資料圖：中國殲10B量產型曝光。中國航空工業近年已推出多款新型戰鬥機

　　中國航空製造離工業4.0有多遠？

　　“工業4.0”是在2013漢諾威國際工業博覽會上最令人關注的熱詞，其概念於2011年在德國舉行的工業設備展會“Hannover Messe 2011”shangtichuzhexiangyoudeguolianmengjiaoyanbuyulianbangjingjijishubulianshoutuidongdezhanlvexingxiangmu
，beishiweitizhendeguozhizaoyedeqianglicuihuaji，beiyoushizhishirenweijiangshiquanqiuzhizaoyeweilaifazhandefangxiang。

　　“工業4.0”項目主要由兩大部分構成，一是“智能工廠”，即重點研究智能化生產係統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現
；二是“智能生產”
，主要涉及整個企業的生產物流管理
、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。信息通信技術(ICT)是實現“工業4.0”的關鍵技術，具體包括聯網設備之間自動協調工作的M2M(Machine to Machine)、通過網絡獲得的大數據的運用、與生產係統以外的開發/銷售/ERP(企業資源計劃)/PLM(產品生命周期管理)/SCM(供應鏈管理)等業務係統聯動等等。智能工廠或者“工業4.0”
，是從嵌入式係統向信息物理融合係統(CPS)發展的技術進化。

　　信息物理融合係統(CPS)，包括自主交換信息的智能機器、存儲係統和生產設施
，它們可以獨立運行和相互控製。這種係統從根本上改善了工業過程，包括製造、工程
、材料使用
、供應鏈和生命周期管理。智能工廠或者“工業4.0”
，是從嵌入式係統向CPS發(fa)展(zhan)的(de)技(ji)術(shu)進(jin)化(hua)，通(tong)過(guo)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)，將(jiang)工(gong)廠(chang)內(nei)所(suo)有(you)設(she)備(bei)互(hu)聯(lian)
，以(yi)實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)物(wu)理(li)高(gao)度(du)融(rong)合(he)。它(ta)作(zuo)為(wei)未(wei)來(lai)第(di)四(si)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)的(de)代(dai)表(biao)
，正(zheng)不(bu)斷(duan)向(xiang)實(shi)現(xian)物(wu)體(ti)、數據以及服務等無縫連接的互聯網(物聯網、數據網和服務互聯網)的方向發展。德國投入了2億歐元，已在製造業的所有領域中實施了該項目的研究。

　　未來的生產係統
，以及智能工廠的產品
、資源及處理過程因CPS的存在，將具有非常高的實時性
，同時在資源、成本節約中頗具優勢。智能工廠將按照重視可持續性的服務中心的業務來設計。由於智能工廠具有服從性
、靈活性、自適應性和可學習等特征，其具有的容錯能力、風險管理能力，通過可實時應對的靈活生產係統，實現生產工程的徹底優化。智能工廠的設備將基於自動觀察生產過程的CPS的生產係統的靈活網絡來實現高級自動化。同時，生產優勢不僅在特定生產條件下一次性體現，也可以實現多家工廠、多個生產單元所形成的世界級網絡的最優化。

　　IT創新對航空製造業的影響

　　進入21世紀後，隨著IT技術突飛猛進的發展，我國航空製造業在產品設計
、協調依據
、工藝規劃設計與管理
、零件製造
、裝配、產品檢測
、物料配送與供應鏈管理、shouhoufuwudengfugaichanpinquanshengmingzhouqidegegehuanjiedoufashenglegemingxingdegaibian。suizheshuzihuajishudebuduanfazhanheshenruyingyong，guoneihangkongchanpinshejijinglilecongerweishougongzhitudaoquansanweishuzihuachanpindingyi
，cong“拋磚頭”的串行設計到麵向製造的並行協調設計的演進。產品協調逐步從模線——樣板——標準樣件的模擬量協調過渡到全三維數字量協調模式。曾於20世紀60年(nian)代(dai)紅(hong)極(ji)一(yi)時(shi)的(de)樣(yang)件(jian)製(zhi)造(zao)逐(zhu)漸(jian)被(bei)時(shi)代(dai)淘(tao)汰(tai)。工(gong)藝(yi)設(she)計(ji)逐(zhu)步(bu)從(cong)二(er)維(wei)離(li)散(san)式(shi)手(shou)工(gong)編(bian)製(zhi)向(xiang)基(ji)於(yu)知(zhi)識(shi)的(de)全(quan)三(san)維(wei)結(jie)構(gou)化(hua)自(zi)動(dong)工(gong)藝(yi)設(she)計(ji)方(fang)向(xiang)演(yan)進(jin)
，工(gong)藝(yi)仿(fang)真(zhen)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)打(da)破(po)了(le)“設計-製造-評價”和“實物驗證”這一傳統模式
，不需要實際產品作支持，有效地解決了傳統的二維裝配工藝設計周期長
、需要實物驗證、效率低的企業製造瓶頸問題，從而提供了三維工藝設計的環境，確保工藝工程師、工(gong)裝(zhuang)設(she)計(ji)師(shi)盡(jin)早(zao)地(di)參(can)與(yu)到(dao)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)研(yan)發(fa)中(zhong)去(qu)，與(yu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)並(bing)行(xing)開(kai)展(zhan)工(gong)作(zuo)，及(ji)早(zao)發(fa)現(xian)在(zai)裝(zhuang)配(pei)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)幹(gan)涉(she)問(wen)題(ti)，並(bing)將(jiang)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)反(fan)饋(kui)給(gei)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)，結(jie)合(he)人(ren)機(ji)工(gong)效(xiao)評(ping)估(gu)結(jie)果(guo)對(dui)工(gong)藝(yi)方(fang)法(fa)、工裝結構和生產線布局等進行修改和優化，在產品上遊設計階段即可消除潛在的裝配衝突與缺陷、評價產品的可裝配性，幫助企業擁有“麵向製造的設計”和“麵向維護的設計”，實現真正意義上的數字化並行工程。

　　在zai零ling件jian製zhi造zao方fang麵mian
，機ji械xie加jia工gong已yi經jing實shi現xian依yi據ju產chan品pin三san維wei設she計ji模mo型xing快kuai速su編bian程cheng和he仿fang真zhen，部bu分fen車che間jian甚shen至zhi建jian立li了le車che間jian物wu聯lian網wang，依yi據ju設she備bei的de使shi用yong情qing況kuang和he需xu求qiu自zi動dong排pai產chan。鈑ban金jin成cheng型xing技ji術shu也ye由you手shou工gong成cheng型xing逐zhu步bu向xiang柔rou性xing多duo點dian模mo精jing確que成cheng型xing發fa展zhan。應ying用yong仿fang真zhen技ji術shu可ke以yi提ti前qian預yu判pan零ling件jian的de成cheng型xing工gong藝yi性xing，采cai用yong回hui彈dan補bu償chang技ji術shu，降jiang低di零ling件jian返fan修xiu率lv，縮suo短duan零ling件jian製zhi造zao周zhou期qi30%以上。導管製造也由機上打實樣的傳統導管製造工藝方法發展到采用數控彎管機
、測(ce)量(liang)機(ji)等(deng)先(xian)進(jin)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)管(guan)類(lei)零(ling)件(jian)的(de)彎(wan)曲(qu)成(cheng)型(xing)及(ji)檢(jian)驗(yan)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)。複(fu)合(he)材(cai)料(liao)製(zhi)造(zao)也(ye)從(cong)按(an)樣(yang)板(ban)手(shou)工(gong)鋪(pu)疊(die)發(fa)展(zhan)到(dao)直(zhi)接(jie)按(an)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)進(jin)行(xing)數(shu)控(kong)下(xia)料(liao)、自動鋪疊的先進製造工藝。飛機裝配模式也逐步從大型複雜剛性工裝“一對一”手工裝配模式逐步向自動化係統“一對多”柔性裝配模式發展。IT技術的廣泛應用使企業管理逐步由粗放型向精細化管理轉變
，物料配送和供應鏈管理發生了根本性改變，例如標準件配送和采購逐步由“幹一備三”的大批量庫存、年終盤點
、手工計數領用的傳統模式向標準件自動揀選、按需采購、lingkucunhuoshidubeihuodemoshizhuanbian。qiyelingdaozhekeyitongguoqiangdadexinxihuaxitongyingyong
，jishizhunquedilejieqiyegegeguanjianhuanjiedejinzhanqingkuanghecunzaidewenti，dadatigaolebangongxiaolv。ITjishuchuangxinshiwoguohangkongzhizaoyejinrukuaisufazhandeshidai，xinjiyanzhizhouqibuduansuoduan，xinshihangkongwuqizhuangbeichengxianchujingpenshidetaishi。raner，woguodehangkongzhizaoyehaiyuanyuanweidadaogongye4.0的水平

，我們必須正視現實，認清形勢，迎頭趕上。

　　中國航空製造業的工業4.0之路

　　構成工業4.0的基礎包含兩個方麵
，即高度自動化和信息化。“十一五”以來
，我國在國防工業基礎技術研究上加大了投入力度，逐步掌握了如多點模成型
、自動製孔、rouxingzhuangpeihedabujianzidongduijiedenghangkongzhizaodeguanjianjishu，yezaijubudianshangxingchengleshifanyingyongdexiaoying。danyufadaguojiaxiangbi，womendezidonghuashuipinghaiyoujudadexitonghuachaju
，womenjinjiejuelegaoduanguochanhuadeshebeiwenti
，daliangdexianjinkeyanchengguohefamingzhuanlihaizaigaoxiao、keyanyuansuobeishuzhigaoge，meiyouzhuanhuachengshengchanli。yuanliyangjijuligongchenghuayingyonghaiyouhenchangdejuli。zaiguoneihangkongzhizaoqiye

，zaishengchanxianshangdegaoduanzhuangbeiduoshijinkoushebei，zheshuomingwoguohangkongzhizaoyedejichujishuhaihenboruo
，zidonghuashuipingxiangduijiaodi
，jiaochangshijianneiruhekuaisushixianzidonghua/智能化裝配仍是我們麵臨的主要問題。

　　如今的雲計算、大數據
、移yi動dong互hu聯lian網wang等deng新xin技ji術shu為wei兩liang化hua融rong合he提ti供gong了le有you力li支zhi撐cheng。隨sui著zhe我wo國guo航hang空kong製zhi造zao業ye信xin息xi化hua應ying用yong技ji術shu水shui平ping快kuai速su提ti升sheng，逐zhu步bu構gou建jian起qi實shi時shi廣guang泛fan的de物wu聯lian網wang絡luo平ping台tai和he靈ling活huo動dong態tai的de基ji礎chu信xin息xi架jia構gou，以yi支zhi持chi航hang空kong製zhi造zao企qi業ye高gao度du協xie同tong的de設she計ji製zhi造zao
、高效統一的運營管理和隨需而動的智能決策發展需求，實現生產線的信息化集成管理。

　　國家兩化融合創新推進聯盟理事長楊海成在發表“兩化融合的新技術與應對策略”主題演講時指出：當前製造業在信息化的浪潮下麵臨全球化

、精益化、協調化、服務化、綠色化
、智zhi能neng化hua等deng特te征zheng的de變bian化hua，不bu僅jin改gai變bian了le產chan品pin本ben身shen
，也ye改gai變bian了le產chan品pin的de製zhi造zao流liu程cheng
，改gai變bian了le整zheng個ge製zhi造zao業ye的de革ge命ming。我wo國guo還hai是shi製zhi造zao大da國guo而er不bu是shi強qiang國guo
，從cong低di端duan製zhi造zao到dao高gao端duan製zhi造zao，首shou先xian是shi信xin息xi高gao技ji術shu的de發fa展zhan，生sheng產chan性xing製zhi造zao轉zhuan向xiang服fu務wu性xing的de製zhi造zao，拉la長chang產chan品pin的de服fu務wu周zhou期qi，提ti高gao產chan品pin的de價jia值zhi。新xin一yi代dai的de集ji成cheng協xie同tong技ji術shu實shi現xian企qi業ye內nei外wai部bu資zi源yuan的de協xie同tong，雲yun計ji算suan技ji術shu與yu製zhi造zao技ji術shu的de結jie合he，使shi製zhi造zao業ye的de資zi源yuan實shi現xian更geng大da的de共gong享xiang，兩liang化hua深shen度du融rong合he也ye許xu可ke以yi讓rang我wo國guo的de航hang空kong製zhi造zao業ye實shi現xian彎wan道dao超chao車che。

　　實現工業4.0
，必須解決好以下四個方麵的問題：

　　安全和保密問題。這就要求必須滿足兩個條件：一是確保生產設施和產品本身對人或環境不造成任何危險
；二er是shi防fang止zhi數shu據ju被bei濫lan用yong和he未wei經jing授shou權quan的de訪fang問wen。軍jun工gong企qi業ye由you於yu其qi特te殊shu性xing，安an全quan保bao密mi的de問wen題ti是shi不bu可ke逾yu越yue的de紅hong線xian。在zai目mu前qian國guo家jia保bao密mi法fa的de規gui定ding框kuang架jia內nei，保bao密mi要yao害hai部bu位wei不bu能neng存cun在zai任ren何he的de無wu線xian通tong信xin設she備bei，保bao密mi信xin息xi係xi統tong的de軟ruan件jian防fang護hu也ye有you十shi分fen嚴yan格ge的de限xian製zhi
，因yin此ci，實shi現xian航hang空kong工gong業ye技ji術shu發fa展zhan，必bi須xu妥tuo善shan處chu理li好hao保bao密mi安an全quan問wen題ti是shi當dang務wu之zhi急ji。

　　標(biao)準(zhun)化(hua)和(he)參(can)考(kao)架(jia)構(gou)。在(zai)漫(man)長(chang)的(de)信(xin)息(xi)化(hua)發(fa)展(zhan)進(jin)程(cheng)中(zhong)
，企(qi)業(ye)發(fa)展(zhan)前(qian)期(qi)很(hen)難(nan)在(zai)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)信(xin)息(xi)化(hua)規(gui)劃(hua)下(xia)構(gou)建(jian)信(xin)息(xi)化(hua)係(xi)統(tong)，通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)是(shi)對(dui)需(xu)求(qiu)迫(po)切(qie)的(de)部(bu)門(men)，先(xian)在(zai)相(xiang)對(dui)獨(du)立(li)的(de)業(ye)務(wu)流(liu)程(cheng)中(zhong)開(kai)發(fa)出(chu)一(yi)套(tao)信(xin)息(xi)化(hua)係(xi)統(tong)
，而(er)導(dao)致(zhi)遺(yi)留(liu)的(de)信(xin)息(xi)孤(gu)島(dao)。因(yin)此(ci)，隨(sui)著(zhe)工(gong)廠(chang)與(yu)工(gong)廠(chang)內(nei)外(wai)的(de)很(hen)多(duo)事(shi)物(wu)和(he)服(fu)務(wu)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)，通(tong)信(xin)手(shou)段(duan)及(ji)數(shu)據(ju)格(ge)式(shi)等(deng)很(hen)多(duo)事(shi)物(wu)必(bi)須(xu)統(tong)一(yi)IT架構，製定共同標準

，而且需要一個參照架構來為這些標準提供描述並促進標準的實現。

　　複(fu)雜(za)係(xi)統(tong)的(de)管(guan)理(li)。隨(sui)著(zhe)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)與(yu)其(qi)他(ta)係(xi)統(tong)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)

，整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)變(bian)得(de)複(fu)雜(za)

，管(guan)理(li)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)困(kun)難(nan)。製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)正(zheng)在(zai)日(ri)益(yi)變(bian)得(de)複(fu)雜(za)，適(shi)當(dang)的(de)計(ji)劃(hua)
、描述和說明模型可以為這些複雜係統提供管理基礎。工程師們應該為了發展這些模型而進行更多的方法創新和工具應用。

　　通信基礎設施的建設。要購置可用於工業用途的、可靠性高的通信基礎設施和通訊網絡是工業4.0的關鍵要求。

　　工業4.0的(de)出(chu)現(xian)

，必(bi)將(jiang)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)改(gai)變(bian)企(qi)業(ye)的(de)組(zu)織(zhi)和(he)管(guan)理(li)
，以(yi)及(ji)人(ren)們(men)的(de)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)和(he)職(zhi)業(ye)訴(su)求(qiu)。企(qi)業(ye)的(de)可(ke)利(li)用(yong)資(zi)源(yuan)可(ke)以(yi)麵(mian)向(xiang)全(quan)球(qiu)
，原(yuan)材(cai)料(liao)變(bian)為(wei)產(chan)品(pin)的(de)過(guo)程(cheng)更(geng)加(jia)多(duo)產(chan)和(he)高(gao)效(xiao)。