加快军工制造业数字化发展

国防科技工业

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军工论坛

从ＪＳＦ项目看

飞机制造业的发展方向

　　　　自美国波音公司Ｂ７７７机型上实现全机数字化设计制造以来，世界各主要飞机制造企业均全力推进数字化设计制造，并成功应用于飞机型号的研制生产，取得显著成效。特别是美国洛克希德·

的数字化，不仅获得巨大的商业成功，更重要的是为制造业开创了一种新型的生产方式。　　　　ＪＳＦ项目是由美国国防部发起的新一代高性能军用飞机。美国国防部要求在一个方案基础上同时衍生三种型别的飞机，分别满足空军、海军及海军陆战队的要求，并同时要求三种型别的飞机不仅能在同一条生产线上研制生产，而且各型别之间的零部件、系

统和设备的通用性应在８０％以上。预计该项目寿命将历时４０到５０年，销售到３０个国家或地区，总数将达５０００到６０００架，总寿命期耗资将达到７５００亿至１００００亿美元，是航空史上最大的项目。

　　　　洛克希德·马丁公司在运作ＪＳＦ项目上，主要采取了两种办法：一是联合诺斯罗谱·格鲁门公司和英宇航公司等８０多家优秀企业、首批用户和潜在用户，创建了第一个以项目为龙头的全球性虚拟企业，形成“最优能力中心”；二是提出并实施史无前例的项目目标：

性，以及最低的成本。其之所以敢于采取以上措施，关键在于它实现了由传统生产方式向数字化生产方式的转变。ＪＳＦ项目的成功，标志着飞机制造业，乃至整个制造业正进入数字化生产方式的时代，具有重大的里程碑意义。

军工制造业迫切需要

实现向数字化生产方式转变

　　　　当前，

军工制造业，乃至整个制造业，面临的迫切问题是如何具有灵活应变的市场开发能力、降低费用、缩短周期、减少投资风险。特别是研制、开发和生产一些系统、技术、协调和配套关系复杂、投资大、周期长、风险高的大型或巨型项目，面临的问题更为突出。以飞机制造业为例，虽然经过多年的探索和实践，形成了系

列化、通用化、模块化和专业化的产品发展途径，形成了对研制、生产、试验、使用和维修等环节实行全寿命的管理方式，形成了国际

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机制造业数字化设计制造的研究，初步得出以下结论：数字化后，在设计阶段，数字样机将取代实物样机，计算流体力学又称数字化风洞试验将取代９０％以上的气动选型试验，数字仿真将减少６０％以上的零部件强度试验和全机１００％静力试验，数字化试验将成为飞机系统的主要打样方式；由于设计上的数字化，可以实现快速多学科、多目标的优化，设计出最佳的飞机方案，这是过去所不能的。在制造阶段，数字协调将代替传统的模线样板标准样件，数字化制造将可望实现“零”工装、“无”型架；数字化管理将要求组织机构扁平化、形成集中计划和配送，实现“零”库存；数字化使得异地多厂所并行、多产品研制生产并行、设计制造并行、主机和辅机开发并行成为可能，使得设计制造的数据、设备、实施、人员、成果和时间变得更为透明、柔性，实现真正意义上的共享。　　　　数字化生产方式是以数字化

以项目为龙头，构成虚拟形成“最优能，制造数字产品。ＪＳＦ项目我们相信，通改变生产方式，提高生迎来又一个春天。

用数字化变革

特别是通过

主要飞机厂所有相当一培养、锻炼和形成伍，

具有一定的数字化工作经验；主要飞机厂所数字化设计制造资

产占其固定资产总值的三分之一，建立和开通了行业专网与各自的局域网，配置了一定数量的数控加工和试验测试设备，具备了一定的数字化设计制造的手段和条件；在数字化技术开发和应用上，主要飞机厂所均在重点工程项目的不同部件上成功应用了数字化技术，甚至有的设计所还建立了整机的几何数字样机，并成功应用于型号研制，数控加工和数字测量已经成为机械加工的主要手段之一，建立了一定数量的工程数据库，在数字仿真和数字化试验等方面积累了一定的经验。事实表明，在数字化方面已经具备一定的条件和基础。

　　　　但是，从总体上来看，目前所开展的工作，还远远不能适应数字化的要求。数字化是一场深刻技术，应当认识到，数字化绝不仅仅是把计算机技术应用到现有的工作和环节中，来简单地缩

短周期和提高效率，而是要深入到技术和生产体系中，彻底改变传统的设计、制造、试验和管理的模式、方法、手段、流程和生产组织，使之形成一体化的系统，适应数字化生产的需要。因此，必须从根本上改变传统的经营思想、理念和思维方式，从根本上改造传统的设计体系、制造体系、技术体系和管理体系，从根本上实现流程再造、资源整合和生产组织调整。

　　　　目前，重点工程正处于紧张的

研制阶段，研制保障条件正在建设

中，

加之已经积累了一些数字化的技术物质基础，

应当抓住这一有利时机，全力推动国防科技工业数字化工作，提高研制能力和水平，促进生产方式转变。同时，由于数字化基础工作不是一厂一所所能为，在起步阶段应当加强规划和指导。为了确保数字化的顺利推进，应通过试点后再推广。试点时，应充分

利用现有基础，

以重点工程项目为试验对象，打通数字化生产线，在新型号顶目上实现数字化生产，转变生产方式。

建　　　议

　　　　加快发展军工制造业数字化意义重大，建议主管部门尽快启动和实施军工制造业数字化项目，以飞机制造业为试点，力争在三年内初步打通数字化生产线，形成飞机制造业，乃至整个军工制造业数字化框架和体系。取得经验，以利在国防科技工业推广，全面提升国防科技工业能力和水平。□　　　（作者顾诵芬系国防科工委专家咨询委委员、两院院士；毛德华系国防科工委专家咨询委秘书长、研究员；周玉兰系国防科工委专家咨询委联络员、高级工程师；李本建系国防科工委专家咨询委秘书、高级工程师）