飞机制造业和其他制造工业一样，
经历了从工业1.0到工业4.0。
越来越多的现代化元素运用，
标志着飞机制造正迈向一个新的历史时期。
未来民机制造业新趋势，
你想知道的都在这儿！
今天，飞宝就为大家整理一下！
『四大关键词』
虚拟化
虚拟化制造的第一个方向是在基于模型的设计基础上进一步拓展，开展基于模型的系统工程、基于模型的工程分析、基于模型的制造与试验、基于模型的生产、基于模型的服务、基于模型的供应链管理，最终实现企业的整体业务流程模型化表达，并建设相关的标准规范及支持环境，确保基于模型的企业能够有效地运行，实现整个企业的管理及制造流程的运行。
▲ 虚拟化制造 （图 / 网络）
虚拟化制造的另一项关键技术是虚拟现实技术。随着虚拟现实技术的发展，将进一步完善现有飞机制造过程、装配过程的仿真技术。也就是说，在虚拟化的场景下，完成工艺设计、车间布局、仿真编程以及人机工程分析等工作，实现飞机产品的虚拟化制造，最大程度地缩短研制周期。不仅如此，还能够根据虚拟制造原理，在虚拟环境中对整个生产过程进行规划分析、评估、优化，从而不断验证和修改，指导工厂规划和现场改善，最终交付给客户一个合理、绿色、环保的规划方案。
▲ 赛峰公司的虚拟化生产线 （图 / 网络）
当前，一些航空制造企业已经开始推进虚拟化制造。据了解，赛峰短舱公司的贡夫勒维尔洛谢工厂在未来将出现一条使用虚拟现实建模的组装线，一条带有通用搬运系统的移动组装线，一个用于添加复合材料层的成型基座，一个声钻以及一个专门从事钻孔和铆接的机器人，从而让发动机的制造更加可靠、快速、灵活。
虚拟化制造的实现同样也离不开虚拟化设计，这意味着工程师在实际制造之前就完成对整个飞机的生产，也就是说，生产成品之前，工程师们就一直在电脑上“制造”这架飞机。法国达索公司制作的3D数学模型让飞机工程师们在全部部件生产出来之前，就能准确地看到它们对于飞机的工程符合性问题，以及有没有足够的空间让工人们进行安装或调试。例如，工程师们发现了计划中的货舱门并不适合于组装。如果事先不知道要做调整，公司不仅要重新设计，而且要重新调整周围的结构，或者重新设计组装工具，这些工作的成本是非常高的，光是修理部件也许就得花上一星期。
▲ 达索公司飞机3D模型（图 / 网络）
3D打印
增材制造，又称3D打印，已经被越来越多地应用于前沿科技行业。这种新型技术具备诸多优势，例如设计灵活、成本更低和生产周期更短等。如今，这项技术已经开始应用于航空航天业，用来制造高科技零部件。
中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒在首届民用飞机智能制造论坛上透露，安全性能高、使用寿命长是大飞机的核心要求，而这一切都离不开制造。在未来，通过3D打印可以实现机翼、起落架的制造，这些技术需要中德双方深入交流沟通。“现在机翼的设计，因形状复杂，95%的材质都是浪费的，通过3D打印，利用率可以达100%。”
▲ 空客首架全3D打印制造的飞机——“索尔”（图 / 网络）
3D打印不仅仅是生产飞机零部件的一种新方法，同时也是设计流程中不可或缺的一环。在保证相同质量和强度的情况下，采用3D打印技术可以加快生产速度。利用3D打印技术能够减少需要组装的零部件数量，甚至能够减轻其重量。有业内人士认为，相比于传统的生产工艺，某些零部件的重量甚至可以降低一半。此外，3D打印技术还能制造出一些形状复杂的单个组件，而不用加工出数个零部件然后再进行组装。
无论是制造用于测试的研发零部件还是生产标准零部件，3D打印的零部件或者组件都能达到我们所期望的性能。对于飞机制造企业的工程师而言，3D打印技术还能让他们探索全新的可能性，尤其是那些具备全新外形的零部件。
（图 / 中国商飞新闻中心）
中国商飞公司制造总师姜丽萍认为，3D打印技术还能够推动飞机制造模式从一定量的备品备件的预防式运维模式向零备品备件的敏捷式运维模式的转变。在传统的飞机运维模式中，通常需要配备大量的备品备件，来应对飞机运行过程中的各类维修需求，其成本耗费大。随着3D打印技术和快速制造技术的发展，能够利用3D打印技术快速实现飞机产品的维护维修，最大程度地建设备品备件的储备数量，实现零备品备件的敏捷式运维模式。
柔性化
空客曾展示过对于“未来工厂”的畅想，在飞机制造车间中，操作工人的手臂上会佩戴一个类似平板电脑的设备作为无线终端。工人只需要把手臂抬起，用另一只手在屏幕上点选，便可以接收产品信息，进行具体的操作。在飞机的装配则充分利用纤维光学和无支架安装系统进行操作。有一些操作，例如表面处理、焊接等技术则通过机器人操作。操作工人在装配过程中，有些操作还可以类似X-Box操作来通过可穿戴设备与机器人连接，操控机器人进行具体操作。
▲ 空客“未来工厂”（图 / 网络）
作为柔性化装配的重要组成部分，工业机器人有着运动空间大，可达性好，布置灵活的特点，配以各类可移动的支撑平台，能够全面实现基于工业机器人的定位、制孔、钻铆、喷涂、涂胶、检测等工作，提升装配的自动化和智能化程度。对于部分灵活性强、人工操作性相对较差的工况，通常难以采用传统的工业机器人进行自动化装配，对这类工况，可以采用人机协作机器人，辅助机器人等智能化设备，辅助工人装配，提高装配效率与质量的稳定性。这种辅助类装配机器人有两类，一类在人工导引下，完成相关装配操作。另一类主要用于提高人的工作能力，如辅助搬运机器人等。
▲波音777的柔性化装配现场（图 / 网络）
柔性化装配另一个要发展的领域是增强现实辅助装配技术。尽管自动化装配在飞机制造过程中利用得越来越广泛，但装配中仍然不可避免地存在大量的手工操作，综合运用增强现实技术、三维投影技术、智能化辅助工具等，能够有效地固化装配操作流程，为工人在装配过程中提供直观的、引导性提示，最大限度消除因为人为因素导致的装配质量问题。
透明化
大飞机制造过程已部分实现了生产过程的数据采集及实时状态监控，但目前所采集的数据仅限于主制造商零部件的采集，对供应商交付状态、物流状况等还缺乏统一、有效的管理手段。在未来将实现整个产业链的透明化管理，实现制造过程的全产业链监控。
▲ 大数据是实现透明化管理的重要基础（图 / 网络）
大数据是实现透明化管理的重要基础，在现有大飞机制造过程中，现场记录最为完善的是质量检测数据，通过对质量检测数据的大数据分析，能够实现误差来源的追踪，支撑工艺的改进。而且在收集和分析制造过程海量数据的基础上，还能够进一步实现全生产过程的故障分析和问题的预警。
但大数据的管理可以再向生产制造前段迁移，从物料开始就全部进入数字化流程。通过采用物料信息的统一编码，并综合利用各种物料标识技术，实现物料信息数据的统一采集与管理，并利用各种智能化物流运输设备，实现车间现场的快速准确配送。
交付进度的查询也是未来飞机透明化管理一个重要应用方向。在未来飞机个性化定制的基础上，为满足客户对所定制飞机的生产进度、质量状况、运行状况等全面掌控的需求，通过大数据的采集与分析，采用移动客户端的形式，对生产状况、运行状况进行可视化的展示，使客户能够第一时间了解到所定制飞机产品制造状况的第一手信息。
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图｜网络、中国商飞新闻中心
编辑｜孙力
校对｜李琰
出品｜中国商飞新闻中心
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