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1、版权声明版权声明本白皮书版权属于中国航空工业集团有限公司，并受法律保护。白皮书中引用的政府文件及关联机构资料，各自版权归原单位所有。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：中国航空工业集团有限公司”。违反上述声明者，其行为将在法律许可的范围内受到法律责任的追究。航空智能制造发展白皮书目目录录引言.1一、发展现状.1（一）航空智能制造发展需求.1（二）航空智能制造探索实践.1（三）航空智能制造发展机遇.2二、发展愿景与思路.3（一）发展愿景.3（二）总体架构.3（三）发展思路.4三、重点发展方向.5（一）模型驱动的设计制造一体化.5（二）敏捷互联的智能化柔性生产.6（三

2、）虚实融合的数字化运营管控.7（四）三链合一的网络化产业协同.10（五）融合创新的数智技术赋能应用.11四、保障措施.14（一）培育航空智能制造解决方案能力.14（二）完善航空智能制造标准体系.14（三）建设航空智能制造公共服务平台.15结束语.16航空智能制造发展白皮书1引言引言航空工业是国家高端装备制造业和战略性新兴产业，其发展水平是国家工业基础、科技水平、国防实力、综合国力的重要标志和综合体现。如何在当今新一代信息技术与先进制造技术深度融合的时代背景下，加速推动航空装备研制与生产模式向数字化网络化智能化转变，发展先进航空制造能力，是航空智能制造创新发展的时代命题。为凝聚业界共识，汇集行业

3、智慧，中国航空工业集团有限公司智能制造创新中心组织编制并发布本白皮书，旨在总结航空工业智能制造发展情况，探索发展愿景和重点发展方向，提出保障措施建议，以期与业界分享，共同推动航空智能制造创新发展，加速工业制造能力提升。一、一、发展现状发展现状（一）航空智能制造发展需求（一）航空智能制造发展需求近年来，新一代信息技术正加速与制造业深度融合，智能制造已成为全球新工业革命的核心驱动力和科技产业发展的战略制高点，欧美等发达国家大力推进新技术在航空制造业的研究与应用，探索柔性、敏捷、精益的新型制造模式。智能制造是制造强国建设的主攻方向，也是我国航空制造业创新驱动发展、实现工业转型升级的关键举措之一，是提

4、高我国航空制造业自主创新能力、促进航空装备制造长远发展的重要举措和迫切需求。党的二十大报告在“建设现代化产业体系”中提出了“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”的战略要求。随着航空装备向数字化智能化加速发展，传统研制生产和价值创造模式必然需要在创新、提质、增效、降本等方面进行更深程度的调整和转型。装备研制应具有更为敏捷的快速响应能力，设计制造实现更高程度的一体化并行协同。生产制造中高效率、低成本、精准化、柔性化制造成为主要模式，形成以智能工厂和数字化生产线为主要标志的现代化航空制造体系。航空制造业以“主集成商-分承制商”为代表的产业链协同，在工业互联网赋能下，逐渐将网络化协同延伸至整个供应链

5、、产业链和价值链，形成数字动态企业联盟。航空核心制造装备和工业软件系统的自主创新能力进一步增强，有效保障产业安全。智能制造创新生态得到有效发展和全面培育，航空制造业作为高端装备制造业的龙头,带动国家工业体系升级的能力持续提升，并为国家制造业创新发展提供数智解决方案供给能力。（二）航空智能制造探索实践（二）航空智能制造探索实践航空工业作为智能制造的先行者航空工业作为智能制造的先行者，率先发布总体架构率先发布总体架构，明确行动明确行动计划。计划。2016 年在全国率先发布航空智能制造总体架构 V1.0，总结提炼“动态感知、实时分析、自主决策、精准执行”航空智能制造典型特征，形成全国性学术影响力，被

6、行业内外广泛引用。同时发布行动航空智能制造发展白皮书2计划，确定建立一个创新中心、突破三大关键技术、落实七项重点任务的工作安排。2019 年适应新一代信息技术深入应用和航空先进制造技术的发展完善，印发智能制造架构 V2.0，满足全集团开展智能制造领域技术研究、开发和应用工作需要。加入中央企业智能制造协同创新平台，激发“产学研用”协同创新活力，推进智能制造实践应用的深入。突破一批航空智能制造关键技术和装备突破一批航空智能制造关键技术和装备。依托航空工业智能制造创新中心，组织开展模型驱动的设计制造验证服务、赛博物理生产系统及基于云平台的协同关键技术研究。在重点型号研制生产中实现了统一标准格式的数据

7、模型连续传递与重用；开发具有行业特点的单元级和系统级 CPS（赛博物理系统），实现赛博空间和物理空间的互联互通；突破智能工艺装备相关的部件、软件和系统等关键技术，研制开发一批具有智能化、网络化、嵌入式等 ICPS（工业赛博物理系统）特征的智能系统和工艺装备，并分类开展试点示范。全方位开展航空智能制造试点示范全方位开展航空智能制造试点示范。航空工业先后承担国家级智能制造专项、智能制造综合标准化和新模式、智能制造试点示范项目20 余项。建成飞机协同开发与云制造平台，“点、线、面”分层次推动智能车间/智能生产线建设，体系化开展智能制造试点示范，建成一批高水平的智能制造示范工厂。航空工业西飞、成飞、昌

8、飞先后入选国家级智能制造标杆企业，形成了面向复杂装备研制生产的企业级生产管控中心、大型飞机总装数字化脉动生产线、直升机旋翼系统智能车间新模式应用、直升机智能配送管理新模式应用等最佳实践，发挥了智能制造对建设现代航空产业体系的重要推动作用，航空智能制造能力成熟度水平稳步提升。初步形成航空智能制造系统解决方案自主保障能力初步形成航空智能制造系统解决方案自主保障能力。积极开展航空智能制造解决方案供应商的培育，已形成了一批智能制造解决方案供应商团队，成功入选工业和信息化部、北京市智能制造解决方案供应商推荐目录。全集团形成了完整的从顶层咨询与规划、工业软件开发、智能工艺设备研制、智能车间/数字化生产系统

9、集成的整体智能制造系统解决方案供给能力。（三）航空智能制造发展机遇（三）航空智能制造发展机遇当前，新一代信息技术、先进制造技术和企业运营管理技术加速发展，技术融合、管理融合带来智能制造模式的持续发展创新。数字化、智能化技术已经成为推动智能制造发展最核心的技术驱动力，并有望带来颠覆性创新。国家 “十四五”智能制造发展规划 提出“依托制造单元、车间、工厂、供应链等载体，构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能制造系统，推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革”，为智能制造创新发展提供政航空智能制造发展白皮书3策新动力。经过“十三五”期间的持续发力，航空工业在智能制造总体架

10、构设计、关键技术攻关、工业软件和智能工艺装备开发、多领域试点示范、标准体系建设和人才队伍建设等方面已经取得了突破性进展，智能制造未来发展基础良好。综合而言，无论是技术发展的推动、国家政策的供给，还是良好的现实基础，面对航空强国建设对工业制造能力提升的强劲需求，航空智能制造已经面临新一轮的发展机遇。二、发展愿景与思路二、发展愿景与思路（一）发展愿景（一）发展愿景聚焦现代航空工业体系建设要求，在航空装备研制生产过程中深入推进智能制造发展，建设和推广应用模型化装备研发、智能化柔性生产、网络化产业协同等智能制造新模式。建成一批国际级智能制造示范工厂，持续推进航空工业的提质增效降本，提升工业制造能力。打

11、造航空智能制造协同创新生态，培育国家级数字化智能化工业解决方案供应商，成为智能制造前沿技术探索的先行者，智能制造应用最佳实践的建设者，国家智能制造创新发展的策源地。（二）总体架构（二）总体架构航空智能制造是新一代信息技术与先进航空制造技术的深度融合，贯穿于航空装备全生命周期和组织的不同业务层级（包括企业联盟层、企业管理层、生产管理层、控制执行层和智能设备层）。架构定义了各层级的主体要素、主要功能、核心业务以及各业务层级之间的相互关系。在加速智能制造新技术研究及创新应用基础上，将新一代信息技术、先进制造技术和智能工艺装备，深度融合应用于各业务层级，实现各层级“动态感知、实时分析、自主决策、精准执

12、行”智能特征特定内涵。航空智能制造发展白皮书4航空工业智能制造架构（三）发展思路（三）发展思路以新一代信息技术与先进制造技术深度融合为主线，落实智能制造架构，从智能制造新模式构建、数智技术应用解决方案开发、智能制造发展新生态培育三方面着手，加速航空制造业数字化转型、网络化协同和智能化变革。聚焦航空工业能力提升的主价值链，创新推动模型驱动的设计制造一体化融合发展，实现快速研发、快速试制、快速验证；建成敏捷航空智能制造发展白皮书5互联的智能化柔性生产模式，建设具有知识赋能、敏捷智能、虚实融合、即插即用、绿色低碳特征的新型航空智能制造示范工厂，实现高质高效低耗的可持续性制造；加速推动数据和网络资源在

13、价值链、供应链、产业链的流动与应用，实现三链合一融合发展。加快新一代数字化智能化共性技术的赋能机理研究，根据技术发展的不同成熟度，推动与航空先进制造技术的集成创新和工程应用。汇聚产学研用创新资源，培育集智能制造技术研究、验证、科技成果转化、实践示范于一体的协同创新和公共服务生态。三、重点发展方向三、重点发展方向（一）模型驱动的设计制造一体化（一）模型驱动的设计制造一体化未来新型航空装备的快速研发能力需求对传统研发模式提出了新挑战，深入贯彻基于模型的系统工程（MBSE）的应用，融入知识工程、数字孪生、扩展现实等新技术，构建设计制造智能化协同环境，以及支持快速验证的虚拟制造环境，推进经验驱动的产品

14、研发向知识赋能的智能化设计制造一体化演进、转化，实现“设计即制造、发图即开铆”，显著缩短研发时间，提升研发成功率。1.1.提升装备系统工程能力，建设需求提升装备系统工程能力，建设需求/设计设计/制造制造协同协同环境环境航空工业已具备基于模型的全三维定义、设计制造一体化、成熟度控制的并行设计、设计工艺工装一体化关联、全三维装配工艺仿真、跨地域多厂所协同研制等技术，实现多阶段数字样机迭代设计、基于设计模块的消耗式装配流程规划、基于上下文的设计协同、制造协同等，初步形成数字化的航空装备设计制造协同体系。在飞机设计制造中，面临技术自主创新、需求动态多变、学科高度综合、研制复杂协作等高复杂性技术挑战，需

15、建立跨专业的工程需求管理、统一功能架构构建、逻辑架构设计、多领域物理系统统一建模与仿真、多系统的虚拟集成和验证，实现设计和需求、需求和仿真验证的双向追溯。开发基于模型和数据驱动的需求、功能、架构、产品一体化设计与制造技术，建设面向全产业链协同的基于系统工程的高效、高质、柔性化的航空装备设计制造协同研发环境，实现纵向和横向的数据传递、共享及分布资源的同步参与，快速完成航空装备的设计、制造和优化过程，实现设计即制造，全面支撑飞机/机载装备跨专业、跨地域、跨组织的设计制造协同研发，为飞机/机载装备全生命周期各个环节提供从模型空间到物理空间全链条贯通的理论技术状态唯一数据源。2.2.提升工艺生成和执行

16、质效，加速工艺智能化设计能力提升工艺生成和执行质效，加速工艺智能化设计能力以航空装备三维数字化模型为基础，建设集成数据、知识、模型和资源要素的航空制造数据中心，融入知识工程、数字孪生、增强现实等先进技术，建设基于知识的工艺智能化设计环境，形成复杂产品的工艺智能规划与辅助决策能力。面向制造过程，在虚拟环境下开展航空智能制造发展白皮书6包括工艺规划、工艺仿真、加工编程、生产系统动态配置、制造资源检索权衡等工艺信息的规范化表达与智能决策，实现工艺快速设计以及加工指令快速、准确生成，支持航空装备的快速响应研制；面向实物制造过程，基于生产现场的工业互联网，建立信息物理融合的工艺执行决策优化环境，构建涵盖

17、制造对象、制造资源和制造环境的工艺执行过程数字孪生系统，实现实物制造过程与理论模型计算的融合和生产过程的自适应调整，支持航空装备生产过程的高效率和高质量制造。3.3.创新可制造性设计能力，在虚拟制造中进行数字制造验证创新可制造性设计能力，在虚拟制造中进行数字制造验证未来航空装备的短周期、低成本研发要求对航空研发模式提出了新的挑战，需建立支持快速制造验证的虚拟制造体系，即基于设计和制造协同的思想，利用计算机仿真和虚拟现实技术将现有的敏捷制造系统融合成一种具有柔性、快速可重构、分布式生产能力特征的模型库，形成虚拟环境下的制造系统，实现飞机复杂制造系统的制造条件通用化和模块化、制造过程标准化、设计验

18、证和测试过程虚拟化，支持数字样机在计算机上实现实际制造过程的快速迭代与优化，实现产品研发中制造阶段的虚拟化。变革航空装备研制由“设计实物模型制造试验设计反馈”的迭代过程转为“设计数字样机虚拟验证生产”，实现航空装备“研发中制造、制造中验证、交付前训练”的目标，提升装备的可制造性设计能力和水平。（二）敏捷互联的智能化柔性生产（二）敏捷互联的智能化柔性生产通过强化精益生产和六西格玛管理创新，持续推进以单元化生产组织方式主的精益生产模式。航空工业已通过智能车间/生产线试点示范取得显著成果，并稳步推进智能车间/生产线建设。在未来柔性智能工厂中，要基于标准化接口实现制造资源连接及数据接入标准化，实现智能

19、互联基础设施的即插即用，大幅增强工厂布置灵活性。以主要型号交付为主线，通过体系化开展智能车间/生产线建设，实现制造全流程的数字化智能化全线贯通，实现智能化的“点、线、面”覆盖。基于工业软件的集成应用构建数字化生产运营工具集，实现统一架构的深度数字化集成。开展数据资产深度价值挖掘应用，推动航空制造向数据驱动模式的敏捷制造转型。1.1.强化柔性制造能力，建设智能车间强化柔性制造能力，建设智能车间/数字化生产线数字化生产线围绕航空装备制造过程的工艺特征和生产特点，基于精益思想研究适合主机、机电、航电等系统的精益生产制造模式，以主要型号为主线，围绕机械加工、复合材料结构件、钣金、热表、部装和总装、涂装

20、等制造全流程，系统策划智能柔性生产线建设。生产线应具备即插即用的智能化装备、柔性可重构快速对接工装、统一的异构控制系统通讯接口与协议、智能化网络控制系统以及 24h 无人值守能力等特航空智能制造发展白皮书7征，通过系列化智能柔性生产线建设构建具有航空特色、支撑敏捷制造、动态可重构的智能化生产系统，实现制造资源动态速配的柔性高效制造。2.2.适配用户高体验度的业务连续性要求，适配用户高体验度的业务连续性要求，建设数字化工具集建设数字化工具集针对航空装备生产过程高复杂度、业务系统繁多等特点，构建面向生产系统全生命周期管理的集成数字管理工具集，开发统一流程、统一数据、统一模型的集成数字环境，搭建集成

21、数字化管控平台，推进信息系统间、信息系统与物理系统等要素深度集成，推动产品生命周期各阶段数字工具的双向交互，实现生产制造过程信息流、数据流贯通，以及产品全生命周期活动在完全集成的数字工作环境中运行，开展生产制造全流程数据深度挖掘应用，支持从业务驱动管理向数据驱动管理转型，大幅提升数字化管控能力，支持航空装备敏捷低成本制造。3.3.即插即用快速接通，建设智能互联基础设施即插即用快速接通，建设智能互联基础设施在航空智能工厂构建适于快速互联的智能互联基础设施生态系统，由边缘云、边缘设备（边缘控制器）、微服务 APP、机器视觉等单元组成，并采用标准化接口实现资源连接及数据接入标准化，具备即插即用的快速

22、接通能力，使工业互联网下探到工业现场，通过人、机、物的全面互联，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接。通过边缘云实现车间设备互联管理、生产现场数据分析、在线产品质量、设备健康诊断维护、工业软件 APP 部署等功能，在工厂现场或同时在多个地点控制生产过程，使工业边缘层的数据处理贴近现场的各种设备和设施，实现云边协同的智能控制与分布式制造。结合边缘计算技术，通过本地设备实现数据分析与控制，提升数据处理效率，减轻云端负荷，为用户提供更快速的响应。采用具备安全防护的无线网络，实现涉密环境中现场设备、设施、人员等制造要素的万物互联，简化生产流程，增强工厂布置灵活性。（三）虚实融合的数字化运营管控（三

23、）虚实融合的数字化运营管控应用建模仿真、多模型融合等技术，以数字孪生设备、生产线以及制造资源为基础，建设模拟实际生产运行环境的生产要素模型、生产过程模型、机理分析模型及辅助决策等工厂管理模型，基于交互设备实现数字孪生工厂与物理工厂的虚实融合，通过人、设备、物料、环境、过程等生产资源信息的互联互通，基于云服务环境实现数字孪生工厂的生产计划管控、仓储配送、质量检测等全流程的透明化管理，在数字孪生虚拟世界中对制造系统进行实时监控、动态仿真和评估、优化与重构，提升航空装备柔性生产制造和质量保证能力。1.1.应对多目标多约束优化调度挑战，建设智能排产系统应对多目标多约束优化调度挑战，建设智能排产系统航空

24、装备制造具有管理层级复杂、制造周期长以及多品种、变批航空智能制造发展白皮书8量等特点，当计划被分配到车间的设备层，生产调度部门需要处理的逻辑细节都是极为复杂繁多、且需要高时效性，复杂度与可变性远高于人工运算能力上限，难以通过人工排产解决多工序、多资源的优化调度问题。需要建设部署于集团公司智能制造云平台的智能排产系统，集成调度机理建模、寻优算法、线性回归算法等技术对生产过程进行虚拟仿真、分析及优化，通过计算机高速运算对海量可能的方案进行计算对比以确定最优计划方案。同时，通过孪生工厂平台对生产过程进行实时监控，基于仿真数据、实时生产数据、历史生产数据等对生产全过程进行实时评估以及资源动态配置，并将

25、每次预测正确的结果继续纳入模型训练，通过机器学习持续进行权值优化，提升智能排产软件运算的智能化水平。2.2.推动仓储功能服务化，搭建智能仓储物流环境推动仓储功能服务化，搭建智能仓储物流环境面向航空装备供应链物流及企业内部生产过程中原材料、在制品、工装、刀夹量具、模具频繁配送以及总装物料准时配送需求，将物流相关的生产、管理、质量等相关知识进行数字化、模型化、软件化设计，将知识、标准以软件的模式融入到配送体系中，搭建“采、储、配”综合协同的智能仓储设备与配送线、信息化系统及配送管理新模式一体化的智能化仓储物流环境，使配送体系能够按人的思维模式进行思考，具备自主识别判断能力，实现配送体系由人工、自动

26、化向智能化的突破。同时，基于仿真建模、数字孪生、边缘智能等技术，构建与仓储物流系统硬件设备完全映射的数字孪生模型，搭建虚拟仓储物流服务平台，以“新一代通信技术+物联网技术”应用为基础，实现仓储物流系统实时状态数据的同步交互与实时监控，并结合各类算法及模型，实现仓储物流过程的实时模拟、仿真优化以及远程运维，推动传统仓储功能向现代物流现场管理和服务功能转化，仓储物流管理迈入精准化时代，提升生产准备和资源配送效率。3.3.推动人机协同的精准高效装配，构建可视化作业指导系统推动人机协同的精准高效装配，构建可视化作业指导系统运用三维模型建模技术构建三维可视化的作业指导书用于指导现场作业，同时基于航空装备

27、的实时监测数据、理论模型及三维激光扫描技术建立完整的产品三维模型，应用扩展现实（XR）技术构建可人机交互的虚拟环境，借助设备和虚拟信息展现三维作业指导，指导操作员工进行结构件及线缆精准高效装配。借助可穿戴设备进行虚拟装配、虚拟培训、虚拟体验等任务，体验身临其境沉浸式感受，加快员工的培训速度。借助可穿戴设备提供复杂问题远程求助、直接展示操作说明、远程指导等任务，在虚拟环境下提前发现问题、快速解决问题。4.4.适应高效低成本检测要求，大力推进应用非接触测量技术适应高效低成本检测要求，大力推进应用非接触测量技术推进应用基于模型的在线检测和非接触测量技术，应用智能检测航空智能制造发展白皮书9装备，结合

28、缺陷机理分析、物性和成分分析等理论并融合机器视觉、数据挖掘等技术，开展质量在线检测、分析和结果判定，全面支撑数字孪生模型管理和全生命周期质量管理。在航空装备中存在大量的复杂异形结构，无法采用传统的接触数字化测量方法快速检测，需要将非接触测量设备/传感器集成到加工、装配、工装等设备中，开发在位形、性状态快速检测系统，实现小型复杂零件外形和表面状态的快速检测与评估，大幅缩短零件质量检测周期。开发喷漆、喷丸、化铣等恶劣作业环境下基于视觉识别的产品自动化检测分析系统，降低质量检验工作强度，提高检测质量和精度。开发大尺寸结构海量数据非接触测量系统，基于在线实测数据建立大部件实测数字孪生模型，在虚拟环境下

29、开展大部件对接验证，快速、精准测量其配合表面之间的缝隙，以指导机翼和机身等大型零部件装配过程。5.5.全面推行资产数字化，建立设备生命周期管理环境全面推行资产数字化，建立设备生命周期管理环境针对复合材料成形装备、大型钣焊装备、精密/超精密加工、特种加工、增材制造等航空高端制造装备的维护保障难题，突破云边结合的设备大数据“采、传、算、用”技术，建立高效集成的物联感知网络，实现高端制造装备的在线运行监测、失效预测，有效提升关键作业过程的状态感知能力。推动设备全面上云，在云平台中开展设备的自主点检、设备维修、备件管理等，支撑基于精益的全员设备管理与维护（TPM），使设备操作人员成为设备的主人。基于云

30、平台及设备数据总线构建包含实时采集数据与迭代、维修专家知识库等大数据的设备数据湖，突破基于信号特征及可视化的维修专家库、基于多传感器融合的故障诊断技术、基于隐马尔科夫模型（HMM）的故障预警技术、性能退化建模及寿命预测技术等多项关键技术，实施故障预测、产能评估等决策支持，支持维修人员通过佩戴智能眼镜获得维修专家的远程实时指导或调取设备数据湖数据获得历史维修经验或者维修指导书，实现高端制造装备的在线和远程故障预警和自动诊断功能，大幅提升设备综合效率（OAEE）、可靠性和精度保持性。6.6.以人为本，开展以人为本，开展 EHSEHS（环境、健康与安全）系统建设（环境、健康与安全）系统建设在环保方面

31、，基于环保末端设施的在线数据采集实现可视化监控及预警。在能源管理方面，围绕实现“双碳”目标，基于数字孪生和云服务平台技术与工业知识的深度融合，对智能工厂内高耗能设施以及与能源产用息息相关的生产状态、重点参数建设对应的数字孪生模型，实施能源产、用的可视化监控以及基于生产变化的动态智能调度，实现由传统的能源保供向能源与生产深度融合的智能能源管理转型，最大程度挖掘能源利用效率的潜在提升机会，同时，加大太阳能等绿色能源利用，促进节能降碳、绿色发展。针对工厂重点安全和环保末端设施、生产设施以及重点高能耗设备构建几何模型、物理参数模型航空智能制造发展白皮书10以及控制机理模型，基于孪生工厂的安全、能源与环

32、保控制全过程的可视化系统。在安全方面，开展人工智能机器视觉的安全场景识别技术应用，对安全生产区域进行基于视觉识别技术的扫描，实现高安全风险以及违规行为的安全预警。（四）三链合一的网络化产业协同（四）三链合一的网络化产业协同航空工业经过多年发展，通过支撑多型重点装备研制与生产，已经初步搭建起面向价值链、供应链、产业链的数字化体系，正着力构建以“强核心、大协作、专业化、开放型”高效航空产业链协同体系，依托云计算、大数据、物联网、人工智能、新一代移动通讯、数字孪生、区块链等新一代信息技术，加速推动数据资源在价值链、供应链、产业链的流动与应用，实现价值链、供应链、产业链融合发展，推动航空产业模式变革。

33、1.1.通过数字链牵动价值链，实现航空价值链数字化集成通过数字链牵动价值链，实现航空价值链数字化集成价值链是研发、采购、生产、销售、交付、售后等各种活动连接起来形成的链式形态，智能制造价值链是将数据分析平台、数据要素与价值链模块化，进而实现集成应用。未来，数据作为核心生产要素，将以数据融合的形式嵌入到价值链各个环节中。通过分析与处理，将数据资源转变为具有预测价值的结构性数据，实现价值链的优化升级。通过提高数据计算、统计、分析、处理的速度，对管理有效的关键信息及时做出反应，从而有效提升生产与管理效率，为研发与生产过程提供技术支持，使销售及售后协同发展，促进价值链重塑和商业模式变革。2.2.变革传

34、统链长拉动为全链动态协同，建设航空智慧供应链变革传统链长拉动为全链动态协同，建设航空智慧供应链航空装备制造供应链是庞大而复杂的体系，配套链条长、覆盖领域广、技术复杂度高、社会化配套程度低，在均衡生产、交付周期、交付质量和成本控制等方面存在诸多挑战。建设以私有云和公有云为基础的统一网络化协同供应链管理体系，充分利用物联网、互联网、人工智能、大数据等新一代信息技术，增强供应链全过程优化管理、信息集中化管理、系统动态化管理，推动供应链管理逐渐向可视化、智能化、集成化、云端化方向发展，实现企业内外生产能力、创新资源和服务能力的高度集成，生产制造与服务运维信息的高度共享，提高航空工业研制与生产协同整体水

35、平。3.3.建立云端数字航空工业，在数字空间实现产业链互联互通建立云端数字航空工业，在数字空间实现产业链互联互通聚焦航空装备制造产业链生态圈协同管控和数字赋能需求，建设航空产业“垂直型工业互联网平台”，加速推进产业链互联互通，实现信息与数据、企业经营与管理模式、活动与业务流程、子系统与应用功能、信息与异构数据、企业间战略与合作等系统集成，实现制造航空智能制造发展白皮书11企业与用户、制造企业与资源供应商、制造与产品运营环节、制造全产业链环节、制造伙伴之间等协同交互，推动产业链数字化转型，实现全产业链补短板、强核心，提升产业链整体效能。（五）融合创新的数智技术赋能应用（五）融合创新的数智技术赋能

36、应用为加速推动新一代信息技术与航空先进制造技术深度融合，促进航空智能制造和产业模式创新，加速开展传感器、扩展现实（XR）、数字孪生、工业软件等高成熟度技术在航空制造业的规模化集成应用和产业化发展，赋能航空企业提质增效。建设拥有新一代通信技术和工业信息安全技术等新兴网络技术的创新环境，支撑工业大数据、人工智能（AI）、云计算、区块链等新兴技术在创新基地的典型应用场景探索研究。提升新一代通信技术、新兴工业信息安全技术成熟度水平，加速工程化应用。1.1.规模化集成应用技术规模化集成应用技术（1 1）传感器技术）传感器技术传感器技术作为信息获取的重要手段，与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支

37、柱。在航空装备生产过程中，传感器广泛应用于机加、钣金、焊接、复材成型、钻铆装配等工艺过程，传感器类型、数量、空间分布、数据处理方法等要素将极大影响工艺质量，如热电偶、压力、流量等传感器技术应用于复合材料成型的热压罐控制、钣金热成形的过程检测，3D 测量扫描、机器视觉等传感器技术应用于焊缝跟踪及产品缺陷检测，工业 X 射线、超声波等传感器技术应用于发动机叶片探伤及复合材料构件的无损检测等等。依据不同生产场景，在航空制造设备/生产线等生产现场部署的运动/位置/接近/速度、声学/声音/超声波、光学/光/机器视觉、电子/电流/能量/磁等各类传感器，开展多传感器信息融合和智能传感技术应用，将传感器信号的

38、处理与识别同人工智能技术结合，完成生产现场多源异构传感数据动态感知与聚合分析，为智能设备/生产线的最优运行及控制奠定技术基础。（2 2）扩展现实（）扩展现实（XRXR）技术）技术扩展现实（XR）技术是增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和混合现实（MR）的统称。在飞机装配环节中，MR 技术用于装配作业现场指导，借助设备和虚拟信息展现，可实现结构件及线缆精准高效装配，并能体验身临其境沉浸式感受。AR 技术用于技术交流和安装维护，可为操作人员和维护人员，提供直接展示操作说明、复杂问题远程求助等服务。VR 技术用于作业培训，通过可穿戴设备进行虚拟培训、虚拟装配、虚拟体验等，在虚拟环境下体验飞机装配工艺

39、过程，在低投入条件下快速培养技能型人才，提高飞机装配效率和质量。（3 3）数字孪生技术）数字孪生技术航空智能制造发展白皮书12数字孪生技术可突破许多物理条件限制，应用建模仿真、多模型融合等技术，构建设备、生产线、车间、工厂等不同层级的数字孪生系统，通过数据和模型双驱动的仿真、预测、监视、优化和控制，实现物理世界和虚拟空间的实时映射，推动感知、分析、预测和控制能力的全面提升。用于航空装备工艺规划、生产、试验、故障排查等模拟仿真，以及虚拟展示、加工、装配、检测、故障诊断等状态监测，依靠传感器及设备实时数据，实现产品数据、工艺数据、现场设备加工数据的实时有效双向贯通，在孪生模型上对真实生产过程进行复

40、现及仿真，提高生产过程质量控制能力，以及远程、多地协同控制能力。（4 4）工业软件技术）工业软件技术工业软件是工业知识驱动现实世界的桥梁与载体。航空装备制造是典型复杂产品的离散型制造，应用的工业软件主要分为两类：嵌入工业装备类和工业场景类，嵌入工业装备类工业软件是将工业软件与工业装备、工业系统紧密融合共同构成 CPS，将工业知识以控制模型、智能算法的形式作用于智能单元、智能产线，从一定程度上实现了工业软件对物理系统的赋能，提供柔性、低人工干预的高效制造能力。工业场景类工业软件是利用工业知识和新一代信息技术赋能产品设计、制造、服务等工业场景，进行全新的技术迭代升级并向云端化、平台化、网络化方向发

41、展，实现关键业务场景的自动化、智能化辅助决策，从而最大程度扩展人的工作效能，并借助全新的工业软件平台环境，实现云设计、云制造、云服务等制造模式创新，重新定义航空装备的设计、制造、服务一体化过程。2.2.典型应用场景探索研究技术典型应用场景探索研究技术（1 1）工业大数据技术）工业大数据技术工业大数据技术可用于航空装备的工艺优化设计、生产制造、维修保障等产品全生命周期管理，在工艺优化设计应用方面，围绕设备运行状态参数、生产线运行状态参数以及生产过程参数等数据进行关联性深度挖掘，形成数据闭环，明确工艺参数最优区间、生产质量控制最优调控手段等，达到工艺优化设计目的，提升生产效率和产品质量。在生产制造

42、应用方面，对采集的资源状态管理、设备运行状态管理、现场质量管理、库存管理等数据进行分析和反馈，进而评估和预测产品生产流程，实时监控和调整生产过程，预测设备运行状态，实现生产流程优化、设备维护质量管理等目的。在维修保障方面，整合航空装备运行、销售、客户服务等数据，利用状态监测、故障预测和诊断等计算机网络技术，实现基于维修保障大数据的航空装备故障诊断、健康预测和远程诊断。（2 2）边缘计算技术）边缘计算技术工业边缘云服务是以“新一代通信技术工业互联网”为切入点，航空智能制造发展白皮书13解决完善信息高速公路的最后一公里。通过架设工业互联网新型基础设施，贯通航空装备制造核心业务，应用边缘控制器、边缘

43、云、资产管理壳、边缘计算等新技术，开展跨地域、自切片、全景式的云边协同。在现场端通过工业边缘层的边缘计算实时处理生产现场设备与设施的控制数据，就近提供边缘智能服务，满足智能化装备在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。在云端层通过数字化集成云平台实现云端层工业大数据的统计分析及辅助决策，打造航空制造异地协同制造体系。（3 3）人工智能（）人工智能（AIAI）技术）技术人工智能（AI）技术将更加深入融合于航空生产制造全过程，应用于传感与检测、多机器人协同、人机协同、智能化生产管控等场景。以计算机视觉技术为例，计算机视觉技术与检测技术结合，可实现喷漆、喷丸、钻铆、

44、复材铺放等作业环境下产品质量自动化检测，提高产品检测效率。将计算机视觉技术与焊接技术结合，可有效解决带筋壁板双光束激光焊接的生产效率低下问题。计算机视觉技术与装配技术结合，通过计算机视觉识别装配车间各站位工作状态，并将结果动态反馈至生产系统中，解决了当前因工作区域与信息采集区域分割造成的实物流与信息流不一致问题。未来，将加速开展大数据智能、通用智能、群体智能、类脑智能等新一代人工智能技术在航空制造业的典型场景探索研究，有可能为航空制造业带来颠覆性变革。（4 4）云计算技术）云计算技术云计算技术将广泛应用于数字航空信息化能力体系中，支撑建设航空制造业的私有云、商密云、混合云或分布式云等云平台，将

45、产品设计、制造、供应链系统、服务与保障等信息系统部署于云平台，实现跨组织、跨地域数据信息泛在交互的云边协同，以及工业服务云平台集约化建设与运营。未来，持续研究量子处理器技术、量子计算软件技术、量子云计算技术等在安全通信、仿真与性能评测等方面的应用场景，颠覆传统信息技术体系，推动工业服务云平台跨代发展。（5 5）区块链技术）区块链技术区块链技术作为一种新型底层协议，可针对航空供应链、产业链范围广、协同性要求高、高透明性过程追踪的特点，用于构建安全高效的智能物流系统，为解决航空装备物流传输过程中信息数据共享难、安全性低、溯源难的问题提供了新途径，有可能变革航空产业链、供应链模式。3.3.新兴网络环

46、境建设技术新兴网络环境建设技术（1 1）新一代通信技术）新一代通信技术以 5G/WIFI 技术为代表的新一代通信技术将有助于推动物联网技术在航空制造业的快速应用，在航空企业部署 5G 技等新一代通讯航空智能制造发展白皮书14网络，将有效解决涉密环境下的通讯问题，实现现场设备、设施、人员等制造要素的互联互通，使工业互联网下沉到工业现场，快速实现制造过程中多源、海量信息的采集，开展基于实时信息的生产过程监控、分析、预测和优化控制等，实现数据资产价值深度挖掘应用。后续将逐步开展 5G/WIFI 技术在整机装配、机械加工、质量检测、仓储物流等典型应用场景的研究与验证，构建灵活、敏捷的工厂基础环境。未来

47、探索研究基于低轨道卫星通讯系统的 6G 网络技术在航空制造业的应用，赋能颠覆性技术创新。（2 2）新兴工业信息安全技术）新兴工业信息安全技术工业信息安全技术是工业领域信息安全的总称，是应用于工业控制系统的管理、运行和技术上的防护措施和对策，以保护工业控制系统及其信息的保密性、完整性和可用性。工业信息安全技术涉及工业领域各个环节，包括工业控制系统安全、工业互联网安全、工业大数据安全、工业无线通信安全、工业云安全、关键信息基础设施安全以及工业控制系统与其他网络的信息交换安全等,广泛应用于航空装备制造企业的生产制造、仿真验证、试验测试、生产辅助等方面，保证所需的通信网络不中断，工业生产设备、控制系统

48、、信息系统可靠正常运行，且其中的数据不遭受偶然或者恶意的破坏、更改、泄露，工业生产和业务的连续性得到保障。四、保障措施四、保障措施为持续开展新一代智能技术与航空先进制造技术的融合研究和深度应用，支撑航空智能制造创新发展，需构建集智能制造技术研究、验证、科技成果转化于一体的创新服务生态，为航空智能制造推进提供自主保障的智能制造系统解决方案。（一）培育航空智能制造解决方案能力（一）培育航空智能制造解决方案能力航空智能制造的自主保障能力是产业转型升级的重要保障，研发航空高端专用装备、智能生产线、专用工业软件等航空智能制造系统解决方案，并培养一支懂制造技术、管理技术以及信息技术的复合型智能制造专家队伍

49、，是航空智能制造推进的基石。需要聚力产学研用等多方优质资源，构建智能制造创新链、产业链深度融合的创新联合体，开展智能制造关键技术研究，培育智能制造解决方案供应商，为航空工业提供整体解决方案服务。同步，大力推动航空智能制造产业化发展，培育国家级数智解决方案供应商，提升制造业综合竞争力，增强航空工业发展新动能。（二）完善航空智能制造标准体系（二）完善航空智能制造标准体系智能制造、标准引领。标准化工作是实现智能制造的重要技术基础，智能制造标准化已经成为国际标准化的热点和前沿领域，航空工业在深入分析航空领域智能制造标准化需求的基础上，依据航空智能航空智能制造发展白皮书15制造架构和关键技术攻关要求，构

50、建基础共性、智能制造模式、智能工厂、智能车间和生产线、智能装备及集成、智能基础设施等标准，形成有力的标准保障。（三）建设航空智能制造公共服务平台（三）建设航空智能制造公共服务平台建设航空智能制造公共服务平台有利于聚力包括供应商、服务商、科研机构及个人等行业内外优势资源，构建集智能制造技术研究、验证、人才培养、科技成果转化及产业孵化于一体的创新生态，为航空智能制造转型提供发展研究智库，研发航空智能制造系统解决方案，实现行业所需的智能制造解决方案“一网打尽”，为航空企业提供技术咨询、技术研发、验证与实施、成果推广等“一站式”服务。航空智能制造发展白皮书16结束语结束语新时代航空强国建设对工业制造能力提出了更高要求。航空智能制造创新发展将加速新一代信息技术与航空制造技术深度融合，推动制造模式和企业业态数字化网络化智能化转型，提升新型工业制造体系的创新、精益、敏捷、柔性、绿色发展水平。面对新的发展需求，航空工业将致力于构建新型数字化智能化研发体系，探索建设航空智能制造先进工厂，打造汇聚各方力量的智能制造协同创新生态，为产业技术创新和工业体系转型升级作出更大贡献。中国航空工业集团有限公司智能制造创新中心依托单位中国航空制造技术研究院地址：北京市朝阳区朝阳路 1 号院邮政编码：100024网址：