第 42 卷 2025 年第 2 期 上海航天（中英文） AEROSPACE SHANGHAI （CHINESE & ENGLISH） 面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂 关键技术研究 刘骁佳 1，夏永江 2，戴 铮 1，王 堃 1，刘 晓 1，洪海波 1 （1. 上海航天精密机械研究所，上海 201600；2. 上海航天技术研究院，上海 201109） 摘 要: 维度分析智能工厂的关键技术，通过将制造技术与数字化、智能化技术深度结合，为我国航天飞行器制造智能工厂 建设提供借鉴。 关键词: 航天飞行器； 大批量生产； 智能工厂 中图分类号: V 468 文献标志码: A DOI: 10.19328/j.cnki.2096‑8655.2025.02.007 引用格式： 刘骁佳，夏永江，戴铮，等 . 面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂关键技术研究［J］ 能。 通信作者：洪海波（1986—），男，研究员，博士，主要研究方向为数字孪生、数字化车间。 58 第 42 卷 2025 年第 2 期 刘骁佳，等：面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂关键技术研究 设 备 、生 产 车 间 、生 产 流 程 等 深 度 融 合 ，实 现 自 动 化、信息化和智能化的一种车间运行模式，具有高 度协同、高效运营，快速重构等特点 ［3］。如何构建智

革， 将是火炸药企业升级转型的发展趋势。 针对火炸药生产过程中安全性和突发事故处置 问题，基于工业大数据设计了应急管理系统平台[3]， 包括网络硬件环境、基础数据管理系统、软件系统 和关键技术等建设内容。 1 总体方案 平台主要围绕火炸药行业应急管理事前、事发、 事中、事后进行全过程管控[4]，设计逻辑按照提供 的应急管理相关辅助管控功能单元展开[5]。通过物 联网技术进行最底层设备、人员、物料的数据采集， 利用生产专网将数据汇聚到中心服务器，实现生产 设备、工艺、人员、环境实时感知[6]。构建 3 维孪 生工厂、应急处置管理、隐患整改管理和生产检查 管理等系统功能，结合数据跨网传输、智能视频监 控分析、应急融合通信等关键技术，实现了事故隐 患预先排查、应急处置通信、指挥调度[7]。系统平 台设计框架如图 1 所示。 图 1 火炸药行业系统平台设计框架 1 收稿日期：2024 采集、汇聚到基础数据管理系统，进行实时监控管 理，同时将数据同步至 3 维孪生工厂，通过分布式 坐席系统在应急指挥大屏实时模拟生产现场情况和 各项数据指标，以方便协同调度和应急指挥。 3 软件功能及关键技术 3.1 应急管理系统运作机制 主要运作机制如下： 1) 基础数据管理平台实时监测全域并自动报 警。监测工艺、设备、人员行为等实时数据变化情 况，预置各维度数据报警值，并允许设置报警延

网络通过专用的网络切片，为每个机器人分配了确定性的传输时隙，确保了控制指令 的实时可靠传输。经过一年的运行，该产线的良品率提升了 2 个百分点，停机时间减 少了 30%。 冗余传输是提高可靠性的关键技术。5G-A 支持 PDCP（分组数据汇聚协议）层的包复 制功能，同一数据包可以通过多个独立的路径传输，接收端选择最先到达的包，大幅 · 18 提高了传输可靠性。在电网控制场景中，国家电网利用 5G 专网在 2026 年已经成为垂直行业数字化转型的标配，通过网络能力的定制化，满 · 20 足不同行业的特殊需求。 1.6 6G 前瞻技术 虽然 6G 商用预计在 2030 年，但关键技术的研究和验证在 2026 年已经取得重要突破， 为下一代移动通信奠定基础。 2 短距无线通信 短距无线通信在 2026 年呈现出技术多元化、应用场景化、生态开放化的发展特征。 从家庭、办公 商，在 5G 技术创新和商用部署方面 展现了强大的实力。作为 5G 标准的主要贡献者之一，中兴通讯在 5G 专利申请数量上 位居全球前列，特别是在 5G 基站芯片、大规模 MIMO、网络切片等关键技术领域拥 有深厚积累。在 5G 商用部署中，中兴通讯的 5G 基站设备以其高集成度、低功耗、易 · 35 部署等特点获得运营商青睐，其创新的 UniSite 极简站点解决方案能够快速实现 2G/3G/4G/5G

China Mechanical Engineering，2020，31（7）. ［8］ 陶飞，马昕，戚庆林，等 . 数字孪生连接交互理论与关键技术［J］. 计算机集成制造系统，2023，29（1）：1. ［9］ 刘虎沉，王鹤鸣，施华. 智能质量管理：理论模型，关键技术与研究 展望［J］. 中国管理科学，2024，32（3）：287-298. ［10］ 卢荣胜，吴昂，张腾达，等. 自动光学（视觉）检测技术及其在缺陷

项目通过虚实同步技术，保证在设备运行调试期间，物理环境中发生 的任何更改及产生的运行数据都能输入至数字孪生体的仿真模型中进 行不断优化运算，实现与物理环境的实时同步。 4.基于能量传递的电力装备模型互操作关键技术 基于设备部件属性以及拓扑连接对不同部件之间互操作性的影响， 构建部件间互操作模型，确定部件间模型互操作所需要传递的数据， 最后依据工业互联网相关通信标准实现模型互操作。实现数字孪生体

通过模型预测控制等技术实现动态优 化, 抑制工艺波动, 提升效率与质量, 降低能耗与排放, 满足绿色生产和经济效益需求. 在全球竞争、碳 中和政策及工业 4.0 智能化趋势推动下, APC 成为提升资源利用率和可持续发展的关键技术. APC 系统采用模块化、分层架构, 包括模型建立层 (构建动态模型, 模拟工艺行为)、优化计算层 (滚动优化计算最优控制输入)、多变量协调层 (消除回路干扰)、约束处理层 (融入安全与工艺约束)、 technologies, and typical applications. Sci Sin Inform, 2024, 54: 2606–2622 [任磊, 王海腾, 董家宝, 等. 工业大模型: 体系架构、关键技术与 典型应用. 中国科学: 信息科学, 2024, 54: 2606–2622] 37 Wang J, Wu H, Chen Y. Made in China 2025 and manufacturing

件的技术战略。为了扩展并加强技术能力，你需要采取以下步骤： 将技术适应度函数转变为速度与适应性 扩大技术优势并超越竞争对手 保持对技术变革和趋势的关注，并善加利用 制定数字化技术平台战略 减少技术债，以提高速度与适应性 让关键技术人员参与，并不断提高他们的能力 01 02 03 05 06 04 P24 A 速度 适应性 B 在项目文化中，团队根据传统的计划、范围和 成本目标来努力交付功能，他们明白长期维护 Technical Platform 平台是实现杠杆作用或放大作用的组件的总称，用于紧跟变化的步伐。平台有两种类型商业和技术。 P33 一个生态系统是由相互连接并相互作用的部分组成的 系统或网络。需要为关键技术资产或资产类别确定投 资策略： ① 确定资产类别对精益价值树（ LVT ）目标的影响 ② 推测该业务领域的变化率 ③ 确定资产类别的当前适应性 摩擦会使我们放慢脚步 ① 使用自给自足团队可以减少组织单位之间的摩擦