在智能工厂的生产全流程相关业务中，生产工艺处于基础与先导地位。如果说，设备是工厂的肌肉，传感器和网络是工厂的神经，那么，工艺则是智能工厂的灵魂。因此，智能工厂硬件条件建设的同时，生产工艺改进工作必须同步进行。

军工企业现有工艺路线是基于现有的设备，工序十分分散，还有大量的手工工序，严重依赖工艺人员的技能。这种工序过于复杂的现象，不适用于自动化生产线的加工。智能工厂的加工工艺必须重新编制，对现有工序进行大幅整合，充分利用智能制造线的自动化设备优势，采取工序集中原则，大幅减少工序，减少装夹次数；利用设备的功能优势保证加工的一致性及加工质量，减少对操作技能的依赖，实现零件在线内的高效加工与流转。

（1）改进思路。

第一，智能工厂中生产线的设计基础是进线零件的加工工艺设计，工艺设计应先行开展，并要经过充分讨论。在这里，工艺将起到如下作用。

——设计了零件的加工工艺流程，零件在线内各设备之间的流转顺序。

——工序种类直接影响生产线的设备种类，设备是最大的投资。

——设计了各工序的加工内容，工序的加工时间决定了设备的需求数量。

——切削参数决定了加工的质量及节拍、刀库容量、托盘缓冲站数量。

例如，某液压关键件结构复杂、加工精度要求高，现工艺路线工序十分复杂，有大量的非数控加工及非机加手工工序穿插其中。这种复杂工序的传统工艺显然不适合智能制造，必须使制造工艺模式有大的变革，需要大幅工艺优化甚至推倒重来，向具有“基于CPS系统支持、智能生产调度、大量采用自动化智能设备、大量采用高精度快换工装、自动装夹、自动物流配送、工序集中的智能加工”方式转换。智能制造工艺与传统工艺的差别在于极大减少对人工技能的依赖，发挥高档设备优势。经过重新设计的智能制造工艺，将原来40多道工序压缩为10道，把毛坯粗加工、热表处理及特种检验都放在线外，这样就较适合智能制造的工艺了。(www.daowen.com)

第二，智能制造工艺必须考虑自动化运行所带来的新问题及特殊性，主要是对加工过程中的异常情况能够及时判断并处理。例如，刀具的寿命管理，因为无人加工，所以刀具必须在崩刃或断裂前进行自动更换，或者在加工过程中监测到刀具异常后立即处理。这在工艺规程中主要是严格控制切削参数，控制数控程序的加工时间，规定刀具的使用寿命并进行管理，对所涉及的数控程序名称、刀具类型、刀具规格、切削参数、加工时间、设备选择、装夹方案等都务必详细准确。

第三，智能制造生产线的投资巨大，需要考虑投资回报率。例如，某些零件的某些工序加工量很小，造成某些设备利用率很低，工艺设计需要平衡。再如，发动机机匣加工线，绝大部分是铣工序，车削的工作量很小，因此选择铣车复合加工中心，以铣为主，兼顾车削；若选择数控立车，此设备利用率将很低。智能工厂的终极目标是要实现“批量定制”的武器装备需求，因此，智能工厂的生产工艺设计，也要考虑到批量定制的加工需求，还要考虑到产品的系列化及兼容问题。

（2）改进内容。

第一，智能工厂的生产工艺改进，要从精益优化现有工艺开始，实行工艺标准化，推广工艺精益化，研究工艺稳健化。智能制造环境下的智能工厂，需要有精益稳定的制造工艺，这也是解决目前效率和质量问题的根本途径。所谓智能工厂的“智能”，是工艺人员将一系列的判断因素、思考逻辑，根据具体业务流程进行提炼而形成的，与人类的智能不可相提并论。因此，其对制造工艺的要求比传统的生产方式要高很多，不完善的工艺在目前的状况下只会导致生产效率低下、产品质量不稳定，但在智能制造环境下，不稳定的工艺规程则会出现预测外错误，使智能工厂终止运行，造成重大损失。

第二，为使工艺精益稳健，不能再使用依靠实际生产进行验证的方式，而要引入“数字双胞胎”。即将现实中的环境与状态，在虚拟的数字空间中模拟出来，创造一个与真实工厂一模一样的虚拟数字工厂，虚拟现实环境，对工艺、流程、规划等进行验证、反馈和完善。无论是加工过程中的细节，还是宏观工艺布局规划的运行情况，都可以在虚拟的数字工厂中进行验证测试，这将极大地提高工作的成熟度，节省大量的时间与资源。在工艺中，如铸造、焊接、钣金、加工等专业，已经开始采用模拟仿真，但目前使用范围较小，规范性也不够，应制订详细计划，建立好模拟仿真环境，拓展模拟仿真领域，使模拟仿真真正起到作用，逐步实现全环境的实时模拟。

第三，转变工艺思想。一切变革最开始都是源于思想的转变，传统工艺人员的主要工作，是编制单一流程的工艺规程。在智能工厂里，工艺技术人员的主要工作将是提炼工艺思考逻辑，不断地补充、完善、优化庞大的工艺数据库，维护工艺知识数据，而实际的工艺设计工作将可能由计算机来完成。工艺规程也将不再是单一流程的形式，而是多流程离散型的工艺流程——在保证产品质量的情况下，使工艺路线尽可能地灵活，以便为智能工厂的决策系统提供尽可能多的选择，通过统筹分析各影响因素，安排最优的路线。不合时宜的传统工艺思想也要摒除，最典型的是装夹找正和入体公差的标注习惯。在目前的生产过程中，机床上的装夹找正浪费了大量的机床工作时间，严重影响了生产效率。由于机械加工精度的不断提高和机床功能的增多，装夹找正问题已经可以通过精密定位夹具和机床的自找正功能实现。入体公差的标注习惯则是因为过去以普通机床加工为主，为了降低人为加工超差概率，提高产品合格率而采取的手段，这使得产品的实际加工尺寸偏离了正态分布，不利于保证批量产品的质量稳定性。目前数控加工设备已大范围应用，加工精度较以前也大为提高，不必再要求工艺尺寸采用入体公差标注。

第四，研究机器人和快换夹具的应用。智能制造要实现的智能化并不是要取代人，智能工厂并不是无人工厂，而是为了使人和机器更好地配合，实现更高的劳动生产率。为此，在智能工厂中，要努力消除人的不稳定因素。根据制造业目前的状况，想要实现高度的无人自动化生产，既不现实，也不经济，在适合的环节引入机器人，是提高稳定性和效率最好的选择。机器人与快换夹具的配合使用，可以适应多品种、少批量的生产，在保证柔性的情况下提高生产效率与稳定性。

第五，对现有的各工艺信息系统进行集成，实现单一数据源，保证互联互通。实现所有业务在统一平台下的运作是智能制造的重要目标之一。此前，在信息化建设方面投入了很多资源，尤其是工艺信息化，在各项业务中，工艺信息化的水平是比较高的，但现有的信息化建设缺乏整体的统筹策划，各信息系统相对独立，没有共享信息资源，形成了一个个信息孤岛，对于提升整体业务效率造成了很大障碍。因此，现在需要站在军工企业整体的层面，对工艺信息系统进行统一平台的集成工作，将信息化系统的作用真正发挥出来。