智能制造在航空制造业中的应用

秦秀

摘 要：航空发动机产品从型号数量上相比以往要成几倍的增长，而研制周期要求越來越短，从而对航空制造业提出了快速、高效、灵活的发展要求。文章通过梳理智能制造的关键技术，阐述了建立智能生产线的实施方案。通过利用工艺成组优化技术、自动交换工作台技术、数据采集与分析技术、自动化物流仓储技术等智能制造技术，提高生产制造效率，提高航空企业智能制造的应用水平，促进航空产品研制模式的转变。

关键词：智能制造；中国制造2025；工业4.0

1 概述

智能制造是工业化与信息化深度融合的产物，当前，我国政府正在推进《中国制造2025》这一战略规划和行动计划，应该抓住这一有利时机，在已有的数字化网络化设计/制造基础上，打造航空智能制造，提升我国航空制造业的整体能力和水平[1]。

2 必要性分析

随着航空产品的不断发展，航空产品制造技术也在不断变革和进步。为了满足航空企业对于产品日益发展的高要求，必须积极引进和开发新技术。智能制造技术是指机械设备自主驱动和控制机械设备原件，自动化控制机械生产系统，是机械制造领域的必然发展趋势[2]。

3 智能制造在航空制造企业应用中的关键技术

3.1 利用工艺成组技术优化工艺过程

在现有产品制造工艺、生产资源以及计算机辅助制造技术应用的基础上，重点研究零件的制造工艺，优化工艺路线、制造资源，以成组技术为基础，形成规范化的工艺规程、刀具系列、工装结构等，从而满足生产管理、过程控制、操作管理的不同层次，形成优化的生产工艺和制造资源配置，适应企业现状，强调可用性。

3.2 采用自动交换式工作台技术实现工件快速装卸

为了适应智能生产线的高效率要求，可以配置交换式工作台，并将现有的数控设备改造成可交换工作台形式，机床在一个工作台的加工过程中，即可进行另外一个工作台上的零件装夹，使得工件装夹时间与机床加工时间重合，从而大量缩短机床的辅助工作时间，提高加工效率。智能生产线单机操作采用两个工作台，多机共同操作时采用多个工作台。

交换工作台的配置可以大大节省复杂零件装卸定位夹紧的辅助时间，提高机床开动率，从而缩短零件的加工周期。

3.3 建立数据采集与分析系统，实现生产现场可视化动态监控

建立数据采集与分析系统，实现生产线的设备数据采集与监控、质量数据采集与反馈、刀具数据采集与计划、物料数据采集与监控，对获取的实施运行状态数据进行快速、及时的分析。

3.4 利用现代物流仓储自动化技术实现物料自动传输

在零件的加工生产中，存在毛坯材料、半成品与成品、加工刀具与夹具等诸多物料的存储与使用问题，利用现代物流仓储自动化技术可以很好的解决这一问题。

建立工装、刀具、工件的自动化库站，分析库区大小、出入库流程布局、货位的数量规格等，从而确定合理的货位分布，实现工装、刀具、工件的自动仓储。

在智能生产线中铺设自动运输导轨，并与自动化库站连接，利用AGV小车实现工装、工件在仓库与机床、机床与机床间的自动运输。

采用条码技术和RFID技术对工装、工件等物料进行标识，并建立信息采集系统，实现工装、工件等物料的全程数据采集与状态监控。

3.5 采用APS系统实现自动排产

高级计划与排程系统（APS系统），可以根据产品加工路线、物料、工序、设备、人员、交货时间等自动编排生产计划，对所有的资源具有同步的、实时的约束能力、模拟能力，并将APS系统与生产设备、现场网络及硬件集成，使得APS系统能够发挥最大的效能。

4 结束语

采用集成化的生产线及其智能化的管控系统，减少了人工干预、人为出错的几率，可以使生产流程规范化、标准化、自动化，提高在制工件的质量稳定性；自动化的物流系统、集成化的生产数据管理系统可以减少加工设备及工作站点的准备时间，提高整个生产线的加工效率，从而缩短工件交付周期。

参考文献

[1]汪艺，王焱.智能制造和高速高精加工技术[J].制造技术与机床，2016（2）：18-20.

[2]纪钰珩.机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用[J].企业技术开发，2014（33）：48-49.