國際航空制造業近年來頻繁遭遇生產質量挑戰,從零部件缺失到人工檢查疏漏,各類問題不斷引發行業關注。在此背景下,中國自主研發的C919大型客機憑借其智能化裝配體系,為全球航空制造領域樹立了新的質量標桿。位于上海的C919智能工廠通過引入5G工業網絡技術,構建起覆蓋全生產流程的實時監控系統,確保每一顆螺栓、每一件工具都在可控范圍內。
該系統的核心在于上海交通大學與中國商飛聯合研發的“現場級”工業網絡架構。這項創新技術將5G無線通信與時間敏感網絡技術深度融合,形成混合傳輸模式,使裝配線上的傳感器、機器人、工具及人員實現無縫連接。與傳統工廠分散的數據處理方式不同,新系統采用“感知-傳輸-控制一體化”設計,將數據采集、通信與控制整合為閉環體系,響應速度達到毫秒級,任何操作偏差都會被即時捕捉并記錄。
在工具與零部件管理方面,該系統展現出顯著優勢。傳統飛機組裝過程中,工具遺失或誤用常因人為疲勞或疏忽導致。2024年美國某航空公司客機艙門脫落事故的直接原因便是螺栓缺失,而人工檢查記錄與實際操作存在偏差。C919工廠通過部署無線傳感器網絡和智能工具柜,實現了對工具使用的全程追蹤。若技術人員未按規程操作,系統會立即發出警報,從源頭上杜絕質量隱患。
“感知-傳輸-控制”閉環體系在提升效率的同時,也面臨兩大技術挑戰:一是動態生產任務導致的資源需求波動與固定計算能力的矛盾;二是多源數據流的時空差異與系統狀態精準評估的沖突。研究團隊通過引入高保真數字孿生技術,為每位工人的操作創建虛擬鏡像。攝像頭、運動傳感器與無線傳感器協同工作,實時監測動作規范性與工具使用情況,同時分析飛機結構狀態。這種模式不僅減少了質量風險,還大幅縮短了裝配周期。
5G網絡的低延遲特性為工廠智能化提供了關鍵支撐。系統可同時處理數百個攝像頭采集的實時視頻數據,通過AI算法識別不安全操作或違規行為,并立即觸發警報。這種全方位監控能力,使生產流程既高效又安全。
作為中國首款單通道干線客機,C919的總裝過程集成了高端制造、智能裝配與網絡協同等核心技術。其成功不僅體現了中國在復雜系統集成領域的突破,更標志著大型工程管理能力的顯著提升。隨著5G與AI技術的深度融合,中國民用航空工業正加速邁向自主可控的高質量發展階段。