C919智能工厂一瞥:一颗螺栓都不少

香港《南华早报》9月22日文章，原题：一颗螺栓都不少：中国C919智能工厂一瞥近年来，国际航空制造业屡次出现重大生产质量问题。因此，任何飞机制造商都须竭力避免螺栓遗漏或在人工检查中出现疏漏。中国首款自主研制的大型客机C919，拥有前瞻性的装配线。位于上海的C919大型智能工厂，借助开创性的5G工业网络系统，为飞机制造的完整性树立了新标准，确保所有零部件、工具和技术人员都能实现实时监控。

该监控系统的核心是由上海交通大学研究人员与中国商飞合作开发的“现场级”工业网络系统。8月发表在同行评审期刊的研究介绍，该网络将5G无线连接与时间敏感网络技术相结合，构建出一个混合传输架构，贯通最终装配线上的每一个传感器、机器人、工具和人员。

与传统工厂网络中数据收集、通信和控制相互分离的方式不同，中国这套系统将其整合为一个统一的智能闭环系统——“感知-传输-控制一体化”。这令系统可实现毫秒级响应，并确保任何偏离标准流程的情况都能被立即识别与记录。

该系统最重要的应用之一是对工具和零部件的追踪。在传统飞机组装过程中，工具遗失往往源于人为失误或疲劳。2024年，美国阿拉斯加航空公司一架波音客机在起飞后不久发生舱门塞脱落事故，起因正是螺栓缺失。事后调查发现，人工检查记录与实际工作情况存在出入。C919工厂通过无线传感器网络和智能工具柜解决了相关问题。一旦技术人员未按规程操作，系统便会立即触发警报。

“感知–传输–控制”深度联动的闭环体系在提升协作效率的同时，也带来两大矛盾：一、动态生产任务引发的资源需求突变与传输–计算资源刚性供给之间的适配冲突；二、多源异构数据流时空特性差异与系统状态完备估计之间的精度矛盾。研究团队的解决方案是高保真数字孪生技术。当工人组装飞机时，他们的操作通过数字孪生平台得到一个镜像。摄像头和运动传感器会追踪他们的动作和工具使用情况，无线传感器则会监测飞机状况。这不仅有助于减少质量问题，还可大幅加速装配流程。此外，5G网络支持对工厂内数百个摄像头拍摄的实时视频数据进行分析。AI算法扫描画面，识别不规范操作等不安全行为，并立即报警。

‍展望未来，研究团队将致力于推动工业网络与AI大模型的深度融合，探索知识驱动的自主协同优化新范式。随着中国大飞机战略持续推进，民用航空工业加速迈入自主可控、高质量发展的新阶段。C919作为中国自主研制的单通道干线客机，总装过程不仅凝聚了高端制造、智能装配、网络协同等多项核心技术，更代表着中国在复杂系统集成和大型工程管理能力上的显著跃升。（作者斯蒂芬·陈，辛斌译）