從網絡化協(xié)同切入　構建航空工業(yè)智能制造體系

寧振波

加快推進新一代信息技術和制造業(yè)融合發(fā)展，要順應新一輪科技革命和產業(yè)變革趨勢，以供給側結構性改革為主線，以智能制造為主攻方向，加快工業(yè)互聯(lián)網創(chuàng)新發(fā)展，加快制造業(yè)生產方式和企業(yè)形態(tài)根本性變革，夯實融合發(fā)展的基礎支撐，健全法律法規(guī)，提升制造業(yè)數字化、網絡化、智能化發(fā)展水平。

工業(yè)互聯(lián)網促進

傳統(tǒng)行業(yè)數字化轉型

傳統(tǒng)企業(yè)可利用工業(yè)互聯(lián)網推動制造能力和工業(yè)知識標準化、軟件化、模塊化和服務化。 “十四五”時期，我國要加快工業(yè)互聯(lián)網創(chuàng)新發(fā)展，首先要全面理解“工業(yè)互聯(lián)網”，簡單的從字面理解，“工業(yè)互聯(lián)網”=“工業(yè)”+“互聯(lián)網”，是傳統(tǒng)工業(yè)體系與現代信息通信技術的高度融合產物。通過人、機、物的全面互聯(lián)實現全要素、全產業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接，不斷創(chuàng)新傳統(tǒng)制造模式、生產組織方式和產業(yè)形態(tài)，實現傳統(tǒng)工業(yè)數字化轉型升級，提高工業(yè)企業(yè)在“第四次工業(yè)革命”大時代背景下的核心競爭力。其核心是互聯(lián)網和生產要素的融合，利用對工業(yè)生產過程和機器運行產生的大數據采集與分析，既可以實時掌握機器運行狀態(tài)，也可以發(fā)現產品研發(fā)的質量問題，進而優(yōu)化設計、工藝、生產過程，最終達到提升產品質量、減少產品成本、縮短研制周期的目的。當然，當采用工業(yè)互聯(lián)網的技術手段掌握了工業(yè)體系所有的設備和物料的狀態(tài)和運行，實際上就控制了國家的經濟命脈。

工業(yè)互聯(lián)網的體系和生態(tài)非常重要，是構建整個體系的前提，工業(yè)互聯(lián)網以數字化手段，從企業(yè)內部數字化流程建設出發(fā)，可實現產業(yè)鏈上下游企業(yè)間的協(xié)作，幫助工業(yè)體系降本增效，并推動產業(yè)向智能化發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網通過其主要功能構架，即網絡、平臺和安全，來實現和加快智能化、網絡化、個性化的工業(yè)生產過程，滿足未來社會發(fā)展的多重需求。其中，網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障、工業(yè)是主體?！熬W絡”包括“有線網絡”和“無線網絡”，是實現工業(yè)全系統(tǒng)、全產業(yè)鏈、全價值鏈泛在深度互聯(lián)的基礎。通過打造低延時、高可靠性、廣覆蓋的網絡基礎設施，實現信息數據在生產各環(huán)節(jié)和全要素的無縫連接，從而支撐形成實施狀態(tài)感知、協(xié)同交互、智能反饋的生產模式。

傳統(tǒng)企業(yè)可利用“平臺”強大的工業(yè)數據采集能力、海量數據處理能力、工業(yè)知識沉淀能力、工業(yè)應用創(chuàng)新能力，推動制造能力和工業(yè)知識標準化、軟件化、模塊化和服務化。因此，工業(yè)互聯(lián)網平臺既是工業(yè)應用創(chuàng)新的平臺，也是新型工業(yè)應用運行的載體，可以進一步融合新一代信息技術發(fā)展?；谄脚_的大數據系統(tǒng)對工業(yè)數據進行分析處理，實現企業(yè)內部數字孿生體的建設，獲得生產過程的認知，以達到工廠的智能反饋和決策。企業(yè)和企業(yè)之間，通過工業(yè)互聯(lián)網平臺打造產業(yè)鏈、供應鏈上下游企業(yè)的設計、研發(fā)、制造、銷售、服務等環(huán)節(jié)數據，實現企業(yè)和企業(yè)、企業(yè)和產品、企業(yè)和用戶之間的互聯(lián)，通過網絡協(xié)同化打破信息孤島的問題，實現數據共享，資源配置優(yōu)化。

助力航空工業(yè)

降本增效

在“新基建”時代，構建數字驅動的工業(yè)新生態(tài)已成為企業(yè)亟待解決的關鍵問題

工業(yè)互聯(lián)網與航空工業(yè)已有融合發(fā)展的成功案例。在波音787飛機的研究制造過程中，波音公司因使用工業(yè)互聯(lián)網的網絡協(xié)同化設計，以及遍布全球的制造網絡提高了生產制造效率。據悉，渡音787采用MBD標準進行研制，成功實現了全球范圍內異地協(xié)同設計制造，借助平臺網絡實現了傳輸產品模型、交換產品設計、工藝和維護信息等環(huán)節(jié)的異地協(xié)同，打破了延續(xù)幾百年的用藍圖圖紙和工藝卡片設計飛機的慣例，在平臺上完成了設計、研發(fā)、試驗、生產、供應等各環(huán)節(jié)的異地協(xié)同合作，大大縮短了研制周期、減少了資源浪費，實現了產品研發(fā)的降本增效。

工業(yè)互聯(lián)網安全十分重要，涉及設備安全、控制安全、網絡安全、應用安全和數據安全等。通過建立工業(yè)互聯(lián)網安全保障體系，可實現對工廠內外網絡設施的保護，既能避免重要數據的流失和泄露，也能防范外部的惡意攻擊。要從根本上解決“安全”問題，需要盡快實現集成電路和基礎軟件的自主化。

工業(yè)和制造業(yè)在產品設計、工藝設計、制造檢測、試驗運行、維護服務等流程中將產生大量的數據信息，工業(yè)互聯(lián)網的前端是采集數據的傳感器，對工業(yè)和制造業(yè)向智能化、高端化、融合化、國際化轉型發(fā)展的重要性不言而喻。在“一切業(yè)務數據化，一切數據業(yè)務化”的時代下，我國率先發(fā)布相關政策，加快“新基建”建設步伐，鼓勵企業(yè)擁抱工業(yè)互聯(lián)網等新一代信息技術。 在“新基建”時代，構建數字驅動的工業(yè)新生態(tài)已成為企業(yè)亟待解決的關鍵問題。工業(yè)互聯(lián)網建設與其他新型基礎設施建設是緊密相連、相互促進的關系，構成了數據采集、傳輸、計算、分析、應用等數據閉環(huán)。工業(yè)互聯(lián)網平臺的關鍵是實現這些技術的群體性突破和協(xié)同性創(chuàng)造。

比如，裝備制造作為我國傳統(tǒng)制造業(yè)的代表之一，純粹的機械系統(tǒng)的改進和創(chuàng)新環(huán)節(jié)已經相對成熟，但傳統(tǒng)的機電技術以及新興的互聯(lián)網技術結合，將帶來巨大創(chuàng)新。工業(yè)互聯(lián)網的應用，推動AI、5G、大數據和ICT與機械設備更深入地融合，為當前產業(yè)的數字化轉型插上了騰飛的翅膀。

與航空工業(yè)的融合

仍有提升空間

航空工業(yè)可以以工業(yè)互聯(lián)網的網絡化協(xié)同為切入點，打造智能制造體系。

我國航空工業(yè)正在積極擁抱工業(yè)互聯(lián)網。以中國商飛上海飛機制造有限公司為例，它聯(lián)合互聯(lián)網企業(yè)、設備制造企業(yè)和移動通訊企業(yè)，一起開展“5G+工業(yè)互聯(lián)網”在大飛機生產裝配、工廠流程、質量監(jiān)管等方面的探索，形成了智能生產、智能物流、智能檢測等融合應用實踐成果。其中，智能生產構建了基于大數據驅動的產品、設備、倉儲、物流等生產要素全過程管控，實現了對生產環(huán)境、生產狀態(tài)、各類物料等全方位的追蹤和優(yōu)化，提升了生產的智能運營管理，實現了零配件精準定位;智能物流構建了機床自主觸發(fā)物流需求的智能物流方式，大幅度提升了裝配協(xié)同效率，降低成本;智能檢測構建了大飛機制造機器視覺，實現復合材料的無損檢測，大幅縮短了檢測時間。

我想為航空工業(yè)與工業(yè)互聯(lián)網的融合發(fā)展提供一些發(fā)展思路。航空產品作為一種不可分解的復雜工業(yè)產品，具有氣動外形要求嚴格、內部結構復雜、空間緊湊、零部件數量巨大、設計專業(yè)面廣、設計更改頻繁、對材料要求嚴苛等特點。這些因素使其成為一個技術難度大、研制周期長、協(xié)作面廣、成本高昂、管理復雜的系統(tǒng)工程，各項任務之間既要相互聯(lián)系，又要相互制約。

航空工業(yè)可以以工業(yè)互聯(lián)網的網絡化協(xié)同為切入點，從整合研發(fā)資源、重構生產范式、變革管理模式、提升維護效率等方面，利用基于MBD的研發(fā)設計、基于CPS的智能制造、基于大數據分析的供應鏈管理、基于PHM的運營維護來落實數字化轉型，打造智能制造體系。