（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: 我国航天领域的快速发展使得航天飞行器的品种和批量大幅增加，对其研制生产周期、成本和质量的 管控能力提 管控能力提出了更高的要求。基于当前航天飞行器加工、装配车间发展现状，提出面向未来多品种、大批量生产的 航天飞行器智能工厂发展思路和总体架构，并从资源动态组织、人机协同制造、质量智能检验和产业链高效协同等 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 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］. 上海航 天（中英文），2025，42（2）：58-66. Research on Key Technologies of Intelligent Factories for Multi-variety

SDMS° 柔性破局标杆 市场需求变化导致离散制造的核心竞争力变成柔性智造 离散型制造业的生产方式逐步由批量生产转变为多品种、小批量、定制化、多变更的精益生产模式 批量生产方式 精益生产方式 标准化 大批量 小批量 多品种 个性化 变更多 做加法：如何提升加工效率 1 、按单生产 ( 拉动 ) 2 、排程排产 ( 提高资源利用率：单 ) 2 、按箱流转 ( 流动：物 ) 批量生产的核心问题：如何提高资源效率 精益生产的核心问题： 如何消除浪费 效果： 60 分 ☑ 效果： 90 分 生产方式，给企业生产管理带来极大挑战 管理复杂度剧增 人 / 机 / 料 / 环 / 法 / 测、 生产 / 物流 / 质量 / 自动化： 管理复 杂剧增产生 80% 浪费 市场需求转变 小批量、多品种、定制化、 多变更 德 国： 自动化技术路线 高端装备、机器换人、新 工艺、新材料、智能物流 1000 秒的生产时间： 只有 200 秒是增值加 工 800 秒都是浪费 !

工业传输协议 DATA Collector DATA Collector 网络传输协议议 ERP ERP CRM CRM OA OA 设 备 数 据 增量数据导入 增量数据导入 批量数据导入 批量数据导入 系 统 数 据 DATA AGENT DATA AGENT ETL ETL 离线计算 引擎 离线计算 引擎 分布系统 文件 分布系统 文件 工业流数据实时分析 工业流数据实时分析 支持到多种数据源，支持到各种关系型数据以及 MongoDB/HBase 等 NoSQL • 支持全量 / 增量 / 定时各种传输模式 • 采用 ETL 方式接入数据，数据接入的过程中可以进行清洗和整合 1. 数据采集 - 批量数据接入处理 2. 大数据基础平台 - 数据分析能力  历史数据分析，通过对历史数据进行整合和分析，建立工业级 的预测模型，以进行更有效的生产和运营。  实时数据处理，通过分析实时数据检测设备状态、预防设备故 、处理和储存。 数据接入 数据处理 数据储存 对数据进行处理，例如 对传感器数据进行标签 处理、资产数据与 ERP 数据相结合等。 支持多渠道多类型的 数据接入，包括实时 数据接入和批量数据 接入。 可根据需求选择存储方式： 时间序列存储传感器实时数据 BLOB 数据库存储图片式数据 关系型数据库存储其他数据 3. 大数据应用 - 数据管理与服务 实时数据分析 通过对历史数据

在生产的执行过程中，考虑到生产效率或经济批量的问题，工单会灵活的进行拆分与合并。  解决方案 1 、 ERP 只管理物料，不管理具体工艺进度，因此， Routing 的工序只设置有投料点的工序 16 主工艺 投料点 1 投料点 2 投料点 3 关键解决方案 4- 工单拆分 / 合并  问题 / 需求现状  在生产的执行过程中，考虑到生产效率或经济批量的问题，工单会灵活的进行拆分与合并。 2 投料点 3 替代工艺 1 投料点 1 投料点 3 投料点 4 …… 关键解决方案 4- 工单拆分 / 合并  问题 / 需求现状  在生产的执行过程中，考虑到生产效率或经济批量的问题，工单会灵活的进行拆分与合并。  解决方案 1 、 ERP 只管理物料，不管理具体工艺进度，因此， Routing 的工序只设置有投料点的工序 2 、投料点的工序如果不同，将设置替代工艺路线区分差异工序 18 主工艺 投料点 1 投料点 2 投料点 3 主 BOM 替代 BOM1 关键解决方案 4- 工单拆分 / 合并  问题 / 需求现状  在生产的执行过程中，考虑到生产效率或经济批量的问题，工单会灵活的进行拆分与合并。  解决方案 1 、 ERP 只管理物料，不管理具体工艺进度，因此， Routing 的工序只设置有投料点的工序 2 、投料点的工序如果不同，将设置替代工艺路线区分差异工序

的摆放能使容积空间的 利用最优化。比如，一个形似曲棍球的零件就很难实现高效包装。 ·可叠加。设计的集装箱，可以与其他装有零件的集装箱叠加，还 要保证互相连接，不会在运输中出现滑动。 ·批量。采取小批量频繁运输的策略。 ·质量。保证零件不会因运输而损坏。 4.采购与整体流程 采购部门负责采购零部件和组件，采购工作必须与工程质量紧密相 关。采购部门挑选供应商时，应考虑很多因素，如供应商的质量和数 将一切变化的需求控制在萌芽状态。这种混合规划让稳定性不断上升， 让我们更加关注于通过改善的经营思想提高质量，降低成本，并最终给 客户创造更高的价值，满足客户需求，维持稳定的客户源。 研究表明，与其他中等价位的大批量汽车相比，丰田汽车能给客户 提供2500美元的附加值。同样，与业内大多数其他制造商相比，丰田汽 车的这种附加值能直接转化为更高的转售价值。我们认为，这种价值源 自整个供应链中差异性的缩减、对变化的控制、可视性的改善和速度的 固定的。[1]因此，第一步就是在没有任何保证的前提下，阻止设计师们 增加车型。此外，零件的普遍适用性有利于原始部件、备用零件具备更 高的库存周转率，有利于供应商和整装工厂的生产灵活度和采购、设计 和生产部门规模的精简。 ·考虑将大批量的配件标准化（正如95%的汽车都内置空调，那么这 些空调都应具有同等标准特性）。消费者面对众多配件进行预测时，显 得十分茫然；客户面对众多标准化的特性时，能够感知更多的价值，这 种标准化的步骤可以

盲区问题， 更为 AIoT 应用开辟了广阔的新天地，使得"万物互联"的愿景在地球的每一个角落都成 为可能。 低成本卫星物联网将在 2026 年实现跨越式发展。随着可重复使用火箭技术的成熟和 批量化卫星制造能力的提升，单颗物联网卫星的发射成本已经降低到 100 万美元以下， 相比 2024 年下降了 90%。更重要的是，卫星物联网终端的成本也大幅下降，基础型 的卫星物联网模组价格已经降至 不是 5G 的简化版，而是针对物联网场景的优化版，在功耗管理、 小数据传输、群组通信等方面进行了专门设计。 卫星通信与地面网络的深度融合是 2026 年通信架构的重大突破。随着低成本发射技 术和批量化卫星制造的成熟，在轨的通信卫星数量已经超过万颗，形成了多层次、全 覆盖的天基网络。这些卫星不再是简单的信号中继器，而是具备了边缘计算、智能路 由、动态组网等能力。通过与地面 5G 网络的无缝切换，用户可以在城市、郊区、海 加速度传感器技术 加速度传感器是测量物体加速度的基础器件，其工作原理基于牛顿第二定律，通过检 测质量块在加速度作用下的位移或应力变化来测量加速度。MEMS 加速度传感器凭借 体积小、功耗低、成本低、可批量生产等优势，已经成为消费电子、汽车、工业等领 域的标准配置。 · 40 1.2 MEMS 陀螺仪系统 MEMS 陀螺仪是测量角速度的核心器件，其工作原理基于科里奥利效应。当一个质量 在旋

加速渠 道变革 • 周期性服务配套，设计交付协同要求增加 聚合化、设计协同、配套协同  业务板块配套种类越来越多，从石油化工、拓展核电、冶 金各行业质量要求不同，产品系列化趋势明显 小批量、多品种、系列化、价低质高  面临下游客户的配套要求紧迫性，企业对上游供应链的整 合能力日益增加 供应链协同要求高、制造成本增加 无忧智库 无忧智库 无忧智库 无忧智库 无忧智库 数 据 清 单 质量体系：通过系统辅助质量管理，提升质量管理水平 无忧智库 无忧智库 无忧智库 无忧智库 无忧智库 缺陷明细表 质量评分报表 检验批报表 排名 供应商 质量总分 检验总批量 主要缺陷 1 A0001 100 20000 － 2 A0002 98 10000 外观灰尘 3 A0003 95 15000 包装不良 序号 检验批次 缺陷类型 缺陷数量 缺陷分数 1 生产工艺路 线管理 完工入库管理 销售出库管理 财务及成本管理 应收帐款管理 应付帐款管理 采购价格管理 库存资金分析管 理 成本核算管理 费用预算管理 内审控制与管理 新品/小批量/ 批产设计管理 设计数据与业 务数据整合、 传递 存货、BOM 清单管理 业务类型：新 品/普通/寄售 销售结算 计划检查 及下达 业务 分流 采购请购 采购 机加生产 任务

从银行电子信息的获取，业务类型分配， 未清项的自动匹配到会计过账的自动收款 流程 • 多种银行账户信息集中查询 • 自动电子银行对账单的获取，会计过帐， 银企对账，余额调节 • 支持应收应付自动批量清帐，银行日记账 等 银行账户管理 / 资金池资金集中 • 完整的银行账户管理流程 : 开 户 , 销户 , 变更 • 银行账户多种维度的层级管理 , 和信息展示 • 自由定义定义银行账户间的 生产订 单 差异分析 差异计算还原和分析 盈利分析差异评估 采购价格差异 采购退货和质量成本 库存管理损失成本  其他减值成本 订 单 材料 / 工序数量和价格差异 外协加工、生产批量差异 废品差异 来自采购、库存、生产等不同类型差异 分摊到单层和下层差异 实际成本还原结构 销售盈利标准和 实际盈利差异类型 差异分 析 差异管 理 定额消耗 标准成本

业务初始投资、后续计量（含公 允变 动、减值及收益计提）及处置 全生命 周期变动；  通过引用台账数据，减少单据字段填 写，提升核算准确性。报账流程各实 现线上化，记账自动化，过程单据可 追溯，大批量减少线下繁琐操作，提 升运行效率，加强风险管控与合规性 管理。  共享平台直连核算系统推送凭证。  共享平台直连资金系统获取银行流水， 发起收回处置流程。  实现投资业务流程标准化。

交通枢纽——信息发布 展览信息介绍 应急信息发布 公益信息发布 通过 LED 信息发布屏向游客进行展会信息、民生、气象等信息发布，实现政策宣传、精神文明传达。 信息发布 支持后台定向、批量信息发布（如政策宣传、精神文明 传达、展览信息、天气情况推送等），全面替代人工更 换宣传画册； 敏感拦截 发布信息（视频、图片、文字等），经过管理平台进行 脱敏脱密的处理，自动拦截敏感字眼，自动截取涉黄涉