“像制造汽车一样制造飞机”——与上海上飞飞机装备制造股份有限公司总工程师郭洪杰一席谈

上海上飞飞机装备制造股份有限公司（以下简称“上飞装备”）成立于2006年，是由原上海飞机机械制造厂改制设立。

从最初的工装、零部件生产制造发展到今天专注于飞机大部件的交付，上飞装备在航空领域坚持稳扎稳打，精耕细作，积累了18年的技术基础与生产经验。在刚刚结束的“科创中国”2024上海临港先进制造业发展论坛上，我们有幸采访到了与上海上飞飞机装备制造股份有限公司总工程师郭洪杰，并与她就高质量、低成本研制国产大飞机等问题进行深入交流。

郭洪杰  总工程师

据介绍，目前上飞装备共有上海、成都和沈阳三个科研生产基地，各类主要加工机测量设备160余台/套，其中数控加工中心35台以及立铣、坐标镗、摇臂钻、带锯机和液压机等普加设备。三坐标测量机6台，Leica激光跟踪仪14台及其他常规检测设备。

上飞装备的核心产品共有五大类别，其中最重要的产品就是飞机大部件装配。“像ARJ21的翼身整流罩和中后段机身，A220的壁板和舱门组件，C919的机头和后机身小组件都是由我们来提供的。”郭洪杰说道。此外，公司还承包了C919、波音737/737 Max和多种军机型号航空精密零件的机加项目。

国产大飞机的现状

民用飞机主要分为支线客机、单通道客机和双通道客机，除座位数区别外，单通道客机与双通道客机之间还有着货物装载类型不同的区别。

ARJ21，全称Advanced Regional Jet for the 21st Century，意为21世纪新一代支线喷气式客机，是中国按照国际标准研制的具有自主知识产权的飞机。以ARJ21所代表的支线航空在中国受到发达的高铁网络的强烈冲击，发展速度不快，其衍生机型“客改货”、“灭火机”等特殊用途机型市场前景较好。

ARJ 21飞机客改货主货舱门及门框工作包从联合设计，到工艺策划、工装设计制造、原材料采购、零件制造、装配、试验交付全过程均由上飞装备完成。主货舱门尺寸为3400×2600mm，是国内目前最大的民机舱门，上飞装备于2022年6月交付第一架“客改货”机，2023年1月交付第2架。

中国商飞自主研发的C919的主要竞争型号有波音的737 Max 8和空客的A320 neo，这三款飞机在整体大小上基本一致。C919客座数较少于另外两型号，在满载航程方面要低于737和A320，但速度要略快；但C919的目录价格明显低于其余两款，只有737和A320的50%左右。

高质量低成本研制关键技术

国产大飞机要与国际主流机型竞争必须充分发挥高质量与低成本的优势。在飞机研制的几个环节中，工艺、零件制造和装配是最有可能影响成本和质量的。郭洪杰再次提到了ARJ21的客改货项目：ARJ21-700货机是ARJ21-700飞机系列化发展中的一个重要衍生型号。自主设计制造民用飞机的客机及货机工作在国内尚属首例，舱门为运动部件，尤其是大型舱门，协调关系复杂，技术门槛高，存在大量技术问题需要攻关，主货舱的智能协调装配关系到飞机的经济性和飞行安全，是填补我国民用航空发展的技术关键。

在这个项目中，上飞装备使用了面向数字化装配的产品设计，至上而下统筹规划协调，使设计基准、制造基准、定位基准、测量基准和装配基准协调一致了，减少协调环节；基于数字孪生仿真迭代的工艺规划设计，琴键式铰链装配结构形式首次应用，琴键铰链采用多段拼接的形式链接，共分12组，长3042mm，是客改货舱门装配的关键技术难点。通过琴键铰链装配容差仿真分析，合理制定零件加工、工装设计和产品装配容差，降低制造成本，减少物理验证工装和验证工艺零件的制造费用，实物制造装配一次合格。

数字化装配产线升级改造改变了原有固定站位装配模式，将模拟量手工装配升级为数字量自动化对接装配。这样将单机交付周期由原来28人25天缩短到24人7天，现场规范占地面积也显著减少。

AI智能制造的需求

以ChatGPT、Llama等为代表的大模型技术拉开了迈向通用人工智能（AI）的序幕，AI成为全球经济增长的重要驱动力，对各类产业的智能化带来全新的空间。根据普华永道的预测，到2030年，AI可为全球经济贡献高达15.7 万亿美元。对于制造业，AI一直是智能制造、工业4.0、工业互联网等领域的重要部分，在ChatGPT、Stable Diffusion等崛起前，质量检测、设备预测性维护等代表性的人工智能应用已经深度融入制造业，并且形成成熟的应用范式。

在飞机制造领域，郭洪杰也特别提到了AI的应用潜力，包括AI智能工艺设计及编程优化；AI智能工装设计及标准化制造技术；可视化智能集成管控系统。上飞装备为此提出了“知识工程”数字人的构想。在这个数字世界里，有着极其丰富细节的逼真环境，人在线、物在线、信息在线，创造身临其境的临场体验，通过数据驱动产品研发；元宇宙打破了物理极限的制约，全面逼真地呈现产品功能、特征和生产环境等，让所处不同地域的人可以在构建的沉浸式创新环境中协同联动，实现从需求到研制再到经济性的全方位分析，提高产品研发设计成熟度和快速决策能力。

“我们的愿望是，未来能够实现像制造汽车一样制造飞机。为此，由表及里必须要实现构建面向生产制造全要素和产品的几何模型，提高生产制造过程管理的可视化；给予传感器，获取生产制造过程状态信息；基于数据分析，探索规律，实现状态预测与精准控制。”在采访的最后，郭洪杰如此说道。

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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