航空工业沈飞打造智能化制造生产体系

中国航空报讯：随着德国工业4.0、美国第三次工业革命等与智能制造相关规划和战略的提出，智能制造正在被全球制造业广泛关注。我国在实现从制造大国向制造强国的战略转变上，在飞机智能制造领域需要将优势资源聚焦在智能制造需求迫切且具有较好基础的单位，进而发挥引领与带动作用，取得效益和示范作用的最大化。因此，面向智能加工、智能装配等领域，建设智能生产线、智能车间等，既有助于我国智能制造相关规划及政策的制定，又有助于促进智能制造的发展，同时更有助于引导各制造企业对智能制造的研究与实现。

智能加工——飞机结构件智能加工生产线

航空工业沈飞工艺研究所以主承研的智能制造专项“智能制造系统层级模型及水平评价体系”为依托，经过历时一年的技术调研、方案论证、试验验证等工作，综合考虑系统的实用性、先进性、可伸缩性、可移植性、扩充性等，建设由1台五轴联动加工中心、2台三轴立式加工中心、1套物流系统和1套生产管控系统组成的飞机结构件智能加工生产线，具体包括生产线管控层及设备执行层。其中生产线管控层主要指生产线总控系统，具有线内作业计划管理模块、线内工艺管理模块、线内制造资源管理模块、线内状态监控管理模块，接受上游指令及向线内配发作业任务；设备执行层主要包括加工设备、工装夹具、物流设备、辅助设备，执行生产任务及反馈执行信息。

通过一年的实验加工验证了飞机结构件智能加工生产线的建立大幅度降低生产成本，有效缩短生产准备周期，在满足国内航空制造企业对智能化加工要求的同时，加快智能化加工技术的工程化应用，快速促进科研成果转化为生产力，提升飞机制造行业核心竞争力。智能加工生产线既确保产品质量、控制成本、提高效率，又推进产品快速研制，提升我国武器装备智能化制造水平的，对提高新一代飞机快速研制能力具有重要意义。同时也有助于引导各制造企业对飞机结构件智能化加工生产线的研究与实现，将有助于促进智能制造的发展。

智能加工——飞机结构件智能化车间

沈飞搭建的飞机结构件智能化车间是以提升飞机结构件制造流程技术、管理水平为目的，构建较为完整、初步具备智能化特征的自动化、柔性化、数字化航空零件加工车间。

该智能化车间采用基于航空结构件的全工艺流程布局设计，实现了零件高效运转，降低管理成本；应用智能存储及运输设备，实现了物料自动运输、零件高效精准制造；研发了真空吸附快换工装，实现了零件的快速、标准装夹以及零件柔性化制造；应用金属切屑真空回收处理技术，基于空气动力学原理，实现了铝屑自动传输、处理，效率高、省人力，实现了绿色制造；利用物联网技术实现所有设备、设施和生产站点的互联互通，实现信息的实时采集、状态的实时监控；应用虚拟现实VR可视化管控平台，实现物理车间与数字化虚拟车间完全实时同步映射、实时数据驱动数字化模型的运行、集中、直观、及时、有效地掌控车间内人机料法环测状况；建设了车间制造执行系统，实现了与公司ERP系统的对接，实现了生产计划的自动排程，并直接推送柔性生产线控制系统，实现柔性生产线的自动运行，并实现生产全流程的管控、大数据的分析处理；通过上述关键技术的研究与应用，最终实现航空结构件加工的工艺标准化、业务流程化、执行自动化、管理精细化、质量透明化，设备数字化、车间网络化、现场可视化、系统集成化、决策智能化的生产线，提高产品生产效率27倍，产品质量提升至99.95%，人力成本降低至原来的1/10。

智能装配——飞机先进智能装配技术

由于军机产品多样性、结构复杂性，在装配过程中存在着大量的制孔工作，目前基本是采用人工制孔的方式，不仅制孔的效率比较低下，同时受工人熟练程度等因素的影响，制孔质量一致性也难以得到保证。因此，公司引进开发多种自动制孔设备，包括机器人自动制孔、五坐标机床制孔等。自动制孔技术在产品上的应用，其中法向和锪窝深度控制一直是难点和关键所在，公司在多个项目的中成立专项攻关团队，反复调试标定，制定补偿方案，优化改进工艺流程，取得了显著效果，并在多个型号的壁板类组件以及部件上进行了工程化应用。

另外在自动制孔技术研究的基础上，沈飞积极开展自动钻铆技术的应用研究。自动钻铆是利用自动化设备一次性完成工件定位、夹紧、制孔、送钉、涂胶、铆接的工艺过程。相比自动制孔存在更多技术难点，与传统工艺流程相比，没有去毛刺环节，因此对于制孔工艺参数要求更高。沈飞公司专项团队进行了大量钻孔基础工艺试验，优化和稳定自动钻孔工艺参数以确保后续送钉铆接工作。另外在自动钻铆设备的筛钉、送钉和涂胶等关键模块的开发和验证上也投入了大量的人力物力，并取得了可喜的成绩。通过自动制孔铆接技术的深入研究和应用，大幅提高了制孔效率和质量，保证了飞机的长寿命、高可靠性要求。

中国航空报讯：随着德国工业4.0、美国第三次工业革命等与智能制造相关规划和战略的提出，智能制造正在被全球制造业广泛关注。我国在实现从制造大国向制造强国的战略转变上，在飞机智能制造领域需要将优势资源聚焦在智能制造需求迫切且具有较好基础的单位，进而发挥引领与带动作用，取得效益和示范作用的最大化。因此，面向智能加工、智能装配等领域，建设智能生产线、智能车间等，既有助于我国智能制造相关规划及政策的制定，又有助于促进智能制造的发展，同时更有助于引导各制造企业对智能制造的研究与实现。

智能加工——飞机结构件智能加工生产线

航空工业沈飞工艺研究所以主承研的智能制造专项“智能制造系统层级模型及水平评价体系”为依托，经过历时一年的技术调研、方案论证、试验验证等工作，综合考虑系统的实用性、先进性、可伸缩性、可移植性、扩充性等，建设由1台五轴联动加工中心、2台三轴立式加工中心、1套物流系统和1套生产管控系统组成的飞机结构件智能加工生产线，具体包括生产线管控层及设备执行层。其中生产线管控层主要指生产线总控系统，具有线内作业计划管理模块、线内工艺管理模块、线内制造资源管理模块、线内状态监控管理模块，接受上游指令及向线内配发作业任务；设备执行层主要包括加工设备、工装夹具、物流设备、辅助设备，执行生产任务及反馈执行信息。

通过一年的实验加工验证了飞机结构件智能加工生产线的建立大幅度降低生产成本，有效缩短生产准备周期，在满足国内航空制造企业对智能化加工要求的同时，加快智能化加工技术的工程化应用，快速促进科研成果转化为生产力，提升飞机制造行业核心竞争力。智能加工生产线既确保产品质量、控制成本、提高效率，又推进产品快速研制，提升我国武器装备智能化制造水平的，对提高新一代飞机快速研制能力具有重要意义。同时也有助于引导各制造企业对飞机结构件智能化加工生产线的研究与实现，将有助于促进智能制造的发展。

智能加工——飞机结构件智能化车间

沈飞搭建的飞机结构件智能化车间是以提升飞机结构件制造流程技术、管理水平为目的，构建较为完整、初步具备智能化特征的自动化、柔性化、数字化航空零件加工车间。

该智能化车间采用基于航空结构件的全工艺流程布局设计，实现了零件高效运转，降低管理成本；应用智能存储及运输设备，实现了物料自动运输、零件高效精准制造；研发了真空吸附快换工装，实现了零件的快速、标准装夹以及零件柔性化制造；应用金属切屑真空回收处理技术，基于空气动力学原理，实现了铝屑自动传输、处理，效率高、省人力，实现了绿色制造；利用物联网技术实现所有设备、设施和生产站点的互联互通，实现信息的实时采集、状态的实时监控；应用虚拟现实VR可视化管控平台，实现物理车间与数字化虚拟车间完全实时同步映射、实时数据驱动数字化模型的运行、集中、直观、及时、有效地掌控车间内人机料法环测状况；建设了车间制造执行系统，实现了与公司ERP系统的对接，实现了生产计划的自动排程，并直接推送柔性生产线控制系统，实现柔性生产线的自动运行，并实现生产全流程的管控、大数据的分析处理；通过上述关键技术的研究与应用，最终实现航空结构件加工的工艺标准化、业务流程化、执行自动化、管理精细化、质量透明化，设备数字化、车间网络化、现场可视化、系统集成化、决策智能化的生产线，提高产品生产效率27倍，产品质量提升至99.95%，人力成本降低至原来的1/10。

智能装配——飞机先进智能装配技术

由于军机产品多样性、结构复杂性，在装配过程中存在着大量的制孔工作，目前基本是采用人工制孔的方式，不仅制孔的效率比较低下，同时受工人熟练程度等因素的影响，制孔质量一致性也难以得到保证。因此，公司引进开发多种自动制孔设备，包括机器人自动制孔、五坐标机床制孔等。自动制孔技术在产品上的应用，其中法向和锪窝深度控制一直是难点和关键所在，公司在多个项目的中成立专项攻关团队，反复调试标定，制定补偿方案，优化改进工艺流程，取得了显著效果，并在多个型号的壁板类组件以及部件上进行了工程化应用。

另外在自动制孔技术研究的基础上，沈飞积极开展自动钻铆技术的应用研究。自动钻铆是利用自动化设备一次性完成工件定位、夹紧、制孔、送钉、涂胶、铆接的工艺过程。相比自动制孔存在更多技术难点，与传统工艺流程相比，没有去毛刺环节，因此对于制孔工艺参数要求更高。沈飞公司专项团队进行了大量钻孔基础工艺试验，优化和稳定自动钻孔工艺参数以确保后续送钉铆接工作。另外在自动钻铆设备的筛钉、送钉和涂胶等关键模块的开发和验证上也投入了大量的人力物力，并取得了可喜的成绩。通过自动制孔铆接技术的深入研究和应用，大幅提高了制孔效率和质量，保证了飞机的长寿命、高可靠性要求。

责任编辑：贾茹