智能制造在航空制造業中的應用

秦秀

摘 要：航空發動機產品從型號數量上相比以往要成幾倍的增長，而研制周期要求越來越短，從而對航空制造業提出了快速、高效、靈活的發展要求。文章通過梳理智能制造的關鍵技術，闡述了建立智能生產線的實施方案。通過利用工藝成組優化技術、自動交換工作臺技術、數據采集與分析技術、自動化物流倉儲技術等智能制造技術，提高生產制造效率，提高航空企業智能制造的應用水平，促進航空產品研制模式的轉變。

關鍵詞：智能制造；中國制造2025；工業4.0

1 概述

智能制造是工業化與信息化深度融合的產物，當前，我國政府正在推進《中國制造2025》這一戰略規劃和行動計劃，應該抓住這一有利時機，在已有的數字化網絡化設計/制造基礎上，打造航空智能制造，提升我國航空制造業的整體能力和水平[1]。

2 必要性分析

隨著航空產品的不斷發展，航空產品制造技術也在不斷變革和進步。為了滿足航空企業對于產品日益發展的高要求，必須積極引進和開發新技術。智能制造技術是指機械設備自主驅動和控制機械設備原件，自動化控制機械生產系統，是機械制造領域的必然發展趨勢[2]。

3 智能制造在航空制造企業應用中的關鍵技術

3.1 利用工藝成組技術優化工藝過程

在現有產品制造工藝、生產資源以及計算機輔助制造技術應用的基礎上，重點研究零件的制造工藝，優化工藝路線、制造資源，以成組技術為基礎，形成規范化的工藝規程、刀具系列、工裝結構等，從而滿足生產管理、過程控制、操作管理的不同層次，形成優化的生產工藝和制造資源配置，適應企業現狀，強調可用性。

3.2 采用自動交換式工作臺技術實現工件快速裝卸

為了適應智能生產線的高效率要求，可以配置交換式工作臺，并將現有的數控設備改造成可交換工作臺形式，機床在一個工作臺的加工過程中，即可進行另外一個工作臺上的零件裝夾，使得工件裝夾時間與機床加工時間重合，從而大量縮短機床的輔助工作時間，提高加工效率。智能生產線單機操作采用兩個工作臺，多機共同操作時采用多個工作臺。

交換工作臺的配置可以大大節省復雜零件裝卸定位夾緊的輔助時間，提高機床開動率，從而縮短零件的加工周期。

3.3 建立數據采集與分析系統，實現生產現場可視化動態監控

建立數據采集與分析系統，實現生產線的設備數據采集與監控、質量數據采集與反饋、刀具數據采集與計劃、物料數據采集與監控，對獲取的實施運行狀態數據進行快速、及時的分析。

3.4 利用現代物流倉儲自動化技術實現物料自動傳輸

在零件的加工生產中，存在毛坯材料、半成品與成品、加工刀具與夾具等諸多物料的存儲與使用問題，利用現代物流倉儲自動化技術可以很好的解決這一問題。

建立工裝、刀具、工件的自動化庫站，分析庫區大小、出入庫流程布局、貨位的數量規格等，從而確定合理的貨位分布，實現工裝、刀具、工件的自動倉儲。

在智能生產線中鋪設自動運輸導軌，并與自動化庫站連接，利用AGV小車實現工裝、工件在倉庫與機床、機床與機床間的自動運輸。

采用條碼技術和RFID技術對工裝、工件等物料進行標識，并建立信息采集系統，實現工裝、工件等物料的全程數據采集與狀態監控。

3.5 采用APS系統實現自動排產

高級計劃與排程系統（APS系統），可以根據產品加工路線、物料、工序、設備、人員、交貨時間等自動編排生產計劃，對所有的資源具有同步的、實時的約束能力、模擬能力，并將APS系統與生產設備、現場網絡及硬件集成，使得APS系統能夠發揮最大的效能。

4 結束語

采用集成化的生產線及其智能化的管控系統，減少了人工干預、人為出錯的幾率，可以使生產流程規范化、標準化、自動化，提高在制工件的質量穩定性；自動化的物流系統、集成化的生產數據管理系統可以減少加工設備及工作站點的準備時間，提高整個生產線的加工效率，從而縮短工件交付周期。

參考文獻

[1]汪藝，王焱.智能制造和高速高精加工技術[J].制造技術與機床，2016（2）：18-20.

[2]紀鈺珩.機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用[J].企業技術開發，2014（33）：48-49.