航空离散制造是指以飞机、发动机和机载设备等复杂产品为对象，通过离散加工、装配和测试等环节实现产品制造的先进生产方式。随着航空工业向智能化、数字化、绿色化方向发展，航空离散制造正经历着深刻变革。

中国航空工业庆安集团有限公司（以下简称：庆安公司）自1955年创立以来，经过近70年发展，已成为以航空作动与控制技术为核心的大型航空配套企业，在航空制造领域取得多项重大技术突破，包括荣获国家科技进步特等奖的前缘襟翼驱动系统和获得国家技术发明二等奖的碳纤维增强性能湿式摩擦材料关键技术等。

裴建平  中国航空工业庆安集团有限公司专业总师

面临的压力与挑战

庆安公司作为典型的高混产离散制造企业，面临着日益严峻的制造挑战。随着产品离散化特征加剧，新研产品占比已达60%，制造管理复杂度显著提升。庆安公司目前自制零件种类超2万余项，重要零件平均流转批量仅10件左右。同时，年变更单超万次，导致产线频繁停滞，严重影响生产稳定性。

具体表现为三点：首先，多型号、不同成熟度产品（3~9级）混线生产，新研型号迭代频繁，某重点工程50%以上LRU迭代超9次；其次，技术变更频繁，主要机加单位年工艺变更达11462份，其中科研新品占比90%，技术波动原因占79%；第三，信息传递依赖人工，主要机加单位日均异常问题数十次，业务领导每天需参加1~3次生产协调会。

此外，企业还面临三重突出矛盾：客户需求快速变更与交付周期缩短的矛盾、快速交付与高质量要求的矛盾以及国产化替代与交付进度的矛盾。这些挑战共同导致制造过程管控不确定性增加，管理难度持续升级，倒逼企业必须加快推进数智化转型进程。

从九大方面着手   推进数字化转型战略

面对制造业数字化转型浪潮，庆安公司深刻认识到传统发展模式已难以适应新形势要求。基于系统综合集成理念，庆安公司确立了构建航空柔性精益智造系统的战略目标，通过“三管齐下”策略推进转型：以ISC变革打通管理体系、以智能制造创新生产模式、以资源优化实现存量带动增量。这一转型历程始于2010年的设备数控化改造，历经物联网技术研究（2015）、智能制造系统建设，到2021年与华为合作深化流程变革，形成了完整的演进路径。

值得一提的是，庆安公司确立了“立足制造本质、统筹规划、分步实施”的推进原则，重点围绕四个方向提升核心能力：制造工艺数字化、生产制造智能化、生产管控信息化和设备管理网络化。在实施路径上采取三阶段推进策略：首先开展局部场景试点，其次实现完整场景应用，最后是达成系统集成管控。通过这一系列举措，庆安公司致力于实现从传统制造向智能制造的转型升级，全面提升生产制造的柔性化、精益化和智能化水平，最终达成高质量、高效率、低成本以及敏捷响应的制造目标，为航空高端装备的高质量发展提供了有力支撑。

展开来讲，庆安公司从九大方面着手开展工作。

第一，夯实工艺基础、提升制造效率：建设数字化工艺设计与仿真平台，提升工艺健壮性，保障制造稳定性；聚焦现场制造，以精益为手段，提质增效为目标，持续开展精益百万工程，从点-线-面-体多维度推进，提升制造效率。

第二，多品种小批量向“少品种中大批量”转换：在全面推进产品统型的同时，在零件端形成了齿轮、阀、活塞、筒体、壳体、结构件、小型回转体及精密元器件等8个核心专业，按照核心专业分别形成各自的零件簇，将2.2万余种零件统型成267个零件簇，并按零件族进行工艺统型、刀具统型及结构化知识库管理。

第三，单元化生产+动态重构模式，提高制造柔性度：基于统标统型结果，按产品族组织生产和运营管理。形成了8个专业21个生产单元，实现高敏捷、低成本制造，在单元化生产的基础上，不改变物理布局，通过物联网技术、动态调度和自动化物流等，动态构建虚拟单元，解决突发能力瓶颈、紧急插单等问题，提升制造系统的柔性度，满足客户需求变化，解决多品种小批量管控难题。

第四，通用生产设备智能化改造，实现存量带动增量：充分考虑离散制造特征，依照自动化建线基本原则，制定了建线决策模型、建线指南，后评价指标体系，以解决重点产品能力瓶颈为目的，以改造现有设备为主，建成多条机加、装试与特种加工等具有显著柔性特征的自动化单元/产线。

第五，机加通用生产设备智能化改造典型项目：机加齿壳体柔性智能产线上能够兼容42种不同种类零件的无人值守连续生产，实现高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备以及智能检测等关键技术装备之间的互联互通与集成，可随时自动切换零件进行自动化加工，设备利用率可达到80%以上。实现了离散制造与自动化智能加工技术的有效融合与协同应用；机加滚齿、外圆磨床自动化柔性工作站由一台机床、一套自动化上下料系统及数据采集系统组成，解决了外齿类零件滚齿、外磨工序瓶颈，实现外齿类零件瓶颈工序的自动化加工，提高产能和质量稳定性。机加去毛刺自动化单元由一台内齿去毛刺设备、一台外齿去毛刺设备、一套自动化上下料系统及数据采集系统组成，实现了外齿轴类、内齿壳体类零件滚、插、磨齿后的自动化去毛刺。

第六，智能仓储、物流协同作业，提高制造快速响应能力：为减少设备停滞等待时间，强化生产准备、物流协同作业，建设智能仓储和以AGV为主要物流手段的物流调度系统，实现物料的有序、精准且快速送达。生产准备采取机外集中预调方式，实现出库-预调-物流-设备工位的无缝对接。生产准备到位率达95%，自动物流覆盖率61%，关键设备利用率平均达到68%以上 。

第七，设备互联互通，提高制造数据的动态感知与分析：建设制造数据采集与状态管理系统（MDC/DNC），数控设备全面入网，实现运行设备的监视、数据采集、可视化管理以及各类信号报警等功能和数控程序的自动传输。

第八，搭建基于IOT的智能管控平台，打通管理层和设备层集成管控：IOT的智能管控平台（在建）是连接信息管理层和设备层的桥梁，向上集成各类应用系统，向下连接各种生产设备，实现人员、设备、物料、能耗、质量以及物流等信息的实时采集、分析与控制，达到“下采上控”的管控目标；IOT平台建设是智能制造由线到面，由局部到整体，由单元级到工厂级建设的重要标志。

第九，装试通用生产设备智能化改造典型项目以制造效率及质量提升为目标，应用精益生产理念和自动化、数字化及智能化等技术，从生产批量和制造成熟度两个维度，开展装配试验能力提升项目的规划建设，实现装配试验环节的装备自动化、信息化应用水平。

此外，中航机载系统有限公司依托庆安成立机载精益智造创新中心，庆安公司以“共建、共享、共用”的工作思路，统筹机载智能制造行业管理，统一架构，推进机载智能制造标准建线；开展先进制造工艺及智能制造技术研究，聚智、聚力、聚能平台化攻关，实现了符合机载发展需求的先进智能制造能力“平台共享”，共享知识成果。同时，庆安公司已开始离散制造模式优秀解决方案的快速复制推广，为行业持续赋能。

结语

这一转型实践不仅为庆安公司高质量发展提供了强大动力，也为航空制造业数字化转型提供了宝贵经验，对离散制造企业的智能化升级具有重要借鉴价值。

智能制造是一个长期复杂的系统项目，尤其是航空机载离散制造特征的智能制造，需要系统规划，持续推进，以及多专业、多业务域的协同；更强调业务流程变革与技术创新应用相融合。其中，制造工艺是智能制造的核心基础，工艺的健壮性是实现全过程自动化、提高过程稳定性的关键因素。而离散特征的智能制造更强调制造过程的柔性化、可重构与自适应，需要提高信息协同与集成能力，强化基于物联网的动态数据采集能力，以实现预先规则下的动态决策，及作业现场的精准执行。 

展望未来，庆安公司将持续深化数智化转型，通过坚持系统规划、重点突破和持续优化的实施路径，实现向智能制造的转型升级，推动产业链协同创新，为我国航空制造业建设作出更大贡献。