（来源：中国航空报）

毛先之

　　从基蒂霍克沙滩上的首次动力飞行，到如今智能工厂里的自动化流水线，航空制造业的百年发展史，是一部生产模式不断革新的进化史。当前时期，自动化已不再是简单的生产辅助工具，而是与数字化、适应性生产深度融合，共同定义航空制造业创新方向的核心力量。

　　在基蒂霍克飞行事件后的第一个百年里，手工制造是航空业的主旋律。尽管飞机从12秒短飞的“简陋”雏形，逐步进化为集成精密机械、电子控制系统的复杂设备，但受限于市场需求规模——早期单机型年产量往往不足百架，自动化生产线的巨额研发与投入难以摊薄，人工劳动反而因灵活性和成本优势成为首选。从机身框架的焊接校准到蒙皮的逐点铆接，工匠的经验直接决定产品品质，却也让产量始终难以突破瓶颈。

　　20世纪中叶喷气时代的到来，为航空业注入了规模化发展的动力。波音707、空客A300等商用客机的问世，推动航空出行走向大众化，单机型年产量跃升至数百架。但此时的生产模式仍存在明显短板：专用设备与人工配合的方式，虽能满足单一机型的批量生产，却极度缺乏灵活性——不同型号飞机的零部件差异巨大，更换生产机型时需重新调试甚至更换工装，动辄数周的调试周期，根本无法适配市场对多品类飞机的需求。

自动化：重构航空制造的效率逻辑

　　进入21世纪，全球民航市场的持续扩张、通用航空的兴起以及无人机在物流、勘探等领域的广泛应用，推动航空器产量实现数量级突破，传统生产模式彻底难以为继，自动化升级成为行业共识。真正有效的自动化并非单纯的“机器换人”，而是自动化技术与数字化转型、适应性生产策略的深度协同。波音西雅图777生产线的升级实践颇具代表性——通过引入自动化机身装配系统，并搭建数据互联平台实时监控生产流程，生产线的装配周期从18天缩短至12天，装配精度提升30%，实现了产量与品质的双重突破。

　　如今，自动化技术已全面渗透航空制造的全流程关键环节。在零部件加工领域，自动化数控设备取代传统人工，使发动机叶片等精密零部件的加工周期缩短40%以上，废品率从8%降至1.5%以下；增材制造（3D打印）技术的自动化应用，不仅将材料利用率从30%提升至90%，更支持复杂轻量化结构的直接制造，为飞机减重降耗提供可能。在生产物流环节，自动导引车（AGV）凭借预设路线与实时避障技术，精准完成零部件从仓库到工位的转运，效率较人工提升50%，且彻底避免了人工转运中的磕碰损伤。而在整机装配这一核心环节，空客汉堡工厂的A320生产线更是树立了标杆——自动化对接系统通过激光测量技术实时调整机身姿态，将机身对接时间从8小时压缩至2小时，对接误差控制在0.1毫米以内。

　　自动化带来的不仅是效率提升，更实现了人机协同的优化升级。针对机身蒙皮铆接这类需重复操作数万次、易导致工人身心健康损耗的工序，专用自动化铆接设备已逐步投入应用，单台设备效率堪比8名熟练工人。这一转变让工人从重复性劳动中解放，转向设备调试、质量检测、工艺优化等更具技术含量的岗位，实现了人力资源的高效配置。

适应性生产：破解多品类高产矛盾的关键

　　然而，单一的自动化技术难以破解航空业“多品类、高产化”的核心矛盾。长期以来，航空制造奉行“一机+ 一工装”的模式——特定型号飞机的零部件多为定制化设计，生产所用的工装设备也随之专属化。这种模式在单一机型大批量生产时成效显著，但在当前市场环境下却捉襟见肘：航空公司会根据航线特点定制客舱布局、载重配置，无人机更是呈现“一机多任务”的模块化设计趋势，即便机身相同，内部系统也可能因用途不同而差异巨大。仅能适配少数机型的自动化工厂，更换生产型号时需耗费数周调试工装，严重制约生产效率。

　　“柔性生产线”建设思路的核心在于用“可重构工装”替代传统固定工装。这类工装采用模块化设计，搭配先进的实时数据分析系统，可根据待生产产品的三维模型数据，自动调整定位单元、夹持力度等参数，动态适配不同型号零部件的生产需求。某航空零部件制造商的实践显示，采用可重构工装后，不同型号机身框架的生产切换时间从7天缩短至4小时，生产灵活性大幅提升。

　　依托这种适应性生产模式，工厂可实现全场景灵活调度：客运旺季集中产能生产主流机型，淡季则转产支线客机、通用航空产品或不同用途的无人机；同一条生产线甚至能在2小时内完成物流无人机与侦察无人机的切换生产，生产线利用率提升至85%以上。而支撑这一切的核心，是贯穿生产全流程的数据应用——通过收集设备运行参数、生产进度数据、质量检测结果等信息，形成可视化监控平台，为生产调整提供精准依据。

　　数据的价值还延伸至数字化转型的关键领域——生产数字孪生技术。通过构建与物理工厂1:1对应的虚拟模型，工程师可在数字空间中模拟生产流程优化、设备升级等方案。例如，在引入新的自动化铆接设备前，先在虚拟环境中测试设备安装位置、运行轨迹与现有生产线的兼容性；调整工艺参数时，通过模拟不同参数下的生产效果，提前锁定最优方案。这种“先模拟、后落地”的模式，可将生产线调试周期缩短50%，有效规避实际生产中的风险。

　　从莱特兄弟仅凭双手打造“飞行者一号”，到如今智能工厂实现航空器的高效量产，航空制造业的创新基因从未改变。航空业要在飞行时代的第2个百年延续创新活力，需要以数据为核心纽带，推动自动化与适应性生产、数字化转型深度融合。这一融合不仅能实现更高效率、更多品类的生产突破，更将孕育出更安全、更高效、更环保的下一代航空器——这无疑是对百年航空创新精神的最佳传承。（本文摘编自Aero Space网站）