航空工业作为高端装备制造业和国家战略产业，肩负产业报国、富国强军的重任，是国家推进“信息化和工业化深度融合” 发展战略，实现“智慧设计”与“智能制造”的排头兵。中航工业自控所作为首批“国家两化融合管理体系贯标单位”，以多学科集成的航空飞行控制伺服系统制造为试点对象，以流程为纽带、模型为核心，大力推进“信息—物理”系统相融合的飞控伺服系统智能制造示范体系建设，通过近两年的持续推进，在缩短产品研发周期、提高典型产品一次装调成活率、降低产品全生产周期成本等方面取得了明显成效。

 
1. 智慧院所整体推进情况
航空飞行控制伺服系统智能制造示范体系发展按照“流程化--参数化--自动化--智能化”的发展思路，分“近-中-远”三期分别建立面向复杂机电液产品的“准智能”、“正则智能”和“完全智能”制造技术体系与装备集群，最终实现航空飞行控制伺服系统设计、加工、装配、调试、试验的全流程智能制造。2014-2015年，我所针对近期发展目标，重点从“研发过程模型化、装备系统柔性化、生产信息集成化、管理系统自主化”四个方面推进智能制造建设任务。
1.1基于MBSE的航空飞行控制伺服系统研发体系建设与应用
通过在航空飞行控制伺服系统中应用基于模型的系统工程，在全国率先建立起基于模型的数字化研发与制造技术体系，如图1所示，初步实现基于模型的“虚拟设计”与“虚拟制造”。
图1 基于模型的数字化研发与制造技术体系
 
1.2产品全生命周期管理系统（PLM）建设与应用
建立由研发过程管理系统（MPM、DFC、PDM、KM）为主要构成的研发集成管控环境，通过系统集成实现了研发项目从WBS分解、研发流程管控到项目交付的贯穿，支撑了产品全生命周期的管理，如图2所示。
图2 产品全生命周期管理系统功能框架
1.3基于制造模型驱动的柔性化装备系统建设与应用
通过具有信息物理融合基础特征的设备组网，建成基于MBD模型驱动的复杂液压壳体数字化直接制造单元、精密液压产品柔性化装调制造单元、精密微小元件全自动装调单元，实现伺服阀、作动筒、作动器等航空飞行控制伺服系统关键部、组件的数字化制造和测试全覆盖，为后续基于信息--物理系统深度融合的航空飞行控制伺服系统智能制造装备系统建设奠定良好基础。
1.4生产过程数据采集与管理系统建设与应用
针对生产过程中产生的大量计量、检测、试验数据，自主研发精密计量数据采集管理系统和产品试验数据采集管理系统，如图3所示，实现生产过程数据统一采集、存储，并提供数据查询与分析功能以满足产品质量保证体系对过程审计的合规性要求，同时为产品质量改进与优化提供数据支撑。
图3 生产过程数据采集与管理系统
1.5企业制造执行系统（MES）建设与应用
针对企业特点，自主开发自控所制造执行MES系统，实现从生产订单处理、配套/下料生成、现场工序作业计划、自动派工下发、工作任务提交、产品入验办理等全流程的信息化。
 
1.6数字化车间的通信网络建设与应用
自控所按照集团公司涉密项目要求及BMB17规范要求，采用机密增强型信息系统保护措施，建立起覆盖全所的车间数字化通信网络，如图4所示。
图4 数字化车间通信网络
2. 智慧院所推进成效
1) 基于MBSE的航空飞行控制伺服系统研发体系建设与产品全生命周期管理系统（PLM）的应用，实现了航空飞行控制伺服系统的研发模式从依赖“实物验证”的“设计－制造－评价”传统模式向基于模型的“虚拟设计”与“虚拟制造”模式转变。通过基于模型的虚拟研发，在上游设计阶段即可消除潜在的制造冲突与缺陷，为整个生产线从源头上提供数字量数据基础，使飞行控制系统产品研发周期缩短40%，复杂系统一次综合成功率提高30%。
2) 通过建立具有航空复杂系统离散制造行业特点的基础生产运行平台与数据库、实现PIMS/MES/TDM等多个制造信息系统的无缝集成，通过条码系统使信息系统与产线深度集成，充分利用设备效能,使生产过程能源利用率提高4%。
3) 通过制造集成与合作研发，形成覆盖“零件数控加工、部件柔性装调、系统自动测试”的全制造流程柔性单元集群，使航空飞行控制伺服系统产品研发效率提高20%，典型产品一次装调成功率提高40%，产品全生产周期成本降低30%。
 
3. 智慧院所示范作用
3.1对相关航空产业的示范作用
高复杂度、高可靠飞行控制、惯性导航系统产品是航空飞行控制伺服系统中最具代表性的关键产品，对于同样具有产品结构与制造过程复杂（多学科交叉、多物理场耦合、多因素交联影响）、高可靠长寿命制造、高度定制化产品柔性制造（多品种、小批量、短周期）特点，在制造技术与过程相似的发动机控制系统、机载雷达、液压系统与附件、起落架系统、机轮操纵系统、机电系统等相关系统/产品可复制本项目成果，形成直接的示范作用。
3.2对相关国防工业的影响
航空飞行控制伺服系统涵盖飞行控制、惯性导航、机载电子等多个领域，其基础技术与产品广泛应用于航天、航海、兵器领域的运载火箭、舰炮、导弹、大型雷达、坦克、自行火炮等先进装备，具有极强的代表性。因此，本项目对航空飞行控制伺服系统智能制造所形成的智能化架构与关键技术研究成果，可直接应用于箭载、车载、舰载系统产品的智能制造，对航天、航海、兵器等相关国防工业智能制造的实施形成示范。
3.3对我国高端民用制造业的带动作用
航空飞行控制伺服系统作为涵盖光机电液等多个领域的尖端工业产品，其研发制造涉及高性能材料、精密机械、光学、电子、液压、控制等多个工业制造门类，产业链长且全，在高端离散制造领域具有突出的典型性。项目相关成果可军民两用，如民机、汽车（如：ESP系统）、工程机械、民用导航定位、机床、工业机器人等领域，对高端军民制造业产生强大的带动和示范作用。