以創(chuàng)新“智”造為支點(diǎn)撬動(dòng)制造模式變革

    “互聯(lián)網(wǎng)+”引發(fā)新的革命，而“互聯(lián)網(wǎng)+制造”催生先進(jìn)智能制造。航空產(chǎn)品普遍具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件加工精度、表面粗糙度要求嚴(yán)和可靠性要求高，研制準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，品種更新?lián)Q代快，生產(chǎn)批量小等特點(diǎn)，智能制造則是一種高度網(wǎng)絡(luò)連接、知識(shí)驅(qū)動(dòng)的制造模式，它優(yōu)化了企業(yè)全部業(yè)務(wù)和作業(yè)流程，從根本上改變產(chǎn)品研發(fā)、制造、物流和銷售過程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力可持續(xù)增長(zhǎng)、能源可持續(xù)利用、高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。 

　　“互聯(lián)網(wǎng)+”引發(fā)新的革命，而“互聯(lián)網(wǎng)+制造”催生先進(jìn)智能制造。航空產(chǎn)品普遍具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件加工精度、表面粗糙度要求嚴(yán)和可靠性要求高，研制準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，品種更新?lián)Q代快，生產(chǎn)批量小等特點(diǎn)，智能制造則是一種高度網(wǎng)絡(luò)連接、知識(shí)驅(qū)動(dòng)的制造模式，它優(yōu)化了企業(yè)全部業(yè)務(wù)和作業(yè)流程，從根本上改變產(chǎn)品研發(fā)、制造、物流和銷售過程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力可持續(xù)增長(zhǎng)、能源可持續(xù)利用、高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。 


　　中航工業(yè)陜飛將要開展的智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用項(xiàng)目飛機(jī)脈動(dòng)式總裝智能車間，就是以飛機(jī)數(shù)字設(shè)計(jì)與制造為背景新建設(shè)數(shù)字化總裝車間。以智能制造技術(shù)理念為指導(dǎo)，解決飛機(jī)總裝過程中站位間作業(yè)不平衡、計(jì)劃調(diào)度更新滯后、現(xiàn)場(chǎng)問題反映不及時(shí)、物料缺件、質(zhì)量難以控制、檢測(cè)效率低下等問題。 


　　智能車間的基本特征 


　　一是系統(tǒng)的集成化。作為一個(gè)高層級(jí)的智能制造系統(tǒng)，智能車間具有自循環(huán)特性的各技術(shù)環(huán)節(jié)與單元，按照功能需求組成不同規(guī)模、不同層級(jí)的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的所有元素均是相互關(guān)聯(lián)的。在智能車間中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)與制造、零部件加工與裝配、檢測(cè)等各制造環(huán)節(jié)均是數(shù)字化的，各環(huán)節(jié)所需的軟件系統(tǒng)均集成在同一數(shù)字化平臺(tái)中，使整個(gè)制造流程完全基于單一模型驅(qū)動(dòng)，避免了在制造過程中因平臺(tái)不統(tǒng)一而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等過程。 

　　二是決策過程的智能化。傳統(tǒng)的人機(jī)交互中，作為決策主體的人支配機(jī)器的行為，而智能制造中的機(jī)器因部分擁有、擁有或擴(kuò)展人類智能的能力，使人與機(jī)器共同組成決策主體，在同一信息物理系統(tǒng)中實(shí)施交互，信息量和種類以及交流的方法更加豐富，從而使人機(jī)交互與融合達(dá)到前所未有的深度。在設(shè)備加工動(dòng)作執(zhí)行之前，將制造指令、邏輯判斷準(zhǔn)則等預(yù)先轉(zhuǎn)換為設(shè)備可識(shí)別的代碼并將其輸入到制造設(shè)備中。制造設(shè)備可根據(jù)代碼自動(dòng)執(zhí)行制造動(dòng)作，從而節(jié)省了此前在制造機(jī)械化過程中人類的勞動(dòng)。在智能車間中，機(jī)器具有不同程度的感知、分析與決策能力。 


　　三是作業(yè)過程的自動(dòng)化。智能決策過程中形成的加工指令全部將在加工單元中得以實(shí)現(xiàn)。為了能夠準(zhǔn)確、高效地執(zhí)行制造指令，數(shù)字化、自動(dòng)化、柔性化是智能制造單元的必備條件。 


　　首先，智能加工單元中的加工、檢驗(yàn)、裝夾、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備等均是基于單一數(shù)字化模型驅(qū)動(dòng)的，這避免了傳統(tǒng)加工中由于數(shù)據(jù)源不一致而帶來的大量問題。其次，智能制造車間中的各種設(shè)備、物料等大量采用如條碼、二維碼、RFID等識(shí)別技術(shù)，使車間中的任何實(shí)體均具有唯一的身份標(biāo)識(shí)，在物料裝夾、儲(chǔ)運(yùn)等過程中，通過對(duì)這種身份的識(shí)別與匹配，實(shí)現(xiàn)了物料、加工設(shè)備、刀具、工裝等的自動(dòng)裝夾與傳輸。最后，智能制造設(shè)備中大量引入智能傳感技術(shù)，通過在制造設(shè)備中嵌入各類智能傳感器，實(shí)時(shí)采集加工過程中機(jī)床的溫度、振動(dòng)、噪聲、應(yīng)力等制造數(shù)據(jù)，并采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)來實(shí)時(shí)控制設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，使設(shè)備在加工過程中始終處于最優(yōu)的效能狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自適應(yīng)加工。 


　　開展智能制造的措施 


　　智能制造體系建設(shè)涉及諸多關(guān)鍵技術(shù)，僅依靠企業(yè)自身力量很難完成智能制造體系建設(shè)，必須整合相關(guān)主機(jī)廠、科研院所研究隊(duì)伍及軟硬件資源，合理部署，注重理論技術(shù)基礎(chǔ)研究和工程化應(yīng)用研究的有機(jī)結(jié)合，加速技術(shù)成果轉(zhuǎn)化與推廣，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢測(cè)、物流等全生命周期各環(huán)節(jié)的智能化要求。 


　　一是整合資源，形成技術(shù)聯(lián)盟。在行業(yè)內(nèi)組織優(yōu)勢(shì)力量，成立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)型號(hào)需求、技術(shù)需求、技術(shù)攻關(guān)、裝備研制、應(yīng)用驗(yàn)證、應(yīng)用推廣等密切結(jié)合、相互協(xié)調(diào)、相互銜接，形成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源互補(bǔ)，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)與成本，促進(jìn)科技創(chuàng)新，在全行業(yè)內(nèi)組織應(yīng)用推廣，全面保障項(xiàng)目的順利進(jìn)行。 


　　二是應(yīng)用牽引，技術(shù)支持。以智能車間建設(shè)需求為牽引，項(xiàng)目聯(lián)合團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)加強(qiáng)配合，重點(diǎn)開展智能化裝備需求論證和研制開發(fā)，對(duì)智能生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)體系進(jìn)行研究，開展技術(shù)攻關(guān)，為裝備研制和軟件系統(tǒng)開發(fā)提供技術(shù)支持。 


　　三是合理分工，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)。在項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組以及專家咨詢委員會(huì)的指導(dǎo)下，根據(jù)智能制造關(guān)鍵技術(shù)體系，合理分配任務(wù)，保證研究計(jì)劃的順利實(shí)施。 


　　四是加強(qiáng)管理，定期組織檢查。加強(qiáng)任務(wù)管理、計(jì)劃管理、進(jìn)度管理、財(cái)務(wù)管理，定期組織項(xiàng)目責(zé)任單位和項(xiàng)目聯(lián)合體單位開展工作總結(jié)會(huì)和工作協(xié)調(diào)會(huì)，保障項(xiàng)目順利實(shí)施。 


　　當(dāng)前，陜飛公司一直致力于生產(chǎn)制造模式變革，并不斷挖掘內(nèi)在潛力，提升產(chǎn)能。其基礎(chǔ)科研加快拓展預(yù)先研究、橫向合作的深度和廣度，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，依托科研院所重點(diǎn)研究與探索智能管控技術(shù)、飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)、飛機(jī)裝配過程建模與仿真優(yōu)化技術(shù)、智能物料配送技術(shù)、基于物聯(lián)網(wǎng)的飛機(jī)裝配車間智能感知技術(shù)、PDM/ERP/CSPP/MES等信息系統(tǒng)的無縫集成等技術(shù)突破，為公司轉(zhuǎn)變制造模式，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，構(gòu)建敏捷、柔性、核心能力突出的制造能力平臺(tái)，打造“智”造化的公司奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。