航空制造業的案例
生產制造 | NCSIMUL助力航空制造業蒙皮安全加工
在航空制造業，蒙皮作為飛機的關鍵氣動結構，如同飛機的“肌膚”，不僅塑造其外形，更直接關系到飛行安全與性能。隨著復合材料在蒙皮制造中的廣泛應用，飛機整體減重目標得以有效推進，然而，隨之而來的高精度加工挑戰亦使生產管理者面臨嚴峻壓力：
? 成本高昂：復合材料本身價格昂貴，加之蒙皮尺寸龐大，單件原材料成本即構成顯著負擔。加工過程中的任何失誤導致報廢，都將帶來巨大的經濟損失。
? 風險嚴峻：用于航空蒙皮加工的大型數控機床結構復雜、附件眾多、造價昂貴。一旦因程序或工藝失誤發生機床碰撞，輕則損毀刀具、夾具及工件，重則導致機床核心部件嚴重損壞，后果不堪設想。
? 平衡之難：如何在確保每塊蒙皮加工質量完美無瑕的同時，杜絕安全事故發生并提升生產效率？這已成為航空制造企業亟待解決的復雜命題。
01
NCSIMUL在蒙皮加工仿真中的應用
?？怂箍礜CSIMUL為制造企業提供數控加工仿真、優化、后處理一體化解決方案，其專注于機床加工的安全性，并在確保安全的基礎上，提供程序優化及后置處理等一系列高效、實用的解決方案。面對航空制造業的種種痛點，NCSIMUL憑借其卓越和高效的性能，成為航空蒙皮加工領域的“安全衛士”與“增效專家”。
# 構建高精度“數字孿生”加工環境
NCSIMUL的核心優勢在于其構建高度逼真虛擬加工環境的能力：
?精準構建虛擬數控機床（精確到每一個軸、附件、防護門） ；
?無縫導入蒙皮的CAD模型和CAM生成的加工程序 ；
?建立與實際完全一致的虛擬刀具庫（包括尺寸、形狀、夾持）；
?設定毛坯、夾具位置，還原冷卻液等客觀條件。
展開 包括GE與GKN的115家金屬3D打印關聯企業參展，國內航空制造業洞悉全球增材制造技術的必去展會
世界三大增材制造專業展覽會*之一的TCT亞洲展——亞洲3D打印、增材制造展覽會將于2019年2月21日在上海新國際博覽中心拉開序幕，其中涉及金屬增材制造技術的企業創紀錄地達到了115家，其中包括了GE的增材制造的子公司GE Additive、GKN公司、歐瑞康、通快、DMG MORI等航空加工制造的企業。
對于國內航空制造企業而言，TCT亞洲展能夠一站式幫助獲取增材制造技術迭代情況；了解GKN、歐瑞康等國際航空制造供應鏈企業如何迎接增材制造的挑戰，以及如何應對增材及整個數字化制造對航空制造、維修的變革。
讓我們盤點一下明年TCT亞洲展對航空行業有哪些不容錯過的部分。
01
2018 年TCT亞洲展現場
· 下一代金屬增材制造設備登場 ·
目前國內航空領域裝機量較多的金屬3D打印設備，以德國的EOS M280以及英國RenishawAM250為多，是兩家公司在2011年先后推出的基于激光熔融技術開發的增材制造設備。
02
C919大型客機應急門導向槽零件
而明年亮相的最大革命性技術，非全球增材制造的最大獨角獸——Desktop Metal在亞洲的首次出展，該公司目前估值為10億美金，投資者包括Google、通用汽車。
展開 “起底”以色列IAI：被航空制造業塑造的國家影響力
不少人認為，該機的失敗要歸結于美國人從中作梗，試圖刻意打壓以色列航空制造業的發展。
鴨翼配后掠翼在很多前沿探索方案中都出現過，但敢拿來實用的只有IAI，而且毫不意外的失敗了。
但從型號設計方案來看，在“獅”式飛機的總體性能指標制定上，IAI確實存在過于苛刻和自信的問題：為了同時強化“獅”式飛機的渦流增升和載荷航程能力，無論是鴨翼與機翼的空間位置關系，還是機翼平面形狀的選取，都做得相當激進。
“獅”式飛機鴨翼的轉軸已經深入到了機翼的投影區域以內。
“獅”式飛機的大面積鴨翼侵入機翼投影范圍，以及采用“鴨翼+后掠翼”的組合，都是航空史上獨有的特例。這導致了該機在大迎角等方面存在不可接受的氣動缺陷，并且不可能通過飛控層面的技術措施予以解決，從而必須完全推倒整個原始氣動設計。
現在活躍在全球的各國各式鴨式布局戰機，其鴨翼布置、機翼平面形狀，均與“獅”式飛機不同。
在總投入有限、同時研發生產費用嚴重依賴美國軍援的情況下，“獅”式飛機的夭折是可以預見的。
此后，IAI還嘗試委托諾思羅普·格魯門公司為該機重新設計機翼，也無疾而終……可以說，“獅”式飛機的夭折反映了IAI在上世紀80年代還不具備足夠成熟的總體規劃能力、特別是技術風險管控能力。
為此，IAI付出了相當沉重的代價：1988年，總員工數量達2.2萬人的IAI宣布裁員5500人，并大量出口“獅”式飛機相關技術以挽回損失。
此后，IAI也嘗試與美國航空技術（集團）公司（ATG）合作研發噴氣式教練機，但投入都很小，且并未成功。
展開 航空制造業中的電子束焊接
在我國，電子束焊接技術已廣泛應用于汽車工業、齒輪加工業、精密儀器及電子儀表制造業、電工電能領域和航空航天領域的制造及維修業。我國重型汽車集團在“七五”期間，采用電子束焊接方法成功實現了奧地利引進項目的板材沖壓貨車橋殼的生產。在中國南方航空動力機械公司，許多航空發動機關鍵零部件和民品生產都使用了電子束焊接技術。
目前全世界已有幾千臺設備在核工業、航空宇航工業、精密加工業及重型機械等工業部門應用。在電子束焊接設備的研制開發上具有實力的國家及公司有：德國的PTR精密技術有限公司、英國的劍橋真空工程有限公司及英國接研究所( TWI) 、法國的TECH2META 公司以及烏克蘭的巴頓電焊研究所等。上述幾家公司及研究所的電子束焊接設備在國際上都有較高的知名度，所研發的電子束焊機各有其適用性及特點。其中烏克蘭巴頓研究所生產的中高壓電子束焊機，技術成熟，性能穩定，在前蘇聯的航空宇航焊接試驗中得到了成功的實踐應用。
電子束焊接技術可以高效獲得高質量、大深寬比的焊縫，在航空航天等領域發揮著不可替代的作用，是宇宙空間焊接的唯一可行的焊接方法。經歷50年的發展，其應用領域已經從最初的“高精尖”行業逐步擴展到民用領域，在工業生產中發揮著重要的作用。
展開 
當國際巨頭進入增材制造領域時，國內航空制造企業將何去何從？
GKN SLM 3D打印零部件
在成立GKNAdditive之前，GKN就采用了增材制造技術之后可將復雜結構的開模迭代周期從2年縮短至1年之內，并把鈦合金這種昂貴的航空材料的利用率提高至近100%。
增材制造（左）和傳統技術（右）對材料的利用率對比
材料測定、軟件仿真、數字測量，增材制造如何整合到產業鏈中
當航空制造業在考慮使用增材制造時，始終需要考量是否能結合到目前應用的工作流程中，有多少軟件模塊需要升級，現有的CATIA、ANSYS是否要加裝模塊？原來購買的掃描測量解決方案有哪些產品可以通用？
明年在TCT亞洲展上將增設INSPEX ——掃描與測量解決方案展區，從對于粉末材料的粒度分析、表面特性；到針對三維數據收集的掃描和測量解決方案，再到最終產品的CT無損檢測。
展開 航空制造業的“扛把子”——夾芯復合材料
其機身采用高強度層壓膠合板制造，板材厚約11毫米，內外層是約2毫米厚的加拿大樺木，中間是厄瓜多爾輕木夾芯(也稱巴沙木)。
這種稱為“巴沙木”的松軟木料。使機身成為一段具有足夠強度的夾芯結構，從而大大提高了它的強度。使得”蚊式”的后機身看似細長脆弱，實際完全能夠承受機動飛機時強大的扭轉力矩。而這種夾芯結構也可以說是現代飛機蜂窩夾層結構的雛形。為了提高飛機的安全性和可靠性。人們在輕木夾芯結構的基礎上又相繼研制出金屬蜂窩、波紋板和金屬泡沫等夾芯材料。
半個世紀以來，隨著復合材料成型工藝和機械加工水平的提高，芯材的復合材料夾層結構在航空航天領域得到了越來越多的應用。而夾芯復合材料也廣泛應用于各種飛機的制造，案例眾多。
這些三明治夾芯復合芯材，大大減輕了機身的重量，提升了燃油經濟性，提高了有效載荷，從而節省了飛行成本，而且具有優異的防火阻燃性能。（文章整理自互聯網）
展開 先進制造業百人談|周濟:要牢牢抓住制造業，特別是先進制造業的振興
今后30年，在制造業數字化、網絡化、智能化這個核心技術方面，中國制造業有自己的特色和優勢，完全可以實現戰略性的重點突破、重點跨越，實現與西方最發達國家并行甚至超越。
觀點三智能制造產品核心是服務用戶
智能制造實際上是一個大系統，其中智能產品是主體。數字化、網絡化、智能化是實現機械產品創新的功能性使用技術，使機械產品向數控一代乃至智能一代發展，從根本上提高產品的功能、性能和市場競爭。
生產技術創新最典型的例子，就是數字化車間和智能化工廠。數字化、網絡化、智能化技術的應用，催生了產業模式的轉變或創新。主要體現在兩個方面:流水線生產轉向定制化的規模生產，產業形態從生產型制造向服務型制造轉變。
以通用電氣GE的服務型制造模式為例。在擁有健康維護、健康保障系統技術后，GE公司航空發動機已不再用銷售的方式來推進，而是按小時出租，服務業收入已占到了60%以上，從生產性的制造公司轉變為服務型的制造公司。
數字化、網絡化、智能化技術將服務整合延展到產品的全生命周期，帶來了新的產業價值。智能制造時代，產品的核心價值并不是產品本身，而是服務用戶。
觀點四智能制造第一步是普及數字化制造
智能制造承載著三個系統。
第一個是數字化制造，它的目標是實現制造業數字化，對應著德國的工業3.0;第二個是智能制造1.0，目標是實現制造業數字化、網絡化，對應工業3.0;第三個是智能制造2.0，即實現制造業數字化、網絡化、智能化，對應工業4.0。
因此，中國制造2025技術發展戰略，在“十三五”期間應該是:工業2.0補課、工業3.0普及，工業3.5試點示范，工業4.0研究探索。
同時，我們把主要力量放在數字化制造及推廣應用工作上，著力抓好數控一代產品創新工程和制造裝備技術改造工程，致力于整個制造行業產品和生產裝備的升級換代。
展開 激光焊接技術在航空制造中的應用
隨著長壽命、高可靠性、低成本、高性能的設計及制造要求，越來越多的新型高性能材料、復雜結構在飛機及航空發動機設計中被廣泛應用，如整體壁板、整體葉盤/葉環、空心葉片、單晶/定向凝固葉片、粉末合金及復合材料構件等。新型高性能材料、復雜結構的擴大使用，在提高裝備性能的同時，也對包括焊接技術在內的航空制造及修理技術提出了更高的要求。
激光焊接具有能量密度高、熱輸入量低、結構變形小、無需真空環境、高質量、高精度、高效率等技術優勢，在各類金屬材料熔化焊接方法中獨占鰲頭；結合工業機器人、視覺傳感跟蹤系統、自動送絲（送粉）系統（見圖1），易于實現集成化、自動化、柔性化、批量化制造，在全球制造產業中占據越來越高的地位。近年來，隨著高功率激光器的不斷發展，激光束流品質的不斷提高，激光焊接技術實現了由傳導焊向深熔焊的根本性轉變，應用范圍進一步擴大，在航空制造及修理中重要性也不斷提高。
圖1?搭載機器人的激光填絲焊接系統
1. 激光焊接在飛機制造及修理中的應用
（1）激光焊接在飛機制造中的應用 在飛機制造領域中，激光焊接技術主要應用于飛機大蒙皮的拼接以及蒙皮與長桁的焊接，機身附件的裝配中也大量使用了激光束焊接技術，如腹鰭和襟翼的翼盒。近年來，激光焊接技術也多用于薄壁零件制造，如進氣道、波紋管等。
早在20世紀70年代初，美國已利用15kW的CO2激光器針對飛機制造業中的各種材料、零部件，進行了焊接試驗及評估工藝的標準化。美國愛迪生焊接研究所與海軍焊接中心聯合開展了戰機裝備激光焊接技術研究。意大利于20世紀70年代末從美國引進了15kW的CO2 激光器，隨后歐盟對航空發動機中的各種容器及輕量級結構立項，開展了長達8年的激光焊接應用研究，材料涉及鈦合金、鎳基、鐵基高溫合金等。
展開 從全球制造業的遷移史，看中國制造業未來會怎么走
英國在航空、汽車和芯片等行業占據全球前三的地位，著名品牌如勞斯萊斯汽車、ARM芯片。
2/ 美國
美國將低端制造業往日本、德國遷移后，制造業仍持續繁榮20年，一直到1970年美國的鋼產量依然是世界第一。
鋼產量在1970年被日本超越后，美國跟英國一樣往服務業轉型。
1980年到現在，美國將大部分的勞動密集型產業都外包出去，僅保留價值鏈高端的制造業如汽車、航天航空、芯片等，而信息技術和金融作為新的增長點占GDP的比重越來越高。
如果以制造業附加值來看，美國目前仍是世界第一，并且在汽車、航空航天、醫療器械、芯片、制藥、工程機械等處于絕對領先位置，著名品牌有 福特、波音、英特爾等。
制造業附加值，指在產品的原有價值的基礎上，通過生產過程中的有效勞動新創造的價值，即附加在產品原有價值上的新價值。
3/ 日本
日本在70年代將制造業往亞洲四小龍轉移后，汽車取代鋼鐵成為第一大產業，到1998年，汽車產量已占世界總產量的20%，主要出口到美國，與美國品牌展開激烈競爭。
除了汽車，在打印機、數據相機領域日本也占據領先地位，著名品牌佳能在全球數碼相機和打印機市場分別占據30%和27%的份額。
在某些看不見的地方日本的制造業也能做到極致，比如圖像傳感器，軸承等一些關鍵配件其他國家都要依賴日本進口。
4/ 香港
香港跟英國、美國、日本的情況不同，作為中國的一個城市，香港不需擔憂本地產業是否過于單一，將制造業完全遷出去后專注發展金融業，服務業以及早期的旅游業。
制造業在80年代占據了香港近1/4的GDP，如今不到10%。
以下是世界銀行統計的2014年各地區GDP產業構成。
展開 誰是中國制造業第一縣！產值破7000億！19家入圍制造業企業500強！
2019年，江蘇省江陰市蟬聯工業百強縣（市）三連冠，共有11家企業入圍中國企業500強 ，19家企業入圍中國制造業企業500強，8家企業入圍中國服務業企業500強，以約占全國萬分之一的土地、千分之一的人口，創造了超過二百四十分之一的國內生產總值、百分之一的上市公司，實現了全國縣域經濟和綜合發展“十六連冠”。助推企業上市方面，江陰擁有“中國A股第一縣”稱號。今年年初，江陰市迎來第51家上市公司——科茂新材料，江陰上市公司總數和募集資金總量雙雙位居全國同類城市第一名。
70周年閱兵三軍儀仗隊的高定軍裝、“神舟十一號”航天員的航天常服、江陰大橋和港珠澳大橋上的斜拉索都是江陰制造。那么，江陰究竟是怎么修煉成“中國制造業第一縣”的？今天，我們來看看江陰的成長發展史。
起家與堅守，江陰本土制造風雨前行
從發展脈絡看，江陰工業發展大致經歷了恢復改造、曲折發展、改革探索、快速發展、轉型升級等五個時期。
恢復改造期（1949—1957年）
解放初期，江陰工業發展以恢復生產為主，產業以棉紡織和染織業為主，存在部分糧油加工業，其他工業類型極少。縣委、縣政府努力對設備簡陋，條件低劣的小作坊、小工廠進行改組，到1952年，江陰工業企業261家，較1949年增加23家，工業總產值8090萬元，年均增長26.6%。到1957年，江陰工業總產值1.32億元，比1952年增長63.0%。
曲折發展期（1958—1978年）
1958年，江陰緊隨國家政策興辦社隊工業，掀起工業發展的熱潮。1965年，江陰工業總產值達1.63億元，涵蓋機電、冶金、化工、船舶修造、醫藥、紡織、食品等門類的工業體系初步建立。1967—1976年江陰工業總產值年均增長11.6%，比三年調整時期低8.7個百分點。
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起家與堅守—江陰本土制造風雨前行
從發展脈絡看，江陰工業發展大致經歷了恢復改造、曲折發展、改革探索、快速發展、轉型升級等五個時期。
恢復改造期（1949—1957年）
解放初期，江陰工業發展以恢復生產為主，產業以棉紡織和染織業為主，存在部分糧油加工業，其他工業類型極少。縣委、縣政府努力對設備簡陋，條件低劣的小作坊、小工廠進行改組，到1952年，江陰工業企業261家，較1949年增加23家，工業總產值8090萬元，年均增長26.6%。到1957年，江陰工業總產值1.32億元，比1952年增長63.0%。
曲折發展期（1958—1978年）
1958年，江陰緊隨國家政策興辦社隊工業，掀起工業發展的熱潮。
展開 
2020先進制造業大會暨長三角G60科創走廊制造業高質量發展合作論壇
2020先進制造業大會暨長三角G60科創走廊制造業高質量發展合作論壇
黨的十九大報告指出，加快建設制造強國，加快發展先進制造業，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合。在國家統籌推進疫情防控和經濟社會發展的背景下，為深入貫徹國家長江三角洲區域一體化發展戰略，加快新型基礎設施建設，G60科創走廊扮演著長三角更高質量一體化“引擎”的重要角色，成為區域內“中國制造”邁向“中國創造”的主陣地?！跋冗M制造業大會”長期致力于為中國從制造大國走向制造強國、推動中國制造業走向先進制造業提供產業信息服務，作為“2020先進制造業大會”系列重要活動，定于2020年9月3日-4日在長三角G60科創走廊建設的策源地松江舉辦“長三角G60科創走廊制造業高質量發展合作論壇”。
本屆論壇以“科創賦能產業聯動”為主題，圍繞“科創+產業”戰略定位，發揮G60科創走廊九城市的聚合效應和聯動優勢，匯聚G60科創走廊沿線的領先企業、權威機構、卓越領袖與前沿專家，共同探討數字經濟新動能、新基建大機遇、新技術賦能制造業、G60先進制造業產業集群等內容，以更大力度的協同創新推進G60科創走廊科創驅動長三角先進制造業產業集群更高質量一體化發展，加快實現經濟高質量發展新局面。
展開 羅羅航空借助Ansys與英特爾技術迅速推動可持續航空業的發展
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler表示：“Ansys很榮幸能與羅羅航空及英特爾展開合作，利用仿真和相關技術開發更清潔的發動機，共同應對氣候問題，并減少排放。我們深信，Ansys的仿真產品組合與英特爾的計算能力將幫助羅羅航空工程師為航空業的未來帶來積極影響。”
歡迎訪問6月19-25日在法國舉辦的2023年巴黎航展，進一步了解Ansys仿真對航空業的影響。
沒有強大的制造業基礎，何來智能制造？
隨著物聯網、人工智能、5G、云計算等高新技術的推進，互聯網信息技術與傳統制造產業越發能夠進行深度合作，更能夠促進傳統制造業的經濟轉型與升級，提高生產力和競爭力。
總之，制造業尤其是民企制造業是一個國家的脊梁，是一個經濟體的創新之基。
一個缺乏生機勃勃的民企制造業的國家不可能在創新領域有大的成就，一個民企制造業投資不足的國度更是難以維系真正的可持續創新，遑論承擔全球創新領域的引領角色。
對傳統制造業來說，主動去擁抱互聯網才是一個明智的選擇。我們有理由相信，如果傳統制造業與互聯網的融合應用做到極致，中國經濟必將迸發出更大活力。
來源于：先進制造業
展開 物聯網技術讓制造業轉向服務業發展
制造業引進物聯網(IoT)技術，初步在改善生產線與物流效率，但日刊工業新聞采訪多家日本機械設備制造廠，均指出未來將走向服務業的路線，以物聯網技術提供進階的設備維修更新，又或物流保障與教育訓練。
日本土木建設大廠小松制作所(Komatsu)與日立建機(Hitachi Construction)自己建立自己的IoT平臺，如小松的Landlog、日立的Lumada，讓使用者能在此平臺上推動自己的事業與開發自己的軟件。
而沒有自建平臺，要利用其他云端或IoT平臺服務的廠商也有自己的做法，如焊接設備廠Daihen在2018年7月統合營銷與售后服務部門，讓營銷人員學會焊接設備相關技術，到客戶營銷時順便進行技術指導、顧問，加深客戶與該廠的關系。
而土木設備租賃業者Wakita則是感受到自行建構服務系統的壓力，因此決定與機械設備廠YBM合作，由Wakita提供YBM自動控制軟件，并協助YBM進行設備銷售，同時還計劃發展工程規劃軟件，避免YBM自行發展相關服務體系而繞過Wakita與客戶直接往來。
工業軸承大廠NTN則是從2018年8月起，提供應用IoT技術的軸承翻修服務，現在正與法國的飛機引擎廠進行合作;過去日本機械設備廠的想法，會傾向設備壞了就賣新的給用戶，但高性能軸承所費不貲，更換期間設備無法運作的損失也不小，總是希望能節省開支。
利用IoT技術實時收集銷售軸承的情報后，NTN就能在預測軸承應維修之前通知用戶，讓用戶排定時間進行維修，甚至進行翻修，減低客戶負擔，同時也減低客戶更換零件時換廠商的可能性，維持長期營收。
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