航空航天智能制造为我国高端装备转型升级提供重要支撑

查荣荣

生物医药、节能环保、金属材料

  • 2019-08-29
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近年来,智能制造占据了制造业的主要地位,航空航天领域作为我国高端装备的典型代表,两者的有效结合推动着我国高端制造业的发展。本文结合智能制造的技术发展,重点分析了我国航空航天制造智能装备行业发展现状。

摘要:近年来,智能制造占据了制造业的主要地位,航空航天领域作为我国高端装备的典型代表,两者的有效结合推动着我国高端制造业的发展。本文结合智能制造的技术发展,重点分析了我国航空航天制造智能装备行业发展现状。

航空航天产品具有系统性强、集成度高等特征,其技术涉及材料、机械等多领域,主要包括金属成形、焊接、特种加工、工业工程等。目前,我国航空航天产品正朝着轻量化、高性能化方向发展,产品升级以及更新速度较快,总体性能有待大幅度提升。为了有效提高航空航天产品的可靠性、降低制造成本,智能制造装备的有效应用是产业发展的加速器。

我国高端装备依靠进口比例大,提高工业智能制造势在必行

我国正处于由“制造大国”向“制造强国”转变的重要时期,智能制造装备可以有效提高生产效率,是衡量国家工业化水平的重要标准。目前来看,我国中低端设备自给率达85%,但是高端装备技术仍然依赖进口,图1数据显示,我国集成电路芯片制造装备、大型石化装备、汽车制造关键设备进口比例分别是80%、40%、70%。高端装备领域仍然存在自主创新能力不足、产业结构待改善、能源消耗大等缺陷。智能制造的独立自主性,在制造业系统中占据核心地位。为提高我国制造业市场竞争力,由传统模式转型智能制造势在必行。

图1 我国高端装备领域依赖进口占比情况

(资料来源:中国机械工业联合会)

航空航天智能制造框架可有效提高产业运行效率,为产业技术变革提供新方向

航空航天制造业市场容量大、技术含量高、行业覆盖面广,处于先进设备的高端位置。随着制造业智能化概念的提出,我国航空航天工业迎来了新的技术变革方向。根据我国航空航天工业的发展特征,行业形成的初步智能制造架构模型如图2所示。该架构形成了制造新模式,针对企业管理、企业联盟、生产管理及控制执行等层面建立的智能制造系统,对于产品研制过程中的设计、制造等环节的智能处理。该系统包含企业管理层的组织管理、供应链管理、企业资源计划以及企业联盟层的供应商间的协调,还包括生产管理层与控制执行层的生产线、智能工装间的智能连接。整体控制产品、设备、生产线及供应链间的高效运行,最终实现自适应调整。

此外,航空航天智能制造技术包含数字线索技术、信息物理生产系统技术及智能人工增强系统技术。核心技术的整体协调,共同完成航空航天智能制造系统的信息传递、信息分析、细化分解复杂操作过程等任务,保证对运行工艺的准确高效分析。

表1 航空航天智能制造架构模型 

资料来源:公开资料整理)

航空航天智能制造装备在产业升级中作用重大,国内涌现一大批高端制造装备企业

目前,我国航空航天产业处于高密度研制发射、航天事业高度深入、商用发动机研制验证的关键时期,装备数字智能化的升级应用尤为重要。轻质薄壁构件的精密成形、硬脆材料超精密加工、薄壁弱刚性零件数控加工、难加工结构特种加工、空间防护与减磨润滑处理、树脂基复合材料成形等工艺的优化,已经成为航空航天智能制造产业的重要发展方向。目前,我国航空航天智能制造产业处于发展期,在高端装备技术领域逐渐取得技术突破及创新。我国高端装备制造重点企业有秦川发展、沈阳机床、昆明机床、天马股份、青海华鼎、智云数据等。

表2 年我国智能制造数控机床重点企业

(资料来源:公开资料整理)

结语

目前来看,我国高端制造装备进口比例大,智能制造在产业升级中作用明显,为我国制造业未来发展的重要方向。航空航天产业是关系到我国民生经济的重要组成部分,航空航天智能制造框架可有效提高产业运行效率,为产业技术变革提供新方向。此外,航空航天智能制造装备在产业升级中作用重大,国内涌现一大批高端制造装备企业,如秦川发展、沈阳机床、昆明机床、天马股份、青海华鼎、智云数据等。

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