殷 俊

（中航工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，成都 610091）

0 引言

“工業(yè)4.0”是指在2011年德國(guó)的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上提出的以實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)為主要目標(biāo)的第四次工業(yè)革命。德國(guó)之所以將此次改革稱(chēng)為“工業(yè)4.0”是為了與之前的三次工業(yè)革命作比較。第一次工業(yè)革命源于18世紀(jì)末蒸汽機(jī)的誕生，使得機(jī)械制造替代了純手工制造；20世紀(jì)初期的第二次工業(yè)革命時(shí)代，人們利用發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)替代了原有的蒸汽機(jī)作為動(dòng)力能源，大大地提高了工業(yè)的生產(chǎn)效率。第三次工業(yè)革命是指生產(chǎn)自動(dòng)化，由計(jì)算機(jī)控制替代了人工控制，提高了控制速度和精度，同時(shí)減少了工人的重復(fù)勞動(dòng)，工業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。而“工業(yè)4.0”是指利用如今已經(jīng)非常發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理能力，通過(guò)傳感器以及嵌入式操作系統(tǒng)采集生產(chǎn)制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的快速、精準(zhǔn)的調(diào)控，形成智能生產(chǎn)系統(tǒng)[1]。

航空制造業(yè)作為衡量國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是我國(guó)的戰(zhàn)略性高科技產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展程度直接影響著國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，實(shí)現(xiàn)我國(guó)航空制造業(yè)的技術(shù)改革對(duì)保衛(wèi)國(guó)家安全、提高人民生活水平具有重要的戰(zhàn)略意義[2]。

“工業(yè)4.0”主要包括兩方面內(nèi)容，一方面是“智能工廠”，該方面主要研究利用信息技術(shù)對(duì)目前工業(yè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)線的質(zhì)量監(jiān)控。例如當(dāng)前航空制造業(yè)在生產(chǎn)中出現(xiàn)生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，大多數(shù)只能依靠有經(jīng)驗(yàn)的工人，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程逐個(gè)進(jìn)行檢驗(yàn)得到問(wèn)題所在，這種方式往往不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還存在問(wèn)題定位不準(zhǔn)確的缺陷；而在未來(lái)的“工業(yè)4.0”時(shí)代，每個(gè)產(chǎn)品從剛剛生產(chǎn)開(kāi)始，便會(huì)獲得唯一的編號(hào)，我們將對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)的質(zhì)量監(jiān)控與跟蹤。另一方面是“智能生產(chǎn)”，該方面主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)以及物流管理，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研、大數(shù)據(jù)分析等手段，根據(jù)市場(chǎng)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)產(chǎn)品與目標(biāo)，從而提高資源配置效率，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[3]。

1 工業(yè)4.0的特性

德國(guó)的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略本質(zhì)是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和物理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由信息化向智能化的轉(zhuǎn)變，從而構(gòu)建一種高度靈活的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，其特性主要表現(xiàn)在互聯(lián)性、創(chuàng)新性、集成性以及大數(shù)據(jù)四個(gè)方面[4]。

1.1 互聯(lián)性

“工業(yè)4.0”的核心內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)。主要表現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)備之間、設(shè)備和產(chǎn)品之間、虛擬和現(xiàn)實(shí)之間的互聯(lián)三個(gè)方面。生產(chǎn)設(shè)備之間的互聯(lián)即利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將具有不同功能的單機(jī)智能設(shè)備連接在一起組成智能車(chē)間和工廠，使位于不同地域的生產(chǎn)線、車(chē)間、工廠、能夠?qū)崟r(shí)的通信從而組成一個(gè)龐大的智能生產(chǎn)系統(tǒng)；智能工廠的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工廠的自行運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備和產(chǎn)品之間的互聯(lián)指設(shè)備和產(chǎn)品之間能夠互相交流，設(shè)備通過(guò)讀取產(chǎn)品的信息可以獲得下一步的操作指令，使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)更加智能，最終實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)；物理信息融合系統(tǒng)作為“工業(yè)4.0”最本質(zhì)的內(nèi)容，它通過(guò)將單機(jī)智能設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)世界和物理世界的融合，使這些智能設(shè)備具有自適應(yīng)、自診斷、自修復(fù)和遠(yuǎn)程協(xié)助等功能[5]?！肮I(yè)4.0”發(fā)展的最終目標(biāo)是使所有的產(chǎn)品和設(shè)備都成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端，實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備、產(chǎn)品的互聯(lián)，使彼此之間可以實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換功能。

1.2 集成性

“工業(yè)4.0”通過(guò)物理信息系統(tǒng)將生產(chǎn)系統(tǒng)中的傳感器、控制系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備連接在一起形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)的橫向、縱向以及端到端的高度集成。

“工業(yè)4.0”縱向集成的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)部從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流運(yùn)輸以及使用維護(hù)等環(huán)節(jié)信息無(wú)縫連接，這是實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)的基礎(chǔ)；在以前的工業(yè)生產(chǎn)模式中，企業(yè)一般只是追求自身內(nèi)部環(huán)節(jié)的連接與協(xié)同，但是在“工業(yè)4.0”的應(yīng)用過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)從企業(yè)內(nèi)部信息集成向產(chǎn)業(yè)鏈信息集成的轉(zhuǎn)變，使企業(yè)間的合作更加緊密。

1.3 創(chuàng)新性

“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)應(yīng)用的過(guò)程就是航空制造技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新的過(guò)程，其主要表現(xiàn)在技術(shù)、產(chǎn)品、模式創(chuàng)新等方面。

技術(shù)創(chuàng)新主要指?jìng)鞲衅骷夹g(shù)、嵌入式系統(tǒng)、人工智能技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等方面的創(chuàng)新，為建設(shè)智能工廠奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)；產(chǎn)品創(chuàng)新即實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化，將信息通信技術(shù)和傳感器技術(shù)融入到產(chǎn)品中，使產(chǎn)品具有感知、存儲(chǔ)、傳輸?shù)裙δ?；模式?chuàng)新主要包括模式創(chuàng)新和組織創(chuàng)新兩個(gè)方面，由于單機(jī)智能設(shè)備利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自由的、動(dòng)態(tài)的組合，以滿(mǎn)足不同的制造需求，因此，未來(lái)的生產(chǎn)模式將實(shí)現(xiàn)由大批量生產(chǎn)向個(gè)性化定制的轉(zhuǎn)變。

1.4 大數(shù)據(jù)

“工業(yè)4.0”的大數(shù)據(jù)是指智能制造設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量與生產(chǎn)相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速的收集、處理并反饋至生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，使生產(chǎn)能夠高效高質(zhì)的運(yùn)行[6]。例如，生產(chǎn)設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)一定的磨損，再加上生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境、材質(zhì)等因素的影響，導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品精度下降，智能制造設(shè)備能夠及時(shí)的將這些數(shù)據(jù)信息傳遞給智能制造設(shè)備。智能制造設(shè)備在接收到這些數(shù)據(jù)后對(duì)其進(jìn)行分析、判斷，并調(diào)整控制策略，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)直接影響著生產(chǎn)的智能化水平，是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的關(guān)鍵要素。

2 工業(yè)4.0在航空制造業(yè)的應(yīng)用

“工業(yè)4.0”的核心是智能化，即利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)軟硬件設(shè)備與系統(tǒng)，建立貫通虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和現(xiàn)實(shí)制造執(zhí)行的智能化工廠，以企業(yè)橫向和縱向集成為產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程提供多維信息和總體框架，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)從自動(dòng)化向智能化的飛躍?！肮I(yè)4.0”在航空制造業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是建設(shè)“智能工廠”，即重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)；二是實(shí)現(xiàn)“智能生產(chǎn)”，主要涉及智能檢測(cè)、人機(jī)互動(dòng)以及3D等技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等[7～9]。

2.1 建設(shè)智能工廠

智能工廠是指通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將智能物理設(shè)備連接起來(lái)，使智能設(shè)備具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治五大功能。建設(shè)智能工廠的核心就是開(kāi)發(fā)單機(jī)智能設(shè)備和實(shí)現(xiàn)單機(jī)智能設(shè)備的互聯(lián)。

單機(jī)智能設(shè)備主要指高度集成的模塊化的能進(jìn)行自我控制并能獨(dú)立完成某些任務(wù)的執(zhí)行單元，其主要包括通信、檢測(cè)、控制、存儲(chǔ)以及執(zhí)行等功能[10]。通過(guò)通信單元能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器和機(jī)器之間的溝通，并能產(chǎn)生和存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)；檢測(cè)功能單元通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)信息并實(shí)時(shí)反饋給控制單元；控制單元根據(jù)控制規(guī)則和檢測(cè)單元反饋回來(lái)的信息部署任務(wù)并將任務(wù)發(fā)送給執(zhí)行單元；執(zhí)行單元接收到任務(wù)后操控物理對(duì)象。

在未來(lái)航空制造業(yè)的智能工廠中，即使最小的設(shè)備也有會(huì)一定程度的內(nèi)置功能。我們可以看到一些高度集成、低功耗、低成本、存儲(chǔ)和無(wú)線傳輸?shù)裙δ軜?biāo)簽貼在生產(chǎn)設(shè)備上。智能設(shè)備之間可以通過(guò)讀取彼此的標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能。以航空制造業(yè)的智能化裝配車(chē)間為例，當(dāng)原件被送到裝配車(chē)間后，智能裝配機(jī)器人通過(guò)讀取元件的標(biāo)簽可以獲得其參數(shù)信息以及該器件從哪來(lái)該送往何處，進(jìn)而自動(dòng)的選擇夾具，然后通過(guò)讀取裝配目標(biāo)的標(biāo)簽信息判斷該器件是否為目標(biāo)需要的，最后通過(guò)讀取到的標(biāo)簽信息自動(dòng)規(guī)劃路徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配功能。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，智能化裝配系統(tǒng)的使用使裝配成本降低了30%，裝配失誤率降低了80%，裝配周期縮短了70%，極大地提高了裝配質(zhì)量和效率。

建造智能工廠的核心內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的互聯(lián)，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，將工廠內(nèi)智能設(shè)備連接在一起，使得不同類(lèi)型和功能的智能設(shè)備連接起來(lái)組成智能車(chē)間，最終再由不同功能的智能車(chē)間互聯(lián)組成智能工廠。這些單機(jī)智能設(shè)備、智能生產(chǎn)線、智能車(chē)間及智能工廠可以自由的、動(dòng)態(tài)的組合，以滿(mǎn)足不斷變化的制造需求，形成高度柔性的生產(chǎn)方式，使高度快速的智能化生產(chǎn)成為可能。

由于智能單元配有傳感器和用以識(shí)別設(shè)備身份的標(biāo)簽，并具有通訊功能，工廠管理人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控智能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及所在的位置等信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠的監(jiān)控與管理。

航空制造業(yè)中智能工廠的互聯(lián)網(wǎng)連接方式和普通的互聯(lián)網(wǎng)不同，智能工廠利用互聯(lián)網(wǎng)相連接的最終目的是實(shí)現(xiàn)人與設(shè)備以及設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)，把不同的設(shè)備通過(guò)數(shù)據(jù)交換連接在一起，是工廠內(nèi)部的智能設(shè)備形成一個(gè)整體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)。在這一階段，智能工廠通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接在一起可以更好地協(xié)調(diào)各個(gè)車(chē)間、工廠的生產(chǎn)，對(duì)提高航空制造業(yè)的生產(chǎn)效率、降低成本具有重大的意義。

2.2 智能生產(chǎn)

由于航空制造業(yè)具有材料難以切削、工藝及精度要求高、過(guò)程控制及檢測(cè)要求嚴(yán)格、多品種小批量等特點(diǎn)，使得航空制造業(yè)對(duì)制造過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及柔性化生產(chǎn)有著迫切的需求。

“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能生產(chǎn)。智能生產(chǎn)技術(shù)是在目前自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線傳感技術(shù)以及人工智能的基礎(chǔ)上，通過(guò)感知、人機(jī)交互、決策、執(zhí)行和反饋，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)程和企業(yè)管理的智能化，是信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合與集成[11]。實(shí)現(xiàn)航空制造業(yè)的智能生產(chǎn)是一種目標(biāo)，其最核心的部分就是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)排序自動(dòng)化、生產(chǎn)線自動(dòng)化、測(cè)試檢測(cè)自動(dòng)化、裝配自動(dòng)化等。

智能生產(chǎn)是一種目標(biāo)，就是全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化。生產(chǎn)過(guò)程中，智能生產(chǎn)系統(tǒng)能夠?qū)⒅悄軉螜C(jī)設(shè)備存儲(chǔ)的信息進(jìn)行管理和分析，在無(wú)人或者較少人參與的情況下利用這些數(shù)據(jù)提高生產(chǎn)效率、降低成本以及增加生產(chǎn)的靈活性，最終實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)。

以數(shù)控加工車(chē)間為例，在對(duì)飛機(jī)的零部件進(jìn)行切割時(shí)，無(wú)論其設(shè)計(jì)如何精準(zhǔn)，在實(shí)際的切割過(guò)程中如果道具或者其他設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致零部件產(chǎn)品的加工偏差。而在智能生產(chǎn)過(guò)程中，在零部件進(jìn)行切割之前就能預(yù)測(cè)出能否實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確切割，并在加工工程中實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦設(shè)備或產(chǎn)品即將出現(xiàn)偏差，智能檢測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)的自動(dòng)修復(fù)及調(diào)整設(shè)備，使之加工出來(lái)的產(chǎn)品滿(mǎn)足航天工業(yè)精度要求。

航天制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)還依賴(lài)于另一項(xiàng)重要技術(shù)：3D打印技術(shù)。3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。以航天制造業(yè)的鑄造車(chē)間為例，大多數(shù)情況下，即使在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的生產(chǎn)環(huán)境中，產(chǎn)品的精度也無(wú)法達(dá)到100%的準(zhǔn)確度。但是采用3D打印技術(shù)，工人只需要輸入需要加工的零部件的3D模型，智能制造系統(tǒng)便可以立即將產(chǎn)品制造出來(lái)。由于3D打印技術(shù)采用增材制造（過(guò)去的車(chē)銑刨磨是減材制造），它不僅可以將產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)，而且還可以在保證產(chǎn)品精度的前提下修補(bǔ)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷，避免浪費(fèi)。

智能產(chǎn)品也是“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)應(yīng)用的一個(gè)重要體現(xiàn)。智能工廠生產(chǎn)出來(lái)的半成品或者產(chǎn)品應(yīng)該自身信息存儲(chǔ)、自我檢測(cè)、無(wú)線傳輸?shù)裙δ?。智能產(chǎn)品內(nèi)置的存儲(chǔ)功能可以存儲(chǔ)產(chǎn)品的工藝參數(shù)、加工過(guò)程、測(cè)試結(jié)果等數(shù)據(jù)，外部設(shè)備將不再是記錄產(chǎn)品數(shù)據(jù)的唯一手段；智能產(chǎn)品的自我檢測(cè)功能可以實(shí)時(shí)的對(duì)自身進(jìn)行檢測(cè)，一旦檢測(cè)到故障信號(hào)，及時(shí)的將故障內(nèi)容和原因通過(guò)自身的無(wú)線傳輸功能傳送到智能管理系統(tǒng)。由于航空制造業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，智能產(chǎn)品的自我檢測(cè)可以大大提高檢測(cè)準(zhǔn)確度，減輕工人的工作負(fù)擔(dān)。

3 技術(shù)要求

目前，“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)的應(yīng)用還處于起步階段，想要完成智能工廠的建設(shè)還有許多問(wèn)題亟待解決。由于“工業(yè)4.0”涉及到系統(tǒng)工程、工業(yè)工程、軟件工程等多個(gè)學(xué)科的綜合運(yùn)用，所以想要解決目前所面臨的問(wèn)題還有很長(zhǎng)的路要走，下面總結(jié)出目前“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)應(yīng)用中所面臨的主要問(wèn)題。

3.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定[12]

若想實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)的應(yīng)用，就必須解決各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溝通以及銜接問(wèn)題。目前航空制造業(yè)涉及到機(jī)械、材料、信息、自動(dòng)化等多個(gè)復(fù)雜的領(lǐng)域，雖然在各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)存在通用的既定標(biāo)準(zhǔn)，但是不同領(lǐng)域之間的標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步調(diào)整和制定。而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定可以大大提高產(chǎn)品從一級(jí)生產(chǎn)到下一級(jí)的生產(chǎn)效率。

3.2 非接觸式檢測(cè)

由于航空制造業(yè)具有工藝及精度要求高的特性，因此檢測(cè)技術(shù)是工業(yè)升級(jí)中所要解決的重要問(wèn)題?！肮I(yè)4.0”的一大特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)線實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此對(duì)質(zhì)量檢測(cè)也提出了更高的要求，需要達(dá)到高效率、高精度的檢測(cè)。傳統(tǒng)的接觸式檢測(cè)雖然在精度方面相較于非接觸式檢測(cè)存在一定優(yōu)勢(shì)，但是由于其效率遠(yuǎn)低于非接觸式測(cè)量，無(wú)法滿(mǎn)足“工業(yè)4.0”的要求。因此穩(wěn)定、高效的無(wú)線檢測(cè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)應(yīng)用的了基礎(chǔ)。

3.3 工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化的重要工具，在實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。目前工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，依舊是以工人勞動(dòng)為主導(dǎo)，機(jī)器人只是起到輔助作用。若想用機(jī)器人逐漸替代工人進(jìn)行生產(chǎn)對(duì)以下兩個(gè)方面技術(shù)提出了很高的要求。

1）復(fù)雜裝配問(wèn)題。目前工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)可以在簡(jiǎn)單重復(fù)性工作（如噴漆、弧焊、電焊、堆垛等）上很好的替代工人，但是面對(duì)體積小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的對(duì)象時(shí)，工業(yè)機(jī)器人依舊無(wú)能為力。2）柔性問(wèn)題。目前工業(yè)機(jī)器人大多數(shù)均為完全剛性的，因此導(dǎo)致其一旦出現(xiàn)誤差將會(huì)導(dǎo)致工件或者其自身遭到損壞。

3.4 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

“工業(yè)4.0”追求物聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)網(wǎng)相融合，生產(chǎn)線上的產(chǎn)品不僅僅是單方面接受檢測(cè)，還可以與生產(chǎn)設(shè)備相互通信，主動(dòng)發(fā)送信息。智能工廠中，設(shè)備與設(shè)備之間的“交流”都是通過(guò)讀取彼此的標(biāo)簽信息進(jìn)行的，因此自動(dòng)識(shí)別技術(shù)尤其是條形碼和無(wú)線射頻技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”不可缺少的部分。無(wú)線射頻技術(shù)相對(duì)于條形碼技術(shù)除了具有非接觸性外的優(yōu)勢(shì)外，還可以存儲(chǔ)溫度、濕度等信息。但是由于考慮到成本的因素，目前工廠仍然在廣泛應(yīng)用條形碼技術(shù)。因此要實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)的應(yīng)用還需研究開(kāi)發(fā)低成本、低功耗的無(wú)線射頻技術(shù)[13]。

3.5 網(wǎng)絡(luò)安全與可靠性問(wèn)題

安全和保密問(wèn)題是軍工企業(yè)的產(chǎn)生系統(tǒng)的首要設(shè)計(jì)原則。一旦軍工企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)遭受到黑客的攻擊，將對(duì)國(guó)家的安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成不可估量的影響。因此，要實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”在航空制造業(yè)的發(fā)展首先要研究可靠安全的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以妥善處理好保密安全問(wèn)題。

4 結(jié)論

由于我國(guó)航空制造業(yè)目前面臨著資源使用效率低，環(huán)境壓力大，人力成本、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高等多種問(wèn)題，以智能生產(chǎn)為核心的“工業(yè)4.0”是未來(lái)航空制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。“工業(yè)4.0”具有資源配置效率高，對(duì)市場(chǎng)需求變化響應(yīng)快，人力成本與物流成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是，我國(guó)航空制造業(yè)存在基礎(chǔ)較為貧乏，高新技術(shù)落后的情況，因此在此次變革過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮自己市場(chǎng)巨大，擅長(zhǎng)數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢(shì)，拉動(dòng)航空制造業(yè)改革，最終借助此次機(jī)會(huì)縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，甚至實(shí)現(xiàn)“彎道超車(chē)”。

[1] 羅文.德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略對(duì)我國(guó)推進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的啟示(節(jié)選)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化,2014,(9).

[2] 藺建武,仲偉周,任炳群,等.中國(guó)航空制造業(yè)升級(jí)路徑探索[J].國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作,2011,(10)：33-38.

[3] 陸斌.實(shí)踐“工業(yè)4.0”的關(guān)鍵技術(shù)與思考[J].中國(guó)機(jī)械,2015, (1).

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