中航工业成飞公司在系统分析飞机制造业管控特点基础上，结合飞机制造业数字化技术应用现状及智能制造探索实践情况，参考工业4.0参考架构及中国智能制造参考架构，提出了一种面向飞机制造业的航空智能生产管控中心建设方案。

（1）建设目标。

生产管控中心以集成管理、可视化与智能化管理为基础，为成飞公司生产和物流精细化、可视化、敏捷化、智能化提供支撑平台，实现飞机制造过程的跨区域、跨组织、多视角、多粒度、实时综合集成管控。

生产管控中心全面覆盖飞机制造过程供应链、零件、保障、部/总装、试飞等专业，实现成品、外包供应商的过程管控，供应商绩效评价显性化，生产过程管控粒度涵盖项目、批次、整机、部件、段位、工位、AO/FO及工序等，以支持飞机制造过程多要素、全专业、全流程管控。

（2）总体架构。

该平台作为公司生产业务决策支持的数字化中枢，依托数字化生产管理系统（ERP、MES），生产大数据平台及公司级物联感知网络、集成供应链平台构建。面向航空制造业的智能制造体系结构如图7.2-8所示。

图7.2-8　面向航空制造业的智能制造体系结构

　　该体系结构由设备层、控制层、车间层、企业层和协同层五个层次组成，由智能制造相关标准及数字化、信息化标准体系进行支撑，以飞机制造系统工程思想为牵引，逐步探索CPS技术、物联感知技术、工业大数据、机器学习等的应用；重点突破飞机结构件智能加工、飞机部段智能装配、飞机制造集成供应链管控等关键技术；逐步建立跨专业、跨企业，覆盖产品全生命周期的协同、智能制造平台，最终实现飞机产品的智能制造。

（3）关键技术。

根据航空工业成飞生产管控中心参考模型，参考航空工业成飞智能制造体系框架，明确了航空工业成飞生产管控中心架构，如图7.2-9所示。

图7.2-9　航空工业成飞生产管控中心业务架构

①信息感知与分析系统。

信息感知与分析系统重点集成设备层和控制层的系统，通过设备层和控制层对数量、位置、温度、声音、浓度等各类信息和数据进行采集、筛选、存储与分析。系统模型主要包括四个部分，从底层到顶层分别为实时数据感知层、实时数据传输层、实时数据处理层和应用服务层四个层次。

②生产管控专家系统。(www.daowen.com)

成飞生产管控专家系统在生产中的应用主要集中在生产计划、物流配送、质量控制、故障诊断等方面。随着制造技术的发展，其应用范围会不断扩展，如基于知识的产品质量设计、生产过程综合指标分析与评价等。同时，在进行系统开发时，把专家系统与神经网络、模糊控制等智能工具结合在一起，充分发挥专家系统基于知识的推理能力、神经网络的分布式并行计算和联想记忆功能、模糊控制的模糊推理优势，用于解决更多更深刻的生产领域方面的问题，不断扩展这些智能决策工具的应用范围。

③基于工业大数据的智能决策支持系统。

信息感知与分析系统及智能生产管控专家系统主要解决成飞内部供应链的协同，实现内部生产管控、物流管控的“准时、经济、敏捷、髙效”。

智能决策支持系统的实现有赖于公司工业大数据的充分挖掘和应用，通过机器学习、深度学习算法，融合生产业务域专家知识，逐步建立生产决策人工智能模型，解决生产业务域智能预警、专家决策等高级问题，是管控中心智能化的关键技术。

（4）建设内容。

智能生产管控中心按照“两个维度”（项目维度、专业维度），“三个视角”（计划管理、物流管理、空间实景），“六大主题”（计划、进展、质量、资源、物流、问题）进行规划和建设。按照全面加强飞机机体制造过程及成品供应链过程管控的思路，正在规划建设公司级生产大数据平台，以支持生产过程业务数据高性能、高频率、细粒度的存储、处理、分析及利用，系统应用场景如图7.2-10所示。

①基于PLM的飞机生产管控多专业视图。

智能生产管控中心完成了对飞机制造全生产价值链的专业管控视图的开发工作，从专业、项目两个维度，通过计划、物流、质量、问题、供应链等方面进行全面的展示。

图7.2-10　生产管控中心应用视图

②飞机制造过程的多层次、细粒度管控。

智能生产管控中心基于飞机工艺分离面，对飞机制造全过程进行多层次、细粒度管控。通过对项目、专业两个维度，实现的多层级管理，可以从项目、专业进展逐层展开，实现从飞机整机状态、部件状态、零件工序的生产全过程管控。

③飞机制造过程重点专业的虚拟可视化与三维实时复现技术应用。

智能生产管控中心通过运用虚拟现实（VR/AR）技术，阻断人眼与现实世界的连接，通过设备实时渲染的画面，营造出一个虚拟的世界。在重点关注的飞机制造过程中关键过程、试飞状态的管控等领域，分别实现了数控加工过程三维可视化复现、试飞虚拟可视化、公司三维总览、部装厂房三维监控等管控页面，更加直观、形象地展示了生产加工动态，使用户具有高度的沉浸感，提升了体验。

④飞机制造集成供应链动态管控能力。

智能生产管控中心既是生产系统、物流系统、仓储系统的信息展示平台，也是制订生产计划、进行生产调度、协同供应链各成员的决策支持平台。因此，智能生产管控中心的建设需要综合运用运筹学、管理学、数学、计算机技术及现代集成制造技术等多方面的知识和技术。除了以上所列举的关键技术外，建设成飞智能生产管控中心还可能需要研究信息融合技术、信息主动感知实现技术、专家系统的知识标识方法、推理机建设技术、决策筛选与选择技术等。