發(fā)揮航天技術(shù)優(yōu)勢建設(shè)一流智能制造研究院

/江蘇金陵智造研究院有限公司

馬艷波 /中國航天科工運載技術(shù)研究院

袁勇 /南京晨光集團(tuán)有限責(zé)任公司

智能制造是基于新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能，其以智能工廠為載體、以生產(chǎn)關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心、以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)、以全面深度互聯(lián)為支撐?！爸袊圃?2025”“德國工業(yè) 4.0”均將智能制造技術(shù)作為帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展、實現(xiàn)制造業(yè)整體變革的核心發(fā)展方向。

作為國家安全保障和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，以及中國制造業(yè)發(fā)展最高水平的典型代表，中國航天制造企業(yè)在新的時期發(fā)展智能制造技術(shù)具有重要意義。當(dāng)前，中國航天面臨型號產(chǎn)品數(shù)量不斷增加，對新產(chǎn)品與新技術(shù)的需求日益迫切，對質(zhì)量、服務(wù)和成本控制的要求不斷提高，行業(yè)內(nèi)外競爭不斷加劇等形勢，因此有必要抓住當(dāng)前制造業(yè)整體變革發(fā)展的方向，以智能制造推動中國航天新一輪產(chǎn)業(yè)革命。

南京晨光集團(tuán)有限責(zé)任公司是中國航天科工集團(tuán)有限公司下屬大型國有企業(yè)，也是國家核心保軍單位。為積極響應(yīng)國家“中國制造2025”、軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略，落實航天科工“三創(chuàng)新”“四個化”等轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略舉措，2017年南京晨光出資設(shè)立江蘇金陵智造研究院有限公司，將40余年積累的航天伺服優(yōu)勢技術(shù)經(jīng)驗進(jìn)行軍民融合發(fā)展，聚焦智能制造整體解決方案、智能制造系統(tǒng)集成、智能制造核心零部件三大產(chǎn)業(yè)方向，旨在打造國內(nèi)一流的智能制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心和智能制造研究院，推動南京晨光及航天科工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。

一、發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)階段性成果

金智研究院成立以來，以建設(shè)一流的智能制造研究院為目標(biāo)，通過全體員工的不懈努力，部分核心技術(shù)和產(chǎn)品實現(xiàn)突破，圍繞三大產(chǎn)業(yè)方向，產(chǎn)業(yè)發(fā)展動能逐步形成。目前，金智研究院是航天科工智能化改造主要成員單位，是中國航天科工運載技術(shù)研究院的智能制造主平臺，也是南京市智能制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新平臺。

1.技術(shù)研發(fā)

緊跟智能制造行業(yè)發(fā)展和技術(shù)發(fā)展趨勢，在智能制造系統(tǒng)集成方面突破了智能工廠/車間總體規(guī)劃設(shè)計、智能工廠/車間/生產(chǎn)線規(guī)劃仿真及優(yōu)化設(shè)計、設(shè)備層數(shù)字化集成及協(xié)同管控等關(guān)鍵技術(shù)，有效支撐了智能化改造業(yè)務(wù)拓展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，保障了航天科工智能生產(chǎn)線建設(shè)、論證和“啞設(shè)備”改造工作的開展；在智能制造關(guān)鍵零部件方面突破了民用高性能/高響應(yīng)伺服控制、高功率密度驅(qū)動控制等伺服驅(qū)動關(guān)鍵技術(shù)，突破了微滲漏高速動密封、嵌入式結(jié)構(gòu)集成設(shè)計等液壓微系統(tǒng)集成應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，為產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化打下基礎(chǔ)。

2.產(chǎn)品研制

以市場需求為導(dǎo)向，在智能制造系統(tǒng)集成方面形成具有行業(yè)先進(jìn)水平的智能工廠/車間/生產(chǎn)線總體解決方案模板，牽頭抓總的總裝智能車間項目成為國內(nèi)唯一具有國防科工局智能車間試點示范以及國保局涉密信息系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)安全信息交換試點示范的“雙示范”工程；在智能制造關(guān)鍵零部件方面成功研制AGV一體化舵輪系列化產(chǎn)品、智能物流裝備用系列化低壓伺服驅(qū)動器、航空用燃油調(diào)節(jié)系統(tǒng)和液壓動力單元等產(chǎn)品，獲得中國國際機(jī)器人年度創(chuàng)新大獎、航天科工運載技術(shù)研究院民用產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新項目等多個獎項。

3.產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在智能制造系統(tǒng)集成方面，依托總裝智能車間示范工程和優(yōu)勢工藝能力，在中國航天科技集團(tuán)有限公司、中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司、中國電子科技集團(tuán)有限公司等軍工系統(tǒng)內(nèi)形成一定知名度，初步建立行業(yè)口碑；在智能制造關(guān)鍵零部件方面，針對舵輪系統(tǒng)進(jìn)行重點突破，與AGV行業(yè)主要客戶建立合作關(guān)系，產(chǎn)品市場口碑和品牌影響力逐步形成，高端液壓泵閥元件基于航天技術(shù)優(yōu)勢，在航空、船舶市場打開突破口，并在油氣鉆探、光熱發(fā)電等民用新興領(lǐng)域具備推廣條件。

二、發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新舉措

積極落實航天科工“三創(chuàng)新”和“四個化”發(fā)展戰(zhàn)略，以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，以管理創(chuàng)新激發(fā)員工活力，以商業(yè)模式創(chuàng)新快速形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)；通過信息化建設(shè)形成企業(yè)現(xiàn)代化管控能力，通過市場化行為提升企業(yè)市場競爭力，通過社會化發(fā)展增強(qiáng)企業(yè)社會價值創(chuàng)造能力，通過國際化手段提高全球資源統(tǒng)籌發(fā)展能力。

1.技術(shù)創(chuàng)新

全面梳理技術(shù)體系，形成頂層技術(shù)框架。在全面研判智能制造全價值鏈技術(shù)發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，布局建立5年的智能制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系及產(chǎn)品體系。聚焦以多品種、小批量為代表的軍工離散型行業(yè)，圍繞智能制造整體方案、系統(tǒng)集成和關(guān)鍵零部件，完成兩大類9小類共計121項技術(shù)梳理，并分步驟開展技術(shù)攻關(guān)和示范應(yīng)用。作為平臺公司，牽頭完成航天科工運載技術(shù)研究院、南京晨光智能制造“十三五”專題規(guī)劃，引領(lǐng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

重點開展技術(shù)攻關(guān)，實現(xiàn)核心技術(shù)快速掌握。按照專業(yè)特點組織內(nèi)部研發(fā)中心，對支撐智能制造研究院的核心技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)；搭建通用研發(fā)平臺，逐步實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)開發(fā)分離。突破了智能工廠/車間系統(tǒng)規(guī)劃建模與仿真、智能裝備系統(tǒng)集成、故障預(yù)測及健康管理、高性能/高響應(yīng)伺服控制、低壓大功率驅(qū)動、高精度流體傳動控制等關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)貨架式、系列化產(chǎn)品開發(fā)打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

加強(qiáng)外部學(xué)術(shù)交流，緊跟國際前沿技術(shù)。與當(dāng)?shù)?85、雙一流高校加強(qiáng)合作，建立聯(lián)合實驗室開展學(xué)術(shù)交流和智能制造前沿技術(shù)研發(fā)，通過人才交流和專項研發(fā)，迅速掌握并應(yīng)用機(jī)器視覺、人機(jī)交互、機(jī)器人協(xié)同控制、高精度軌跡規(guī)劃等前沿技術(shù)。同時，定期組織專家舉辦技術(shù)講座，緊跟智能制造技術(shù)發(fā)展的國際前沿動態(tài)，確保在控制方面的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。

2.管理創(chuàng)新

推進(jìn)體制機(jī)制改革，充分激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力。加快推進(jìn)混合所有制改革進(jìn)程，通過實施核心團(tuán)隊股權(quán)激勵，進(jìn)一步激發(fā)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力。在開展薪酬改革方面，對研發(fā)部門實施項目制+能級制雙重績效考核，項目績效與項目收益掛鉤，在工資總額中單獨列支一部分作為項目成果獎，釋放人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力，能級績效與工作任務(wù)序時進(jìn)度掛鉤，細(xì)化管理顆粒度；對管理部門推進(jìn)以價值貢獻(xiàn)為導(dǎo)向的薪酬分配改革，以問題為導(dǎo)向解決金智研究院發(fā)展中的痛點和難點問題，根據(jù)價值貢獻(xiàn)情況兌現(xiàn)績效獎勵。

建立扁平化流程體系，實現(xiàn)企業(yè)高效運作。規(guī)范設(shè)計開發(fā)流程，基于IPD和精益研發(fā)理念，梳理技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)流程，形成金智研究院產(chǎn)品開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)手冊和工程項目管理規(guī)范；通過引入成熟項目管理軟件，從文檔模板化、實施流程化、管理信息化等方面提高項目管理水平，構(gòu)建扁平高效的信息化管理系統(tǒng)。通過建立扁平化流程體系，減少中間環(huán)節(jié)，實現(xiàn)高效運轉(zhuǎn)。

3.商業(yè)模式創(chuàng)新

全面開放合作，集聚智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)。結(jié)合自身優(yōu)勢，圍繞產(chǎn)業(yè)布局方向，充分利用內(nèi)外部資源支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。鼓勵產(chǎn)業(yè)鏈上下游龍頭企業(yè)和研發(fā)團(tuán)隊參與混改，通過股權(quán)和資本形成強(qiáng)綁定關(guān)系的產(chǎn)業(yè)鏈體系，進(jìn)一步加快金智研究院的發(fā)展；通過縱向產(chǎn)業(yè)鏈整合擴(kuò)大平臺產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游龍頭企業(yè)深入合作，形成智能制造產(chǎn)業(yè)集聚；整合南京晨光內(nèi)部產(chǎn)業(yè)資源，充分發(fā)揮金智研究院的平臺引領(lǐng)作用，并結(jié)合各自優(yōu)勢形成新的業(yè)務(wù)增長點。

樹立品牌優(yōu)勢，構(gòu)建市場營銷體系。利用行業(yè)專業(yè)網(wǎng)站、知名媒體、企業(yè)公眾號等品牌載體，開展品牌宣傳，通過專業(yè)展會、行業(yè)論壇等方式，構(gòu)建定位精準(zhǔn)的品牌推廣渠道；打破傳統(tǒng)軍品縱向配套的模式，建立面向民用市場的營銷體系，針對智能制造整體解決方案大量售前工作的要求，成立前端業(yè)務(wù)工作室，負(fù)責(zé)前期方案溝通和商務(wù)對接；針對智能制造核心部件貨架類產(chǎn)品，加快建立代理商體系和線上銷售平臺，通過代理代銷和線上銷售實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大。

三、建設(shè)智能制造研究院的思考

針對一流智能制造研究院這一目標(biāo)，在發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)時必須同步開展智慧院所建設(shè)，重點關(guān)注研發(fā)過程的模式創(chuàng)新。在基于智能制造的整體框架體系下，面向智能互聯(lián)產(chǎn)品，引入系統(tǒng)工程、并行工程、模塊化設(shè)計等先進(jìn)方法，采用數(shù)字化、虛擬化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建智能互聯(lián)產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)環(huán)境，支持全壽期、多層次、多模式、多維度的研發(fā)協(xié)同，提高創(chuàng)新研發(fā)核心競爭力。

1.企業(yè)研發(fā)

面向客戶定制的需求工程。研發(fā)人員面向客戶化定制需求提前進(jìn)行系列化產(chǎn)品規(guī)劃，以適應(yīng)客戶未來選配及定制需求，即面向個性化定制的設(shè)計規(guī)劃；市場營銷人員與客戶進(jìn)行需求互動時，在互動過程中可以基于平臺給客戶提供靈活配置的推薦方案，并基于定制化結(jié)果，利用手持終端、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)等給出可視化的產(chǎn)品互動體驗；客戶需求確定后，在產(chǎn)品研制過程中，客戶可以基于需求對全過程進(jìn)行透明化實時監(jiān)控，并可以根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)的需求更改。

面向客戶定制的需求工程。圍繞智能產(chǎn)品客戶定制需求，采用基于模型的系統(tǒng)工程方法進(jìn)行智能產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計、方案設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、試驗驗證等。

多專業(yè)智能產(chǎn)品設(shè)計。支持機(jī)、電、軟等多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計。與傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計不同，這里更強(qiáng)調(diào)面向客戶定制化需求的設(shè)計、面向智能特性的設(shè)計、嵌入式軟件研發(fā)及其一體化管理等。

DFx并行工程。引入并行工程等方法，實現(xiàn)面向供應(yīng)鏈的設(shè)計（DFSCM）、面向制造的設(shè)計（DFM）、面向裝配的設(shè)計（DFA）、面向保障的設(shè)計（DFS）等，以支持研發(fā)與供應(yīng)商優(yōu)選、工藝設(shè)計、保障設(shè)計的并行。

xMU樣機(jī)工程。在DMU工程化應(yīng)用的基礎(chǔ)上，在研發(fā)過程中引入增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）、虛實映射（DT），實現(xiàn)基于AR的設(shè)計評審、基于虛實映射技術(shù)的實物仿真等，提高產(chǎn)品研發(fā)水平和效率。

2.協(xié)同研發(fā)

未來的協(xié)同業(yè)務(wù)將打破地域、資源短缺、應(yīng)用部署復(fù)雜等限制，實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的研發(fā)協(xié)同，并支持新的研發(fā)模式。

全國供應(yīng)商協(xié)同研發(fā)。企業(yè)可以基于全國供應(yīng)商協(xié)同環(huán)境實現(xiàn)與供應(yīng)商的無縫研發(fā)高度協(xié)同，主要協(xié)同業(yè)務(wù)包括供應(yīng)商技術(shù)接口管理、交付需求及計劃管理、研發(fā)樣機(jī)協(xié)同、交付數(shù)據(jù)協(xié)同管理、工程協(xié)調(diào)、基于AR的研發(fā)協(xié)同評審等。

協(xié)同研發(fā)云平臺。面向企業(yè)聯(lián)盟或眾創(chuàng)參與成員，建立協(xié)同研發(fā)云平臺，提供按需定制的研發(fā)工具及應(yīng)用環(huán)境，支持各協(xié)作主體基于云端協(xié)同環(huán)境開展高效協(xié)同。

3.創(chuàng)新研發(fā)

通過物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，將運營、運維環(huán)節(jié)與研發(fā)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，推動研發(fā)的持續(xù)、快速創(chuàng)新。

研發(fā)及運營協(xié)同。涵蓋研發(fā)與生產(chǎn)運營協(xié)同、研發(fā)與交付產(chǎn)品的運營協(xié)同2個層面的協(xié)同。業(yè)務(wù)主要包括研發(fā)工程數(shù)據(jù)協(xié)同、更改協(xié)同。

基于運營的研發(fā)創(chuàng)新。通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，與生產(chǎn)、產(chǎn)品運營環(huán)節(jié)進(jìn)行互聯(lián)，通過實時監(jiān)測生產(chǎn)質(zhì)量及運營效果，對產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化。研發(fā)人員也可以通過大數(shù)據(jù)分析能力預(yù)測產(chǎn)品的故障問題，通過改進(jìn)設(shè)計解決產(chǎn)品缺陷。

4.研發(fā)管理

從頂層技術(shù)管理的需求出發(fā)，建立研發(fā)環(huán)節(jié)分監(jiān)控中心，監(jiān)控內(nèi)容包括研發(fā)進(jìn)度、研發(fā)需求滿足度、仿真試驗狀態(tài)、工程更改統(tǒng)計和數(shù)字化樣機(jī)等。

一是研發(fā)技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控，總體展示產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)，所有產(chǎn)品研制階段以及批臺次狀態(tài)等。

二是研制進(jìn)度監(jiān)控，包括研制分工及進(jìn)展情況。

三是工程更改及貫徹監(jiān)控，包括產(chǎn)品更改統(tǒng)計及閉環(huán)統(tǒng)計、基于設(shè)計模塊的更改情況統(tǒng)計和更改貫徹閉環(huán)統(tǒng)計等。