- 智能工廠按下裝備研制“加速鍵”
- 2026年01月12日來源:科技日報
提要:一直以來,由于產品多樣、研制流程復雜、全鏈條協同難度大,航空裝備制造實現高質量與高效率面臨重大挑戰。為應對行業難題,先進航空裝備柔性敏捷智能工廠應運而生。
走進航空工業成都飛機工業(集團)有限責任公司(以下簡稱“航空工業成飛”)的“黑燈工廠”,數十臺數控機床如整齊列隊的鋼鐵巨臂映入眼簾。它們在尖銳的金屬材料切削聲中持續運轉、晝夜不停。由于只需要原來十分之一的工人就可以保障廠房24小時連續運行,因此廠房因“人煙稀少”顯得十分空曠。
這個“黑燈工廠”也是航空工業成飛先進航空裝備柔性敏捷智能工廠的重要組成部分。
一直以來,由于產品多樣、研制流程復雜、全鏈條協同難度大,航空裝備制造實現高質量與高效率面臨重大挑戰。為應對行業難題,先進航空裝備柔性敏捷智能工廠應運而生。
該工廠建立起具有自適應、自優化、自改進、可重構的柔性生產模式,實現設計、工藝、制造全流程的敏捷響應,AI場景賦能率超50%。工廠通過持續推進技術體系升級、管理體系重構、制造模式革新,為先進航空裝備的研制和高效批產按下“加速鍵”。
航空工業成飛先進航空裝備柔性敏捷智能工廠建設項目具體負責人黎小華介紹,該智能工廠以智能底座為基礎,以智能產線建設為核心,一體謀劃智能制造布局,圍繞重點業務環節,推進AI、5G、數字孿生等數智技術深度賦能,重點突破了多源數據難貫通、人工智能難落地、管控一體難實現等技術難關,構建起新技術賦能的多廣域一體協同技術支撐體系,有力支持了先進裝備的高質量、高效率生產與快速研發。
日前,工業和信息化部等六部門正式公布了2025年度領航級智能工廠培育名單,該工廠榜上有名。航空工業成飛也成為四川省以及全國航空裝備制造業唯一一家入選企業。
制造更敏捷
“2014年我剛到廠里的時候,當時的人機比是2∶1或者3∶1,即一臺機床需要配備兩到三個操作人員。如今在‘黑燈工廠’這個比例已經反過來了,現在平均每個人都能對應管理3到4臺機床,主要負責工件裝夾和拆卸,而且夜班只需要2人巡檢和處理異常,不再需要‘三班兩倒’,勞動強度大幅下降。”航空工業成飛“黑燈工廠”技術負責人朱紹維介紹。
敏捷制造,要求生產線能根據不斷變化的任務需求作出快速響應,具有更靈敏、更快捷的反應能力。近年來,航空工業成飛以高度自動化、數字化、智能化為核心理念,實現了物流自動配送、產線自動加工、狀態智能監控等多項關鍵能力突破,通過先進制造技術創新、管理體系變革大幅提升了關鍵效能指標,創造了顯著經濟效益,實現了敏捷制造模式。
以前,工廠最怕任務緊張時設備出故障,但現在先進航空裝備柔性敏捷智能工廠通過技術賦能,實現了設備預防性和預測性維護保障,使設備完好率長期維持在96%以上。
此外,該工廠還實現了“工藝—生產—設備—質量”協同的實時分析與自主決策、基于線內外自動物流和線內自動加工的精準執行,極大提升了設備利用率,進一步滿足航空裝備高效研制和批量生產的需求。
裝配更柔性
近年來,隨著我國航空裝備的跨代發展,即便是同一款飛機,其狀態也有很大變化。
在充分論證的基礎上,先進航空裝備柔性敏捷智能工廠構建了復雜航空裝備高柔性人機深度協同裝配模式,推進人機協同裝配、AI裝配賦能等多項工作,突破了復雜裝配多軸同步控制、柔性調姿路徑規劃等關鍵技術,實現了部裝、總裝及集成測試數字化管控,大幅提升了裝配集成質量和效率。
“柔性,意味著高度的適應性和靈活應變能力。”航空工業成飛裝配單位負責人劉玉松進一步解釋,一條柔性產線,可以裝配不同型號、不同規格的飛機部件。當裝配順序、工藝需要調整,或者生產任務量波動時,柔性產線也能靈活響應,重新規劃和調度資源,而不是僵化地執行單一固定流程。在更高層次的人機協同中,一條柔性產線還能夠智能地理解和適應人的工作節奏、意圖,與人進行安全、動態的配合,共同完成復雜的裝配工作,而非各自獨立、固化的操作。
檢測更智能
“近年來,我們越發深切地感受到了智能技術應用給檢驗檢測工作帶來的提升和變化。”航空工業成飛檢驗檢測單位技術負責人朱緒勝感慨道。
在先進航空裝備柔性敏捷智能工廠,有一個由4臺結構光掃描系統和工業機器人組成的智能檢測單元,技術人員只需在辦公室下發測量程序,一線檢驗人員就能夠在幾十分鐘內完成產品的自動化測量并自動出具測量報告。
以前,要對造飛機的原材料和零部件進行“體檢”可不是一件容易事,檢驗檢測工作是涉及物料、制造、部裝、總裝和試飛的全流程體系化工作,往往依賴人工檢驗,不僅勞動強度大,工作效率還低,并且無法對質量數據進行追溯。
近年來,航空工業成飛開始以AI技術賦能檢驗檢測軟件,并不斷擴大應用范圍,現在已經可以實現金屬和復材結構件、線束一致性等的數字化檢驗檢測。同時,數字化檢驗檢測體系能夠歸集和管理大量數據,還能持續反哺設計和制造工作,促進二者不斷改進。此外,在數字化管理體系下,產品質量問題可溯源,極大提升了質量問題的解決效率。目前,航空工業成飛檢驗檢測數字化率已經達到82%。
敏捷制造、柔性裝配、智能檢測……談及智能工廠給企業帶來的變化,航空工業成飛智能工廠建設項目牽頭人牟文平介紹:“這些年,通過數字化和智能化深度賦能,我們的產品研制周期大幅縮短,企業運營效率大幅提升。我相信,未來智能工廠還會給公司帶來更多改變,驅動智造能力進一步躍升。”
在智能工廠柔性敏捷智能生產體系的支持下,航空工業成飛智能工廠的觸角仍在不斷延伸著。未來,公司還將盡快實現生產要素“應聯盡聯”、專業孿生“應建盡建”、AI能力“應用盡用”,進一步打造“技術領先、裝備先進、AI賦能、綠色低碳”的領航級智能工廠。
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