航空工业数字化转型研究

我国航空航天制造业数字化征程

周世平：研究员级高工，长期在航天系统从事飞行器制造和数字化等先进制造技术的研究与实践。曾任北京卫星制造厂副总工程师、计算机应用研究所所长、研究院专项副总设计师等职。曾受聘担任航天总公司和航天科工集团公司C I M S专家组成员、总装备部和国防科工委先进制造技术战略规划组专家、国防科工委科技进步奖评奖专家、国防重点试验室(柔性制造)学术委员会委员和哈尔滨工业大学外聘教授。

自从1957年10月4日前苏联发射了人类历史上第一颗人造地球卫星以后，地球上开始了一个航天新时代。此后，各种卫星、飞船、空间站、行星探测器飞出地球大气层，或飞向月球，或奔向太空。我国于1970年4月24日成功发射“东方红一号”地球卫星，于1999年发射“神州一号”飞船，于2003年成功发射“神州三号”载人飞船。“航天”一词和航天飞行器已经深入民心。

本文的航天制造业是指我国航天工业行业或称航天工业部门(目前为航天科技集团公司和航天科工集团公司)中的制造业务，它包括了其业务所辖的导弹、火箭、卫星、飞船等，既有战术产品，也有战略产品;既有飞出地球的航天器，也有在大气层中飞行的各种导弹。这些飞行器功能不同，大小有时相差很大，飞行的距离有的相差悬殊，工作环境也有不同。但是，从设计和制造的角度分析，还是具有多项典型的共同之处：

(1)产品从分系统到系统组成复杂，结构件数量很大。因此，从设计、制造直至发射运行，是一个涉及多学科、多专业、多工种的庞大的系统工程。

(2)结构件种类繁多，形状、形面复杂，成形和尺寸传递的技术协调关系复杂。

(3)研制工作量大，高难度、高精度零件、部件大量增加，新材料、难加工材料项目大量增加。

(4)新型复合材料构件项目增加迅速。

(5)工艺装备种类繁多，结构复杂，协调路线复杂，技术要求不断提高。

数字化制造在航空航天工业中的应用

数字化制造是现代工业生产中的重要手段之一，近年来在航空航天工业中的应用也越来越广泛。数字化制造指以数字信息为基础，利用计算机技术与自动化技术进行生产制造。数字化制造技术包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机数控加工（CNC）等，将传统制造业的加工、生产工艺进行数字化处理，实现自动化生产、提高生产效率、降低生产成本、保证产品质量等，使航空航天工业实现数字化制造化、自动化、智能化和柔性化的生产。

数字化制造在航空航天工业中的应用已经成为制造业升级的一个重要方向。首先，数字化制造为航空航天制造提供了更高的生产效率和生产效益。数字化制造解决了传统制造业中的工序失误、多余工序等问题。数字化制造将生产过程中的每一个细节都进行数字化处理、标准化管理，减少了生产中的瑕疵，显著提高了制造精度和质量，提高了生产效率与效益。其次，数字化制造为航空航天制造的生产良品率提供了保障。数字化制造能够实现数字化生产，消除了人为因素对生产的影响，降低了人为因素对产品品质的影响，保证了产品的良品率。数字化制造的唯一劣势是数字化系统故障，但其良率优于人工控制，数字化制造也为制造工艺的简化提供了支撑。 数字化制造对航空航天工业的发展也是有着重要的意义的。在航天器研制生产、基地制造和维修保障中，数字化制造技术被广泛应用。数字化制造已经成为航空航天工业制造能力提升的中心，它的应用可优化生产流程、提高生产效率、减少成本，满足高要求的产品设计、制造、测量及质量检验体系和快速响应市场需求。同时，数字化制造也为工业设计和制造的协同提供了解决方案。在航空航天制造领域，数字化制造可以简化航空航天工业的设计和制造流程，提高生产效率，缩减生产周期。数字化制造不仅提升航空航天工业的制造能力和产品品质，也加速了航空航天工业的数字化转型，获取了更广阔的商机。

数字化制造在航空航天工业中的应用是一个艰难的过程，它既要充分尊重传统人工制造的流程和技艺，又要积极利用先进的计算机技术与自动化技术。数字化制造还需要和传统的制造模式协同，提高航空航天工业的智能化、高效化、服务化等多样化的生产工艺特性。数字化制造在航空航天工业中存在很大的潜力和发展空间，随着数字技术的不断发展和应用，数字化制造将在航空航天工业中发挥出更重要的作用，为航空航天的未来提供有力的支撑。

资源编排视角下的企业数字化转型及价值创造——以南方航空为例

1. 引言：数字化转型的背景和意义

- 数字化转型的出发点

- 解读数字化转型的意义

2. 资源编排的概念与实践

- 资源编排的概念

- 资源编排的实践

- 资源编排的价值

3. 南方航空企业概况

- 南方航空的发展历程

- 南方航空的业务概况

- 南方航空的数字化转型现状

4. 南方航空数字化转型的资源编排

- 南方航空数字化转型的资源引领

- 南方航空数字化转型的资源整合

- 南方航空数字化转型的资源应用

5. 南方航空数字化转型的价值创造

- 南方航空数字化转型的外部价值

- 南方航空数字化转型的内部价值

- 南方航空数字化转型的未来趋势

6. 南方航空数字化转型中的挑战与解决方案 - 挑战一：组织结构创新

- 挑战二：数据管理和安全

- 挑战三：人才培养和引进

- 解决方案

7. 南方航空数字化转型的启示

- 组织与文化的重要性

- 数据驱动和创新的重要性

- 供应链和生态体系的重要性

8. 结论：数字化转型的未来展望

- 数字化转型对企业的重要性

- 数字化转型的未来发展趋势

- 数字化转型对人才需求的变化第一章节：引言——数字化转型的背景和意义

随着科技的迅速发展和普及，企业数字化转型正逐渐成为趋势。数字化转型是企业应对市场竞争和提升管理效率的一种途径，也是各行业持续发展的重要基础。数字化转型的概念包括利用信息技术对业务流程、数据管理、客户沟通和产品服务等各方面进行数字化升级。数字化转型不仅能够加速业务发展，也能够提升企业管理水平和员工工作效率，同时为企业创造更多的价值。

在数字化转型的过程中，资源编排也逐渐成为关键的因素。资源编排是企业将自身资源进行合理配置，实现更好地业务协同和价值创造的方式。资源编排可以帮助企业全面优化资源利用效率，提高生产效率，缩小业务间的时间和空间差距，以及加速新业务的快速扩展。

从公司内部盈利角度看，数字化转型和资源编排的结合实现了更高的生产力。传统生产模式的单一化和重复性较大，不仅难以增强内部的协作能力，同时也难以提升企业的核心竞争力。而数字化转型能够使企业的业务模式更加灵活，在品种、产量和品质上提供更多的选择，为企业创造更多的价值。

数字化转型下航空发动机仿真技术发展机遇及应用展望

摘要：当前，科技创新与产业换代为主的新一轮工业革命正在全球展开，国家“十四五”规划纲要明确提出，要加快建设制造强国、网络强国、数字中国，构建数字驱动的产业新生态，以数字化转型整体驱动生产方式变革。同时，我国社会经济的发展和国防能力的提升也对航空发动机的发展提出了更高的要求：航空发动机技术复杂程度和性能指标要求不断提高，产品研发难度日益增大，研制进度愈加紧迫。因此，亟需推进航空发动机数字化转型，以满足新时代航空发动机协同、敏捷、高效研制的需求。

关键词：数字化转型；航空发动机仿真技术；应用展望

引言

过程仿真技术是一种先进的仿真技术，能够真实地呈现虚拟环境中的特定过程，使用户能够实时操作过程机器或更改其参数。产品开发和生产过程中制造过程的仿真和评估可以支持产品整个制造周期中的工艺改进。传统模式下机械产品的设计、流程指令的编写、加工、质量保证和交付周期漫长、成本低廉、效率低下，质量精度难以保证。为了改进飞机发动机零部件的制造，迫切需要对制造工艺进行技术研究，以减少制造验证的数量，提前发现制造问题，优化制造工艺，优化制造参数，允许快速迭代制造工艺，并验证产品的可行性。

1技术内涵

航空发动机仿真技术是建立在相似原理、模型理论、信息技术及领域专业技术基础上，以计算机和物理效应设备为载体构建系统模型，实现多层级、多物理场和多系统交互试验、分析、评估的综合性技术，旨在探索和掌握发动机复杂的系统特性、物理特性和行为特性，支撑方案分析优化、功能评估和技术决策。航空发动机数字化转型以数据为核心，利用新一代数字技术实现全业务域数字要素和物理要素的系统整合，构建全感知、全联接、全场景、全智能的研发运营体系，进而创新和重塑传统管理模式、业务模式和商业模式，达到提升运营效率、增强体系韧性和创新性的目标。数字化转型需要准确描述、监控和预测产品全生命周期的状态，最大程度地挖掘仿真的应用价值并为其提供高可信的支撑。数字化转型下新兴前沿技术的高速发展与深度融合，赋予了航空发动机仿真技术新的内涵，航空发动机仿真技术将朝着快速高效、精准映射、全面覆盖、动态预测方向发展。为满足航空发动机这一复杂系统高性能、高可靠性的可信仿真需求，需从支撑技术、专业技术和应用技术3个层面协同发展，构建系统、完整的航空发动机仿真技术框架。