隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新一輪產(chǎn)業(yè)革命和工業(yè)變革蓄勢待發(fā)，世界各國圍繞著搶占新一輪工業(yè)競爭制高點、提高國家競爭產(chǎn)業(yè)新趨勢的競爭逐趨激烈。西方發(fā)達(dá)國家和我國周邊地區(qū)國家紛紛制定制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃，如美國“重振制造業(yè)戰(zhàn)略”、“德國工業(yè)4.0”、“英國制造2050”、“新工業(yè)法國”、韓國“未來增長動力計劃”“印度制造”等，拉開了全球新一輪工業(yè)革命浪潮的序幕。“中國制造2025”騰勢而出，制造強國再次成為全球談?wù)摰闹攸c話題，中國邁向“制造強國”的發(fā)展步伐已徐徐邁進(jìn)。

 

        智能制造是我國搶占先進(jìn)制造技術(shù)制高點的主攻方向，也是我國制造升級的推進(jìn)器。智能制造作為國家戰(zhàn)略已列為“十三五”規(guī)劃的重點內(nèi)容，國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》提出，圍繞九項戰(zhàn)略任務(wù)和重點，完善八方面戰(zhàn)略支撐與保障，通過“三步走”，到新中國成立100周年時進(jìn)入世界制造強國前列。

 

第一階段

 

        到2025年，綜合指數(shù)接近德國、日本實現(xiàn)工業(yè)化時的制造強國水平，基本實現(xiàn)工業(yè)化，中國制造業(yè)邁入制造強國行列，進(jìn)入世界制造業(yè)強國第二方陣。在創(chuàng)新能力、全員勞動生產(chǎn)率、兩化融合、綠色發(fā)展等方面邁上新臺階，形成一批具有較強國際競爭力的跨國公司和產(chǎn)業(yè)集群，在全球產(chǎn)業(yè)分工和價值鏈中的地位明顯提升。

 

第二階段

 

        到2035年，綜合指數(shù)達(dá)到世界制造業(yè)強國第二方陣前列國家的水平，成為名副其實的制造強國。在創(chuàng)新驅(qū)動方面取得明顯進(jìn)展，優(yōu)勢行業(yè)形成全球創(chuàng)新引領(lǐng)能力，制造業(yè)整體競爭力顯著增強。

 

第三階段

 

        到2045年，乃至建國一百周年時，綜合指數(shù)率略高于第二方陣國家的水平，進(jìn)入世界制造業(yè)強國第一方陣，成為具有全球引領(lǐng)影響力的制造強國。制造業(yè)主要領(lǐng)域具有創(chuàng)新引領(lǐng)能力和明顯競爭優(yōu)勢，建成全球領(lǐng)先的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)體系。

 

        新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點是強調(diào)信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合，而智能制造則是搶占這一制高點的主攻方向，其中還將突破發(fā)展的重點領(lǐng)域細(xì)化為包括航空產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的十大領(lǐng)域。智能制造主要包括三個方面：傳感器、軟件和大數(shù)據(jù)。

 

        智能制造是以動態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行為特征的系統(tǒng)過程，系統(tǒng)可以是企業(yè)、車間、設(shè)備、加工過程等、也可以是一個復(fù)雜的組織體或復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

 

 

        而航空工業(yè)是典型的資金密集、技術(shù)密集、協(xié)作緊密型產(chǎn)業(yè)，具有高度壟斷、高技術(shù)的特性，是國家高端裝備制造業(yè)的典型代表。世界主要國家都將航空工業(yè)定義為國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，既是一個國家國防安全的重要基礎(chǔ)，也體現(xiàn)了一個國家的工業(yè)發(fā)展程度，是一個國家綜合國力的體現(xiàn)。航空智能制造是引領(lǐng)智能制造工業(yè)化發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，先進(jìn)航空產(chǎn)品的研制生產(chǎn)必然帶動尖端技術(shù)的發(fā)展，因此，航空工業(yè)是推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的引擎。

 

 

        世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家無不高度重視和大力支持航空工業(yè)的發(fā)展。2002年，美國成立了“美國航空航天產(chǎn)業(yè)未來委員會”，強調(diào)“強大的航空航天工業(yè)是美國必須具備的”；歐盟認(rèn)為，航空航天工業(yè)在確保歐洲的安全和繁榮方面有著關(guān)鍵的戰(zhàn)略作用，是提升歐洲民用和國防產(chǎn)品在國際市場競爭力的基礎(chǔ)，也是歐洲獨立和安全的重要保證；俄羅斯政府“俄羅斯2002年-2010年以及到2015年民用航空技術(shù)裝備發(fā)展”聯(lián)邦專項綱要指出“發(fā)展航空工業(yè)是國家的首要任務(wù)之一”。

 

 

        我國的航空工業(yè)相對世界先進(jìn)國家還是比較落后的，十幾年前走進(jìn)中航工業(yè)的一些生產(chǎn)制造車間，里面的生產(chǎn)方式有很多還像手工作坊一樣，生產(chǎn)工藝及其的落后。我國要想實現(xiàn)制造業(yè)的三步走，必須大力發(fā)展航空制造業(yè)，在航空制造業(yè)中實現(xiàn)智能制造，然后帶動整體制造業(yè)向著智能化方向發(fā)展。

 

        德國人工智能研究中心提出了“工業(yè)4. 0”的三大范例：智能產(chǎn)品、智能機床、增強的操作員；GE公司提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三大范例：智能設(shè)備、先進(jìn)分析、與人的連接。這些范例構(gòu)成了航空智能制造的基礎(chǔ)范例，這也是我國接下來要發(fā)展的方向。

 

        而發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則是關(guān)鍵。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)而向航空制造中滲透，它可以在飛機裝配中將測量裝置、鉚接裝置和上緊裝置等智能設(shè)備無線連接到中央控制臺以及工廠數(shù)據(jù)庫，通過定位信息自動部署任務(wù)程序，通過位置和測量數(shù)據(jù)的實時分析與操作控制確保作業(yè)質(zhì)量。

 

        加工與裝配環(huán)節(jié)是航空制造的核心，航空智能制造的三大典型范例包括：基于大數(shù)據(jù)的自適應(yīng)加工、精益為導(dǎo)向的自主化裝配、以人為本的智能人工增強。

 

1、基于大數(shù)據(jù)的自適應(yīng)加工

 

        基于大數(shù)據(jù)的自適應(yīng)加工進(jìn)一步使得集成了傳感器的增強機床成為智能機床。機床通過面向?qū)ο蟮臉?biāo)準(zhǔn)，由CNC系統(tǒng)直接讀取CAD/CAM數(shù)據(jù)，根據(jù)包含了零件幾何形狀、刀具路徑生成、刀具選擇等信息的“超級模型”自動生成NC代碼。這一過程中，CAD/CAM/CNC/CMM之間無縫連接，從而實現(xiàn)動態(tài)工藝規(guī)劃。

 

2、精益為導(dǎo)向的自主化裝配

 

        精益化導(dǎo)向的自主化裝配不是簡單的利用剛性編程的機器人、AGV，而是在先進(jìn)測量、物聯(lián)網(wǎng)、可移動技術(shù)的支撐下充分體現(xiàn)精益制造理念，實現(xiàn)這些設(shè)備的自主決策。波音“網(wǎng)絡(luò)不沙可重構(gòu)/自主裝配”概念中，裝配車間集成了無線通信系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)和智能動力單元，各類機器人可以動態(tài)感知制造環(huán)境并分析任務(wù)情況，機與機之間實現(xiàn)自主配合。

 

3、以人為本的智能人工增強

 

        人是航空智能制造轉(zhuǎn)型之路的核心資產(chǎn)，智能人工增強綜合利用AR/VR技術(shù)并與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能可穿戴和移動設(shè)備結(jié)合，增強人獲取信息和利用知識的能力，使人更好地融于智能環(huán)境，從而更好地理解和執(zhí)行任務(wù)。

 

        這三個方面是我們國家今后要努力發(fā)展的重點，要穩(wěn)扎穩(wěn)扎，舉國上下一心，按著三步走戰(zhàn)略慢慢來。我們應(yīng)大力發(fā)展航空智能制造，然后推動工業(yè)升級轉(zhuǎn)型，跨入制造強國將會夢想成真。