智慧數(shù)控車間造飛機(jī)，靠譜嗎

 戴著AR眼鏡操控虛擬電子屏幕、拿著相機(jī)給零件進(jìn)行立體掃描……這場(chǎng)景好像在進(jìn)行一次增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的游戲，但事實(shí)上他們是在制造、檢測(cè)飛機(jī)零件。

在這里，操作工人從一身油污到一身清爽，“透明車間”信息交互全程監(jiān)控，擁有神經(jīng)系統(tǒng)的智能流水線實(shí)現(xiàn)“黑燈”作業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)、AR、云計(jì)算，你能想到的時(shí)下炙手可熱的技術(shù)都在這個(gè)車間有所應(yīng)用。智慧車間造飛機(jī)，靠譜嗎?

5月10日，隨著最后一臺(tái)設(shè)備調(diào)試完成，集大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)于一體的中國商飛公司總裝制造中心智慧數(shù)控車間(一期)項(xiàng)目正式投入使用。

中國商飛公司總裝制造中心數(shù)控機(jī)加車間主要承擔(dān)飛機(jī)零部件的研制、生產(chǎn)工作，其產(chǎn)品用于C919大型客機(jī)、ARJ21新支線客機(jī)，也用于波音、空客轉(zhuǎn)包生產(chǎn)項(xiàng)目。傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)加車間內(nèi)常見的景象是，穿戴好防護(hù)工具的技術(shù)工人，站在數(shù)控機(jī)床前，利用雙手操作機(jī)器，將毛坯件加工成飛機(jī)上一個(gè)個(gè)零件。這樣的生產(chǎn)方式對(duì)技術(shù)工人的手工操作水平要求高，人工成本大且效率較低。

2017年下半年起，中國商飛公司總裝制造中心專門成立團(tuán)隊(duì)開展智能制造研究，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行智能化改造，將機(jī)器、軟件、設(shè)備、機(jī)器人進(jìn)行互聯(lián)互通，建成了以制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)為核心，可以24小時(shí)作業(yè)的智能產(chǎn)線。

改造后的智能產(chǎn)線上，可以看到一個(gè)六軸機(jī)器人手臂正在將剛剛加工完成的ARJ21飛機(jī)角片從數(shù)控加工中心內(nèi)拿出，調(diào)轉(zhuǎn)方向后將角片浸入冷卻液內(nèi)冷卻，接著烘干，完成一系列既定工序后，機(jī)器人手臂抓著零件沿著自動(dòng)傳輸線將其精確地放置在檢測(cè)臺(tái)相應(yīng)位置。質(zhì)檢合格后，這個(gè)角片將同它的“小伙伴”一起，由像掃地機(jī)器人一樣行駛的無人搬運(yùn)車(AGV小車)按既定路線運(yùn)送到托架上，作為已完工的合格零件交付至ARJ21飛機(jī)的平尾制造車間。

智能產(chǎn)線的投入使用，提高了飛機(jī)零件的生產(chǎn)效率，原來6臺(tái)數(shù)控加工中心至少需要24名操作工人，現(xiàn)在只需要3人來輔助工作，提升了車間設(shè)備利用率和生產(chǎn)管理效率，形成了一套多品種、小批量、多工序、高精度產(chǎn)品的柔性智能制造新模式。

除了生產(chǎn)線的智能化改造，數(shù)控加工車間還引入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝備AR/VR、智能工具箱、攝影測(cè)量系統(tǒng)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了多種智能工具在實(shí)際生產(chǎn)上的首次應(yīng)用。維修人員和操作人員戴上AR眼鏡，通過指尖的操作，就可以對(duì)機(jī)床和刀具加工狀態(tài)快速進(jìn)行判斷。激光掃描零件裝置如同機(jī)場(chǎng)安檢一樣對(duì)零件進(jìn)行全方位掃描，快速得到加工零件的尺寸數(shù)據(jù)并與三維數(shù)模進(jìn)行比對(duì)，使得零件檢測(cè)分析速度大幅加快，提升產(chǎn)品的入庫效率。此外，在管理層面上，智慧數(shù)控車間對(duì)車間及其內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行實(shí)景數(shù)字化三維建模，融合人員、設(shè)備、環(huán)境等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)車間運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)管理的三維動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)管理，打造透明車間。同時(shí)，運(yùn)用人臉識(shí)別技術(shù)、人員定位技術(shù)、智能傳感裝置等對(duì)人員與環(huán)境進(jìn)行管理與監(jiān)控，打造智能廠區(qū)。

據(jù)了解，在這個(gè)智慧車間，從智能生產(chǎn)線的能級(jí)上看，目前還處于小批量、多品種、多工序的混線生產(chǎn)，下一步將向單件流、完全個(gè)性化定制的方向努力，也就是說任何零件都可以個(gè)性化定制，只生產(chǎn)一件也不至于抬高成本，不受批量化生產(chǎn)的限制。這對(duì)正處于研制階段的飛機(jī)，以及未來滿足不同客戶個(gè)性化的需求都具有十分重要的意義。

中國商飛公司總裝制造中心通過智能廠區(qū)管理、透明車間管理、智能產(chǎn)線和智能工具四大板塊，初步構(gòu)建了一個(gè)高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的智慧數(shù)控車間。上海飛機(jī)制造有限公司科技部部長汪順利說，通過不斷的升級(jí)和智能制造，走到一個(gè)比較前沿的水平，對(duì)整個(gè)飛機(jī)行業(yè)的帶動(dòng)，具有引領(lǐng)的作用。

據(jù)悉，未來，中國商飛公司總裝制造中心將在總結(jié)智慧數(shù)控車間運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推動(dòng)智能設(shè)計(jì)、智能管理、智能生產(chǎn)和智能服務(wù)，加快智慧園區(qū)建設(shè)。中國商飛公司還將充分發(fā)揮主制造商的示范引領(lǐng)作用，不斷提升民用飛機(jī)關(guān)鍵零部件研制攻關(guān)能力，將先進(jìn)技術(shù)用于大飛機(jī)制造，助推飛機(jī)批產(chǎn)提速，加快民用飛機(jī)制造向“智造”轉(zhuǎn)型，打造工業(yè)4.0時(shí)代創(chuàng)新型、智能型民用飛機(jī)總裝制造中心。