低空經濟視域下航空裝備維修領域數字化轉型路徑研究

引言

在全球經濟格局深刻調整與新一輪科技革命浪潮的沖擊下，低空經濟作為國家戰略性新興產業，正以前所未有的態勢蓬勃發展。低空經濟以3000米以下空域為資源載體，融合了無人機物流、城市空中交通、應急救援、農業植保等多元應用場景，成為推動經濟高質量發展的重要引擎[。無人機產業憑借其獨特的技術延展性、強大的場景滲透力以及顯著的成本優勢，成為低空經濟的核心載體。隨著無人機產業的爆發式增長，與之配套的航空裝備維修體系暴露出諸多問題，傳統的維修模式已難以滿足低空經濟發展的需求。因此，航空裝備維修領域的數字化轉型迫在眉睫。經濟大省作為國家經濟增長的關鍵力量，在低空經濟浪潮中肩負著先行先試的重要使命，其航空裝備維修領域的數字化轉型不僅關乎自身產業升級，更對全國低空經濟的發展具有示范和引領作用。因此，系統研究航空裝備維修領域的數字化轉型路徑，具有重要的理論意義和實踐價值。

研究背景

（一）國家戰略驅動：低空經濟重構航空產業格局

在全球經濟格局深度調整與新一輪科技革命交織的背景下，低空經濟作為國家戰略性新興產業，正逐漸成為推動經濟高質量發展的重要引擎。2021年，中國民航局發布《“十四五”通用航空發展專項規劃》，明確提出“加快低空空域管理改革，釋放低空經濟潛力”，標志著低空經濟正式上升為國家戰略，其核心特征是通過空域資源的高效利用與航空技術的場景化落地，重構區域經濟空間布局，其不僅推動航空航天技術下沉應用，更成為區域經濟轉型升級的關鍵抓手。

無人機產業作為低空經濟的核心載體，近年來呈現出爆發式增長態勢。據統計，2023年中國無人機市場規模已突破1500億元，同比增長約 22% ，其中工業級無人機在巡檢、物流、測繪等領域的應用占比超過 60% 2]。無人機產業的快速發展不僅催生了新的產業鏈條，如飛控系統研發、數據服務、維修保障等，同時也對傳統航空裝備維修體系提出了嚴峻挑戰，迫使其向數字化、智能化方向轉型。以江蘇省為例，作為全國低空經濟先行示范區，其無人機企業數量占全國 15% ，2022年低空經濟產值突破800億元，但與之配套的航空維修服務卻面臨能力不足、技術滯后等問題，成為制約產業生態良性循環的關鍵瓶頸[3]。在此背景下，航空裝備維修領域的數字化轉型成為產業可持續發展的必然要求。

（二）經濟大省的轉型訴求：從制造優勢到創新驅動的跨越

經濟大省作為國家經濟增長的“壓艙石”，在低空經濟浪潮中承擔著先行先試的使命。以江蘇、廣東、浙江為代表的省份，正處于“制造大省”向“智造強省”轉型的關鍵期。這些地區具有雙重特征：

1.優勢積累與轉型壓力并存。江蘇省作為中國制造業高地，擁有南京航空航天大學、江蘇航空職業技術學院等專業院校，以及中航工業金城集團、航天海鷹等頭部企業，航空裝備制造業產值連續五年保持 10% 以上增長。然而，傳統維修模式依賴人工經驗與線下流程，存在效率低下（據統計，傳統維修中 30% 的時間用于故障診斷與零件調配）、成本高企（人力成本占維修總成本的 45% 以上）等突出問題[4。在低空經濟場景下，無人機日均起降頻次可達數百次，傳統維修體系已無法滿足高頻率、高可靠性的運維需求。

2.政策賦能與制度約束交織。經濟大省憑借政策的先發優勢，率先布局低空經濟基礎設施。例如，江蘇省出臺的《航空航天產業發展三年行動計劃（2023一2025年）》聚焦推動全省航空航天產業高質量發展，在低空經濟領域提出了明確的發展方向，文件指出要大力發展高附加值改裝維修服務，同時，推動長三角融合協作，加強與上海等周邊省市溝通協作，推動資源共建共享，推動產業鏈供應鏈融合協作。然而，政策落地仍面臨三重梗阻：空域動態管理機制缺失導致部分測試飛行受阻（臨時禁飛區通知滯后影響試驗進度）；跨系統數據標準不統一造成信息互聯互通困難（無人機飛行計劃審批系統與空管系統難以無縫對接），形成數據壁壘；航空一數字復合型人才匱乏（無人機操控員的就業人才缺口高達100萬人），制約了數字化轉型的推進。

二、 航空裝備維修領域數字化轉型的多維矛盾

盡管數字化轉型前景廣闊，但航空維修領域仍有諸多“難點”和“堵點”，包括技術適配性難題、組織能力滯后以及生態協同不足。

（一）技術適配性矛盾

1.老舊設備改造困境。大量現役航空裝備缺乏標準化數據接口，若加裝傳感器，不僅技術難度大，而且成本高昂，這在很大程度上限制了數字化轉型的推進速度。以一些早期型號的無人機為例，其硬件架構并未預留數字化監測接口，若要實現狀態實時監測，需對設備進行大幅改造，成本可能達到設備原值的 30%-50% ，這對于中小型維修企業而言，經濟壓力巨大。

2.算法可靠性挑戰。AI故障診斷模型在常規場景下表現良好，但在極端環境 （如強電磁干擾、復雜氣象條件等）下，誤報率會顯著上升，影響了維修決策的可信度。例如，在高溫高濕的農業植保作業環境中，無人機電機的振動信號會受到環境噪聲的嚴重干擾，導致AI模型對軸承故障的誤判率超過 15% ，這使得維修人員在實際操作中不得不依賴傳統的人工檢測手段，降低了數字化技術的應用效果。

（二）組織能力斷層

1.組織慣性阻力較大。傳統維修企業普遍采用層級化管理模式，部門之間壁壘分明，信息傳遞效率低下。而數字化轉型需要企業建立扁平化的協作機制，以實現數據的快速流通和跨部門協同決策。這種管理模式的轉變與企業長期形成的組織慣性產生沖突，導致轉型進程受阻。

2.技能錯配問題突出。現有維修技師大多具備豐富的傳統維修經驗，但普遍缺乏數據分析和智能設備操作能力。隨著數字化設備在維修現場的廣泛應用，如智能診斷儀、無人機維修機器人等，維修人員需要掌握數據解讀、模型調優、設備編程等新技能。然而，企業內部培訓體系未能及時跟上技術發展步伐，培訓內容與實際需求脫節，導致培訓成本居高不下，同時也制約了企業數字化轉型的實際效果。

（三）生態協同困境

1.數據孤島現象嚴重。航空公司、維修企業、監管部門之間存在明顯的數據壁壘，各方數據標準不統一，共享機制缺失，導致維修決策所需的信息不完整、不及時。例如，航空公司掌握著無人機的飛行數據和使用歷史，維修企業需要這些數據來制定精準的維修方案，但由于數據共享缺乏規范和渠道，維修企業往往只能獲取有限的故障現象描述，難以進行深入的故障分析和預測。這種信息不對稱不僅影響了維修效率，還可能導致維修質量下降。

2.利益分配矛盾突出。在數字化轉型過程中，涉及數據所有權、平臺主導權、收益分配等復雜的利益關系。例如，在航材供應鏈數據共享中，上游供應商擔心數據共享會泄露商業機密，下游維修企業則希望獲取更全面的供應鏈信息以優化庫存管理和采購決策，雙方在數據歸屬和使用權限上存在爭議。此外，大型企業憑借其技術和資源優勢，試圖主導數字化平臺的建設和運營，而中小型企業擔心失去話語權，導致生態協同意愿低下，阻礙了產業協同發展。

三、 轉型路徑設計：技術一場景一生態協同演進

航空裝備維修領域的數字化轉型，本質是通過數據要素驅動維修流程重構、技術能力升級與價值網絡拓展，其核心邏輯體現為3個維度：

（一）技術賦能：構建全鏈條智能運維體系

傳統航空裝備維修依賴技師經驗，決策主觀性強。數字化轉型借助物聯網、數字孿生、人工智能等技術，實現裝備狀態實時監測、故障精準預測與資源優化配置。

數字孿生技術通過構建飛機發動機、無人機機身等1：1虛擬模型，實時采集溫度、壓力、振動等參數，與歷史維修數據對比分析，提前識別潛在故障。當參數異常時，系統自動預警并結合案例庫給出維修建議，維修響應時間縮短超過 40‰ 工業互聯網平臺整合航材供應鏈、維修工單及客戶需求數據，企業可實時掌握庫存、交貨周期和需求變化，合理安排維修計劃，降低庫存成本，提升資源利用率。

（二）場景驅動：定制化技術創新與應用

低空經濟的多元場景對航空裝備維修提出差異化要求，需針對性創新技術與服務模式。

無人機物流場景中，高頻次起降和復雜環境使無人機機體易疲勞損傷，傳統檢測手段難以滿足其需求。輕量化智能檢測終端集成視覺識別、振動分析功能，可在 10min 內完成無人機機身結構和動力系統檢測，缺陷識別率超95‰ 城市空中交通場景里，載人eVTOL對安全性要求極高，全生命周期健康管理系統融合設計、飛行、維修等數據，精準預測螺旋槳、電池組等關鍵部件剩余壽命（精度?90% ，支撐預防性維修，保障飛行安全。農業植保場景下，無人機長期處于農藥腐蝕、粉塵污染環境，研發的防腐涂層和自清潔材料使部件壽命延長 50% 以上；離線診斷模塊支持無網絡檢測，聯網后同步數據，提升野外維護效率。

（三）生態重構：構建四螺旋協同創新網絡

航空維修數字化轉型并非企業孤立行為，而是需要構建“企業一院校一政府一用戶”協同的產業生態。

一方面，順豐無人機、億航智能等頭部企業搭建開放平臺，共享故障診斷算法和維修知識庫，助力中小服務商提升數字化能力；另一方面，江蘇航空職業技術學院等職業院校通過“訂單班”和實訓基地，定向培養專業人才，解決人才供需不匹配的問題。

同時，政府在生態構建中擔任著“護航者”的角色，通過制定數據共享政策、建立行業標準、加大基建投入，降低企業轉型風險。用戶則通過反饋故障與需求，為技術研發和服務優化指明方向，推動供需端良性互動，共同構建數字化轉型產業生態。

四、案例分析：江蘇省航空裝備維修數字化轉型實踐

（一）案例背景

江蘇省作為全國低空經濟先行示范區，擁有良好的航空產業基礎和政策優勢。近年來，隨著無人機產業的快速發展，對航空維修服務的需求日益增長，傳統維修模式的弊端日益凸顯，數字化轉型成為必然選擇。

（二）轉型措施

1.技術應用。南航無錫研究院為中國商飛C919大飛機生產打造“5G全連接數字孿生工廠”。借助數字孿生技術，將生產廠房、設備及人員在虛擬空間1：1還原，實時呈現設備狀態、人員和物料位置。管理者可在虛擬環境中開展智能管理，精準調配生產要素、優化生產流程，實現“透明化”生產，有效提升C919大飛機生產效率與管理水平[5]。

2.組織變革。江蘇航空職業技術學院與維修企業開展“訂單班”合作，定制課程體系，定向培養數字化維修人才。企業內部打破層級架構，建立扁平化組織，加速信息流通與決策執行；同時通過內訓、外修、技能競賽等方式，提升員工數據分析與智能設備操作能力，組建適應數字化轉型的人才隊伍。

3.生態構建。《江蘇省深化制造業智能化改造數字化轉型網絡化聯接三年行動計劃（2025—2027年）》明確指出，至2027年實現規上工業企業智能化改造全覆蓋、中小企業數字化轉型。聯合上海、浙江建立長三角低空經濟協同創新區，推動數據共享與產業協同；順豐無人機、億航智能等頭部企業搭建開放平臺，向中小維修商共享技術資源，完善產業生態。

（三）實施效果

通過一系列轉型措施的實施，江蘇省航空維修服務能力得到了顯著提升。在人才培養上，江蘇航空職業技術學院“147”培訓中心2023年培訓122名學生，47人已取證，且已取證的畢業學生實現 100% 高質量對口就業，還與企業合作組建訂單班。在產業項目方面，春秋航空揚州機庫項目落成啟用，成為揚州地區首家獨立145維修單位，一年可完成200架次飛機大修任務，且催生多項創新應用。蘇州捷德航空技術有限公司成為中國唯一具備多系列直升機最高級別維修大修能力的空客直升機授權維修中心，保稅維修業務量攀升。中航材航空零部件深度維修項目填補國內技術空白，實現核心部件維修“國內解決”。

（四）經驗總結

江蘇省的實踐表明，航空裝備維修數字化轉型是一個系統工程，需要政府、企業、院校和用戶的共同參與和協同合作。政府要發揮政策引導和資金支持作用，營造良好的發展環境；企業要加大技術研發和組織變革力度，提升自身的數字化能力；院校要加強產教融合，培養符合產業需求的人才；用戶要積極參與，提供需求反饋，形成多方協同、互利共贏的良好局面。同時，要結合本地的產業基礎和優勢，選擇合適的轉型路徑和技術應用，突出特色，實現差異化發展，才能有效推進數字化轉型，提升產業競爭力。

結語

本研究以低空經濟為背景，深入探究航空裝備維修領域數字化轉型路徑。基于國家戰略需求與經濟大省轉型需求，明確轉型必要性。研究剖析技術迭代、場景適配、生態協同三維邏輯，指出技術適配矛盾、組織能力斷層、生態協同困境等阻滯因素，提出技術賦能、場景驅動、生態重構的轉型路徑，并以江蘇省實踐驗證其可行性。研究表明，航空裝備維修數字化轉型是復雜系統工程，需多維度協同推進。技術上構建智能運維體系，實現設備智能監測與資源調配；組織上創新管理模式、培養專業人才；生態上構建四螺旋創新網絡，強化政、企、校、用戶協同。唯有多主體聯動、多維度發力，才能突破轉型瓶頸，推動行業高質量發展。

本文系2025年鎮江市社科應用研究課題《“空天 +ⁿ 融合視角下鎮江低空經濟新業態培育研究》（項目編號：2025YBL071）的研究成果。

參考文獻：

[1]劉先江，宋丹，徐政.以低空經濟打造新質生產力發展新引擎[J].北京航空航天大學學報（社會科學版），2024，（05）：134-144.

[2]通用航空產業發展白皮書（2023）[R].中國航空運輸協會通用航空分會，2023.

[3]鄒娜，付文凱，李建盛.低空經濟賦能新質生產力的主要表現、現實困境與應對策略[J].南華大學學報（社會科學版），2025，26（01）：53-62.

[4]張澎.低空經濟的產業鏈與超大規模市場優勢研究[J].公關世界，2024，（23）：6-9.

[5]趙皎云.探索深度融合的產學研模式助力中國智造一訪南京航空航天大學無錫研究院院長唐敦兵教授[J].物流技術與應用，2021，26（10）：154-157.

（作者單位：江蘇航空職業技術學院）

（責任編輯：宋宇靜）