《中國制造2025》戰略發布一年來,黨和國家領導人多次從國家層面強調了制造業的作用,并著重指出智能制造在制造業開放中的核心作用。國外航空工業強國已經將智能制造作為新一輪科技創新和產業升級的突破口,航空制造業的傳統設計、生產、服務模式即將再次革新。今天,我們大力推進智能制造工作,其目的就是為了實現制造業轉型升級、重塑航空制造業新優勢。
中航工業昌飛作為我國直升機科研生產基礎和航空工業骨干企業,肩負著中國直升機事業的發展使命。國產直升機從二代機跨越至三代機,其典型特征是旋翼系統更新。這是直升機核心部件,是升力的源泉,直接關乎到整機飛行過程中安全性、可靠性、可維護性、可測試性,也代表直升機企業整體制造水平,一直備受業界高度關注。為此昌飛公司著力打造直升機旋翼系統智能車間,并成為工信部首批46家智能制造試點示范建設項目,這不僅是發展的機遇,也是艱巨的挑戰。
智能制造是確保質量、提高效率、控制成本的新手段
產品研制質量與經濟可承受性是新機型研制中必須追求的重要目標。直升機旋翼系統傳統的混合制造模式,無法實現制造資源的優化配置,人為因素的隨機性會對產品質量產生不良的干擾和影響,且隨著航空產品復雜度的不斷提高,導致成品率和生產效率低下。
直升機旋翼系統智能車間的核心理念就是從系統的角度出發,通過人與“機器”的深度交互和決策主體的融合,有效抑制操作的隨機性,降低系統對人的依賴,保障系統運行的高效與一致性,并通過以智能加工與裝配為核心的智能制造技術的集成應用,實現制造資源的優化配置,奠定產品全生命周期智能服務與管理的基礎,從而為新一代直升機槳轂高效研制生產提供了新手段。
智能制造是增強新一代直升機槳轂快速研制能力的新途徑
昌飛公司從過去單一機型且年產不足10余架機,在近十年內,已發展到30余種機型,年產過百架。新機型的研制生產得益于數字化、柔性制造等技術。質量顯著提升,研制周期明顯縮短,但與復雜多變的政治格局和現代戰爭不確定性的要求相比,快速研制能力仍顯不足,從方案到產品、從產品到戰斗力形成的周期仍顯過長,進一步提升快速研制能力成為直升機發展面臨的新挑戰。
智能制造能為提升新一代直升機槳轂快速研制能力提供新途徑。在智能制造模式下,通過全過程的建模仿真和實時動態的信息采集以及自學習、自組織、自優化等功能,真正實現基于統一模型的設計與制造融合,使制造差錯、返工和重復勞動減到最低程度,將顯著縮短產品研制周期。同時,智能制造將逐步建立面向用戶的智能服務能力,為用戶提供共享的、全面準確的產品信息,促進新一代直升機快速形成實際戰斗力。
智能制造是直升機槳轂生產組織與流程變革的新動力
昌飛公司通過“十一五”和“十二五”規劃與能力建設,關鍵零件的生產基本實現數字化,但隨著國內直升機市場的不斷升溫及需求量“井噴式”的發展,公司制造業在整體上仍然維持著舊有的生產組織模式。盡管國家在技術研發和條件建設等方面進行了大量的持續投入與支持,但等待的浪費等仍是瓶頸問題。以數控機床的使用為例,我國雖擁有較先進的設備,也已掌握相當比例的先進操作技術,但要接近世界水平,還要從仍有潛力可挖的角度思考,提高設備綜合利用率。解決這一問題的根本出路是組織模式與生產流程的改造與革新。
智能制造旨在實現人機深度交互和制造過程的高度自動化,直至構成優勢互補、資源優化的智能車間,這將為合理規劃制造流程、提高設備綜合利用率和生產效率提供新的途徑。
智能制造是推動直升機槳轂先進制造技術發展的新引擎
先進制造技術是助推直升機跨代躍升的有力支撐。在直升機旋翼系統智能車間內,形成了一批高科技新技術來替代傳統人工為主的生產模式,如:數字化掃描配準技術替代了傳統的手工劃線確定基準,在機測量自適應補償加工技術替代過去的線后測量補加工技術,人工智能倉儲、物流及調度替代了傳統的人工調度等等,這些技術的突破,將豐富和拓展傳統制造技術的研究內容和應用,催生出一批專用智能制造技術和裝備,成為直升機事業發展的新引擎。
通過直升機旋翼系統智能車間的建設,突破智能化生產模式中的運營管控技術、智能倉儲與物流技術、自適應加工等一系列關鍵技術,解決影響產品質量提升、效率提升等眾多迫切問題,逐步健全適用航空企業的智能制造體系,不僅能夠促進昌飛公司制造水平更上一層,還能對航空制造業起到示范作用。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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