理论教育 智能制造在我国军工制造领域的应用现状与挑战

智能制造在我国军工制造领域的应用现状与挑战

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:《中国制造2025》是中国推动传统制造业转型升级和应对新技术革命,实现高端化跨越发展的整体谋划。①具备军工智能制造发展的良好基础。目前,我国军工企业已经具备了一定的信息化软硬件基础和条件。但从总体上看,我国国防科技工业目前还处于由机械军工向数字军工发展的转型阶段,一些行业领域的信息化应用尚处于由单项技术应用向系统集成的过渡时期。与国外军工先进智能制造水平还有一定距离,表现在以下4个方面。

智能制造在我国军工制造领域的应用现状与挑战

《中国制造2025》是中国推动传统制造业转型升级和应对新技术革命,实现高端化跨越发展的整体谋划。智能制造是实现转型发展和跨越发展的最佳途径。通过智能制造能够带动各产业的智能化水平的提高,其数字化、网络化、智能化成为主攻方向。

国防科技工业是国家战略性产业,是国家制造业的重要组成部分,也是工业4.0的决胜之地。武器装备科研生产多为复杂产品,一般为多家厂所协同设计制造,并需要具备快速反应、变批量生产、全生命周期支持等多方面的能力,充分体现了一个国家工业化的基础能力和管理水平,处于中国工业4.0发展的核心地位,国防科技工业要在《中国制造2025》战略中发挥独特作用,集智攻关、重点突破。

(1)应用现状。

“十一五”“十二五”期间,我国国防科技工业加强了信息化建设的顶层设计和统筹规划,开展了数字化生产线、管理信息化等方面的建设,推动了军工核心能力升级,有效保障了军工任务的完成。信息化已经成为国防科技工业坚持走两化深度融合发展道路,实现跨越式发展的必然选择;成为推动创新驱动发展,提升国防科技工业核心竞争力的根本保障;为形成数字化、智能化的国防科技工业科研、生产和管理体系奠定了坚实的基础。

①具备军工智能制造发展的良好基础。

目前,我国军工企业已经具备了一定的信息化软硬件基础和条件。各军工单位完善了军品数字化研制标准规范体系,通过云计算技术在航天制造与服务领域落地形成的云制造技术推广应用,在船舶行业中转化形成的“智慧海洋”模式等,创新了网络化条件下的敏捷制造模式,为国防科技工业在“智能化”相关领域积累了大量的理论成果和实践经验。比如,计算机应用已覆盖生产、经营、设计、物资、财务和人事等方面,保障了军民两用品的研制和生产;以CAD、CAPP、CAM、CAE等为代表的数字化单项技术在军民两用品的研制和生产中得到广泛应用,有效地支撑了产品设计、性能优化、仿真分析等,提高了科研生产的质量和水平。

②总体处于向数字军工发展的转型阶段。

我国国防科技工业通过一系列科研项目、研制保障条件建设、批量生产技术改造、专门的信息化示范工程建设等手段,有效支持了武器装备设计、制造、管理、试验、测试等方面的数字化、集成化、网络化发展。各军工单位提升了IT基础设施的集中管理能力,强化了数字园区规划设计。实现了网络资源的集中监控和管理,建立了多功能、半实物仿真集成测试和联试的初始环境,加强了复杂环境模拟和信源提供能力,改善了外场试验性能测试评估和试验验证基础设施,提高了设计和仿真分析水平,提升了核心高端制造和关键工艺能力。但从总体上看,我国国防科技工业目前还处于由机械军工向数字军工发展的转型阶段,一些行业领域的信息化应用尚处于由单项技术应用向系统集成过渡时期

③部分军工企业率先开始了智能制造探索。

以中航工业直升机公司下属的昌飞集团为例,在数字化设计和制造技术上与国际接轨,公司在S-92项目中开启了数字化制造之路;引进了CATIA设计软件电子数据首次成为生产依据,逐步实现了普通加工到数控加工、手工测量到三维坐标和激光跟踪仪测量的转变;开发了昌飞数字化制造系统(CPS),以产品准时化交付为目标,以每架飞机在铆装、总装、试飞三个阶段的实物运动轨迹为实物流,建立虚拟“流动”生产线,从装配到交付的整个离散过程,设定了从铆接、内部喷漆、地面工序、安装、总装、全机交付、军检到交付出厂等在内的27个站位。同时,通过引入CAVE系统(虚拟现实显示系统),通过呈现出的1∶1立体影像,感受驾驶舱的各项操作和“检测和维修”发动机等各种零部件。

(2)存在问题。(www.daowen.com)

整体来看,我国军工企业的信息化水平仍处于集成能力平台建设和数字化应用的初级阶段,军工信息化发展存在缺乏整体规划、核心业务覆盖程度较低、信息系统与实际业务运作匹配程度不高、信息平台和资源共享滞后、应用深度以及对管理支撑力度不足等问题。与国外军工先进智能制造水平还有一定距离,表现在以下4个方面。

①信息化建设分散、重复问题突出。

我国虽然出台了军工智能制造发展的有关政策指导文件,但由于军工企业的信息化总体发展思路、顶层规划不够,造成集团内企业、企业内各部门之间各自为战,形成了不同的软硬件环境、不同的数据结构、不同的规范标准,信息系统分散建设、独立运行,相互之间不能得到有效的集成,难以形成体系和发挥整体效益,现有信息化能力和基础难以支撑军工智能制造的发展。

②缺乏一体化集成及数字化协同手段。

集成与协同已经成为信息化发展的重要方向。目前军工企业在CAD、CAPP、CAM等数字化单项技术应用普及,数字化设计、制造、试验和工程管理仍处于单点、分散、局部的应用状态,相互隔离,未能有效地与军工科研生产的实际要求和业务过程相结合,缺乏系统间的信息共享、一体化集成及流程的协同与优化,系统集成、并行工程、异地协同、敏捷制造、精益生产等集成技术和新型制造模式的初步应用不足。

③信息化核心技术和支撑软件受制于国外。

信息安全保密角度来看,国防科技工业信息化建设所需的工业控制芯片、工业软件、操作系统数据库、设计开发工具等核心技术与支撑软件,重大产品研发和工程实施所需的硬件装备与软件系统等信息化关键技术产品尚做不到完全自主,国产装备替代能力还有待提高,存在着信息安全风险和隐患。

④对信息化发展规律的认识有待提高。

一方面,信息化管理部门与业务管理部门、信息系统用户之间的交流、协作和配合有待进一步加强,业务管理部门对信息化建设需求牵引认识不足。另一方面,军工科研生产管理固有的难度大、复杂程度高等特点,给信息化建设带来较大挑战;传统军工科研生产管理模式已不适应新的创新发展模式,一定程度上影响了企业信息化建设。

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