随着信息技术的迅速发展及其与制造的融合，航空制造日益走向数字化。数字化已经渗透到产品研制的设计、制造、试验和管理的全过程中，出现了飞机产品数字化定义、虚拟制造、仿真等单元技术，但随着各种数字化技术的不断成熟和应用范围与作用的日益扩大，数字化制造管理问题显得愈来愈重要，已成为国外制造企业的关注热点和国内航空企业急需解决的问题。

    国内外航空数字化现状

    国外的航空产品数字化设计、制造技术也是随着信息技术、网络技术、CAD/CAE/CAM等技术的发展而逐渐形成。它是以产品数字化定义、并行工程、知识工程、试验仿真、虚拟制造等技术为主要标志，从根本上改变了传统的工作模式、方法和手段。而且，随着产品制造模式的变化，产品的管理模式也随之发生了变革。

    著名的联合攻击战斗机JSF项目通过建立基于协同平台的全球化虚拟企业，覆盖飞机全生命周期全面采用数字化技术，使飞机设计时间减少50%，工装减少90%，总装工装减少95%，零部件数量减少50%，制造周期缩短67%，制造成本降低50%，使用维护成本降低50%。欧洲以及巴西等航空制造业比较发达的地区或国家的产品数字化制造管理变革也基本经过了这种变革的过程。

    国内航空武器装备制造业从70年代开始应用数字化技术，经过近30年的努力取得了显著成效，在产品设计、制造、管理的各个环节已广泛应用数字化技术，各种诸如CAD、CAPP、CAM、PDM和ERP等单项技术与系统的应用比较普及，产品研制周期明显缩短，设计制造质量显著提高。

    第一，在产品研制改型中已应用数字样机技术，建立全机、部件数字样机。重点在详细设计阶段进行结构件和部分系统件的三维数字建模、预装配、干涉检查与运动模拟。严格地讲，目前的数字样机技术仅仅是设计阶段的局部应用，还不是真正意义上的以数字样机为核心的产品研制。尽管如此，通过采用数字化技术、建立数字样机，还是取得了显著效果。

    第二，在数字化制造上，采用了特种工艺数值模拟与仿真。

    第三，在数字化管理上，绝大多数飞机制造企业引进了产品数据管理（PDM）软件和企业资源计划（ERP）管理软件。部分企业还制定了数字化设计/制造管理标准。

    第四，在数字化技术推广应用过程中，各航空企业对数字化设备均有着较大的投入，从整个行业来看，数字化类固定资产已占到固定资产原值的三分之一以上；工作站、服务器已达几千台；CAD等各类软件已达两千套；数控设备五百余台；产品数据管理（PDM）终端用户超过500个。

    不足之处和解决之道

    虽然我国航空工业已经在数字化方面取得了一定的成就，但仍存在如下三点不足：

    第一，目前国内还只是把数字化技术应用到现有工作和环节中，仅是简单地缩短周期和提高效率，没有改变传统的设计/制造/试验/管理的模式、方法、手段，更没有改变流程和生产组织。

    第二，在国内，比较明显的是，各个航空制造企业在数字化制造上，更偏重数字化制造硬件投资和数字化制造技术的获取，而对数字化制造管理不够重视。

    第三，与无纸化生产、大幅度减少不增值的重复性工作相比，大幅度减少工装、资源共享和优化劳动生产组织等的数字化制造应用效果还有较大差距。

    面对这些不足之处，我国航空企业应该建立新的数字化制造管理模式，实现航空武器装备制造业数字化技术应用水平跨越式地提升。

    第一，并行工程和协同理论，调整组织结构，建立符合航空武器装备的数字化制造需要的组织形式。

    我国航空制造业在引用数字化技术后，没有引发跳跃式的发展，没有使企业核心竞争力有极大的增强，除了传统的工作流程没有得到根本的变革外，现行的生产组织结构没有受到触及也是重要的原因之一。从全局的视角看，工作流程发生变化必然导致企业组织结构和形式发生相应变化，而航空制造企业现有的组织模式中，设计、工艺、生产、供应、试验和试飞等部门职责之间界面过于清晰，缺乏统一性和协调性，产品制造中的一些工作，需要上级领导的协调才能进行下去，造成反应速度缓慢。运用并行工程和协同工作的思想与方法对企业的组织结构进行再造，给出飞机制造企业的通用、合理的组织结构体系，其中包括针对流程需求，或者对企业组织结构进行扁平化调整，或者组建按产品部件/系统划分的IPT小组，这些都具有可行性、可操作性。

    第二，实现飞机数字化制造管理中多系统间的集成，达到信息的集成，过程的集成，资源共享。

    建立SCM、ERP、PDM及CRM等多管理系统与CAD、CAPP及CAM等应用系统之间集成，形成一个协调运行的集成环境。复杂多系统的集成主要解决网络环境下复杂系统的协调运行管理机制、多系统之间的冲突问题和一致性问题，提高系统的集成性，探讨复杂多系统的集成机制和集成方法，最终形成一个协调运行的集成环境。实现航空武器装备的设计制造资源管理系统与设计制造信息平台的集成，即实现管理信息与工程信息的集成。

    第三，建立单一数据源体系，形成支持数字化制造的产品数据。

    产品数据伴随着工作流程而流动。工作流程只有携带着正确的数据，才能正确执行一个一个的过程，完成一项一项的工作内容，正确的产品数据要依靠产品数据单一数据源。显然，只有基于单一数据源的数据和工作流程融合在一起，数字化制造才可能实现。然而，在我国航空武器装备制造业，设计部门完成设计工作，即向制造部门发放冻结的产品设计数据，数据传送到此，不再连续，形成界面。因此，制造部门、设计部门各有自己的工程数据库。数据缺乏统一的组织，出现了各自为政的现象，企业部门之间形成了“信息孤岛”，数据共享差。要实现真正的数字化制造，这种产品数据组织管理模式已不再适用，必须构建产品数据单一数据源体系，建立统一的电子数据仓库，制定数据分布与管理方案，将技术状态管理、质量跟踪数据延伸到航空武器装备生产的各个过程中，确保各部门在自己拥有的权限范围内，共享该产品的数据，从真正意义上实现产品全生命周期管理。

    第四，依据数字化制造的需要，运用供应链理论，优化企业内外部资源优化配置。

    制造管理是航空武器装备生产的重要组成部分。例如，当以数据库方式向制造部门提供产品的非几何信息（如材料的品种、规格与定额尺寸等），这虽然利于各类统计，但是加工部门在领料过程中，如果仍延续传统的流程和模式，按件领料（往往领料量大于需用量，边角料浪费大），而不是采用基于数字化的物料配送体系，将会继续承受着按件领料的巨大浪费。可见，流程不改，数字量方式的产品信息就不能充分发挥作用，数字化的作用就会大打折扣。又如，哈航公司在产品设计时实现无纸化设计，而在设计更改时仍采用的是白纸小票和晒蓝临时更改单，致使工程数据库不能实时准确，难以实时向制造管理部门提供正确的数据。因此，制造管理部门在实施ERP系统中，只能按照工程图纸、白纸小票和临时更改单，手工输入，建立工程数据库。造成产品数据源不单一，数据流不连续，数字化的作用难以充分发挥。建立企业内物料配送体系，通过利用先进的ERP技术，改善和优化工作场所的平面和空间布置，改变仓储区内布局和设施的落后状况，加强库存管理，改善企业内部物流管理水平。