期背景下，航空工業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。在我國(guó)的航空制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，近些年來(lái)根據(jù)型號(hào)發(fā)展，取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)進(jìn)步，例如我國(guó)的昌飛以及沈飛和哈飛等等主機(jī)廠，根據(jù)新型號(hào)研制在航空制造領(lǐng)域中的數(shù)控加工以及數(shù)字化裝配和信息化裝配等多個(gè)方面都取得了非常大的進(jìn)展。而且基于智能制造技術(shù)，各航空工業(yè)制造單位都已經(jīng)啟動(dòng)了有關(guān)的制造工程項(xiàng)目。

2. 航空工業(yè)中智能制造的意義

在信息化技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化技術(shù)快速發(fā)展的過(guò)程中，社會(huì)各行各業(yè)都受到了影響，所以也衍生出了許多基于信息化技術(shù)和智能化技術(shù)的產(chǎn)品以及技術(shù)。智能制造技術(shù)正是在這一背景下所出現(xiàn)的屬于一種新型的生產(chǎn)模式，是在過(guò)去信息化和數(shù)字化的基礎(chǔ)上與當(dāng)前智能化技術(shù)相結(jié)合，從而使生產(chǎn)制造的規(guī)則以及流程能夠?qū)崿F(xiàn)全面創(chuàng)新和改革，基于主價(jià)值鏈能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)管理工作全面創(chuàng)新。而對(duì)于智能制造來(lái)講，最為主要的意義主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

2.1. 激發(fā)航空制造潛能

因?yàn)閷?duì)于智能制造技術(shù)來(lái)講，最為核心的內(nèi)容并不是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而是依據(jù)數(shù)據(jù)采集來(lái)開(kāi)展相應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘和分析，所以對(duì)于航空制造來(lái)講，可以在現(xiàn)場(chǎng)制造的過(guò)程中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉，并將數(shù)據(jù)當(dāng)中所隱含的關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行挖掘，然后根據(jù)信息進(jìn)行建模并模擬生產(chǎn)制造的變化趨勢(shì)，從而開(kāi)展后續(xù)的預(yù)測(cè)和生產(chǎn)問(wèn)題解決。對(duì)于航空制造領(lǐng)域來(lái)講，通過(guò)應(yīng)用智能制造技術(shù)可以使產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中的不可控因素得到有效的規(guī)避和消除，大大縮短產(chǎn)品研發(fā)的周期以及制造的周期，提高生產(chǎn)作業(yè)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，而且在此過(guò)程中因?yàn)椴豢煽匾蛩剌^少，所以產(chǎn)生的問(wèn)題也會(huì)比較少，無(wú)論是生產(chǎn)成本還是運(yùn)營(yíng)成本都會(huì)大大降低。

2.2. 實(shí)現(xiàn)智能化管理

在智能制造技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)，而對(duì)于智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)講，信息物理系統(tǒng)是整個(gè)發(fā)展體系運(yùn)行的最主要載體。其中it所構(gòu)建的屬于一種虛擬環(huán)境，是信息物理系統(tǒng)的大腦和神經(jīng)中樞，同時(shí)也就是說(shuō)物理執(zhí)行終端的指揮控制中心和監(jiān)控管理代理中心都是由信息物理系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的。將人本身所擁有的思維以及想象力賦予給信息化系統(tǒng)，可以將人所下達(dá)的各項(xiàng)指令和工作意圖依托信息化指令，然后由自動(dòng)化物理終端進(jìn)行執(zhí)行。在管理工作當(dāng)中，通過(guò)對(duì)各終端的執(zhí)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，就能夠?qū)K端的執(zhí)行工作效率以及水平等進(jìn)行管理，從而實(shí)現(xiàn)真正的智能化生產(chǎn)以及管理工作的可視化以及智能化和全過(guò)程。

3. 智能制造在航空制造中的發(fā)展

對(duì)于智能制造來(lái)講，在發(fā)展的過(guò)程中需要緊緊圍繞航空工業(yè)制造領(lǐng)域各單位以及公司的發(fā)展戰(zhàn)略為核心，然后根據(jù)航空飛機(jī)以及飛行器型號(hào)的發(fā)展水平，對(duì)航空制造管理工作進(jìn)行全方位改進(jìn)，并實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和突破。對(duì)于航空制造來(lái)講，智能制造技術(shù)的應(yīng)用，主要目的就是為了能夠在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用最低的成本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)和信息化建設(shè)，然后使生產(chǎn)過(guò)程更加順利，生產(chǎn)質(zhì)量以及效率能夠更高。所以對(duì)于航空制造中的智能制造發(fā)展來(lái)講，應(yīng)當(dāng)依托以下舉措，這樣才能夠使智能制造在航空制造中真正發(fā)揮作用。

3.1. 基于型號(hào)的效益優(yōu)先以及統(tǒng)籌規(guī)劃

對(duì)于航空制造企業(yè)及單位來(lái)講，智能制造建設(shè)過(guò)程中所需要投入的經(jīng)費(fèi)，大多數(shù)都是由各型號(hào)所支持的，所以，對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)來(lái)講，需要統(tǒng)籌公司對(duì)核心競(jìng)爭(zhēng)能力的總體規(guī)劃和各型號(hào)的實(shí)際發(fā)展需求，以及所投入的經(jīng)費(fèi)資源和成本，這樣才能夠保證生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)投資效益的最大化。同時(shí)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中有關(guān)的管理流程以及關(guān)鍵技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備設(shè)施等，都需要在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌規(guī)劃與安排，確保各項(xiàng)目之間能夠形成良好的合作關(guān)系。

3.2. 全面推進(jìn)

在各領(lǐng)域發(fā)展的過(guò)程中，基于典型工程為突破口實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和創(chuàng)新，屬于一種比較常用的模式，所以在智能制造技術(shù)應(yīng)用于航空制造領(lǐng)域中的過(guò)程中也需要發(fā)揮示范引導(dǎo)作用，基于管理以及技術(shù)能力和數(shù)字化以及信息化等多項(xiàng)技術(shù)，從智能制造技術(shù)的規(guī)劃工作環(huán)節(jié)，推廣復(fù)制最好的工作實(shí)踐成果，從而形成優(yōu)勢(shì)體系效應(yīng)，真正發(fā)揮智能制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

4. 航空制造中智能制造技術(shù)發(fā)展

對(duì)于航空制造領(lǐng)域來(lái)講，智能制造本身屬于一個(gè)非常龐大而且系統(tǒng)性的工程，所以，在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，無(wú)論是采集還是執(zhí)行終端都屬于非常重要的發(fā)展工具，企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中需要掌握智能制造當(dāng)中各終端的核心，這也是推動(dòng)終端執(zhí)行決策能力提升的最主要途徑。所以，在企業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，需要認(rèn)識(shí)到信息化管控以及虛擬仿真和知識(shí)庫(kù)建設(shè)的重要性，這樣才能夠使智能制造技術(shù)的發(fā)揮，真正有用武之地。在我國(guó)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展的過(guò)程中，重硬件輕軟件的思想是非常普遍的，所以這就導(dǎo)致許多企業(yè)以及單位在開(kāi)展智能制造技術(shù)全面覆蓋的過(guò)程中，基礎(chǔ)儲(chǔ)備水平較弱，使得智能制造的全面推進(jìn)受到了很大影響。

4.1. 實(shí)現(xiàn)全面信息化建設(shè)管控

在航空制造領(lǐng)域中，智能制造的應(yīng)用需要和業(yè)務(wù)框架緊密結(jié)合，然后在發(fā)展的過(guò)程中，根據(jù)各業(yè)務(wù)的領(lǐng)域規(guī)劃工作內(nèi)容為基礎(chǔ)，這樣才能夠使信息化建設(shè)與管控得以真正實(shí)現(xiàn)?；陲w機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)以及服務(wù)來(lái)講，在智能制造的過(guò)程中，以體系架構(gòu)化和研發(fā)變形化以及生產(chǎn)智能化為工作目標(biāo)，在實(shí)現(xiàn)智能制造的過(guò)程中，通過(guò)集成和協(xié)同并重，僅僅圍繞當(dāng)前的主價(jià)值鏈對(duì)航空制造企業(yè)的it架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，然后形成橫向以及縱向相結(jié)合的營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)，覆蓋公司開(kāi)展產(chǎn)品研發(fā)的各個(gè)工作環(huán)節(jié)。

4.2. 關(guān)鍵工作領(lǐng)域的虛擬仿真

對(duì)于智能制造來(lái)講，虛擬仿真能力的發(fā)展是和智能制造分不開(kāi)的，也是當(dāng)前航空制造領(lǐng)域中圍繞型號(hào)開(kāi)展工程制造的最主要根本。所以在當(dāng)前的航空制造領(lǐng)域中，智能制造技術(shù)的發(fā)展需要基于模型的驗(yàn)證和確認(rèn)，采用數(shù)字孿生技術(shù)使虛擬空間能夠?qū)娇债a(chǎn)品的性能以及功能和行為等進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)和對(duì)比分析。通過(guò)這樣的方式使航空制造的各個(gè)生產(chǎn)工藝方案能夠得到全面校驗(yàn)，然后進(jìn)行優(yōu)化，使航空制造的生產(chǎn)周期以及工藝準(zhǔn)備周期能夠大大縮短并降低生產(chǎn)制造投入的成本。而且對(duì)于航空制造領(lǐng)域來(lái)講，對(duì)于生產(chǎn)制造的工藝要求以及精度要求是非常高的，所以依托智能制造可以針對(duì)零件制造領(lǐng)域進(jìn)行重點(diǎn)研究，使特種工藝能夠在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中基于仿真模擬實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序物理仿真，針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的材料成形以及鈑金成型和焊接工藝等進(jìn)行制造錢(qián)的仿真模擬，使生產(chǎn)工作效率能夠更更加高效。

4.3. 以模型為基礎(chǔ)的知識(shí)工程

在當(dāng)前的智能制造技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及知識(shí)等都是在信息化系統(tǒng)之外所展現(xiàn)的，所以仍然還停留在過(guò)去的傳統(tǒng)紙質(zhì)文件這一形式上。在當(dāng)前的智能化發(fā)展背景下，以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的知識(shí)工程建設(shè)尚沒(méi)有全面成型，所以在智能制造技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，最為核心的知識(shí)體系還沒(méi)有真正架設(shè)起來(lái)?；诋?dāng)前的運(yùn)營(yíng)管理以及飛機(jī)制造等過(guò)程，來(lái)看在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中所積累的典型工藝規(guī)范和操作流程以及制造資源等信息，應(yīng)當(dāng)在構(gòu)建智能化數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中，對(duì)信息進(jìn)行分類(lèi)以及提煉，從而形成具有體系性質(zhì)的知識(shí)內(nèi)容。而且基于航空制造領(lǐng)域的特殊性來(lái)講，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一套能夠適用于當(dāng)前航空制造領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)庫(kù)以及知識(shí)管理系統(tǒng)，從而使各方面的經(jīng)驗(yàn)以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都能夠得到科學(xué)管理，避免在生產(chǎn)以及發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)知識(shí)流失。真正依托智能制造技術(shù)以及先進(jìn)的信息化技術(shù)，使知識(shí)所擁有的價(jià)值得到最大程度發(fā)揮，并使知識(shí)這種無(wú)形的資源轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。

5. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，作為當(dāng)前我國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略中的重點(diǎn)內(nèi)容之一，航空制造這一領(lǐng)域的發(fā)展受到了社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注，正因?yàn)槿绱酥悄苤圃煲约捌渌母咝录夹g(shù)，在航空制造領(lǐng)域中的應(yīng)用變得越來(lái)越普遍，對(duì)于航空制造領(lǐng)域整體發(fā)展產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。所以，在今后的發(fā)展過(guò)程中，需要充分認(rèn)識(shí)到智能制造技術(shù)對(duì)于航空制造領(lǐng)域發(fā)展所產(chǎn)生的推動(dòng)作用，并基于智能制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)于航空制造領(lǐng)域中應(yīng)用智能制造技術(shù)提出可行性建議。

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