在西科斯基公司康涅狄格州斯特拉特福德工厂生产的CH-53K运用了大量数字技术（美国洛马公司／西科斯基公司图片）
近年来，在母公司洛马公司的影响和支持下，专注于直升机的西科斯基公司在其位于美国康涅狄格州的斯特拉特福德制造工厂投资了约10亿美元，为该工厂配备了先进的数字技术，作为生产美陆军下一代直升机计划的一部分。
该工厂如今坐拥超级计算机，3D打印实验室和一系列仿真模拟器，允许工程师和飞行员试验尚未建造的飞机。执行团队称其为“数字工厂”，并坚信这一概念将降低生产成本、简化维护，以支撑西科斯基更好地参与到美国陆军的未来垂直起降飞行器（FVL）竞标中。
数十年来，UH-60“黑鹰”一直是西科斯基公司支柱业务，第架“黑鹰”将于年四季度下线。该公司已经获得了包括生产美海军陆战队的CH-53K“种马王”重型直升机，和美空军的HH-60W战斗救援直升机等几个大合同。西科斯基的斯特拉特福德工厂已经开展了数字改造，“机器学习”、“数据输入”和“虚拟现实”等词汇正在被用于描述工厂中的制造活动。
大型高精度复合机床
西科斯基工厂中用于生产飞机零部件的铣床与20世纪生产线上的车床和铣床相差甚远，封闭的机器中有的有单层建筑大小。这些铣床是由世界各地的公司专门为西科斯基制造的，单台铣床就能自动将原材料成型、车削和钻削制成飞机零件，而过去这一过程需要用到多台机床和人工操作。
整个数字工厂概念的目标是降低劳动力成本，提高精度，缩短生产时间。过去需要数天时间在几台机床上完成的工作，现在只需10～15分钟就可以由一台复合机床完成且误差更小。类似变速箱这样的部件，包含了几十个不同大小的孔和表面，其误差容错度不到百万分之七英寸（约合0.18微米）。加工单元每次加工操作之后都会进行非接触式检查以生成工件的三维模型。检查会生成“热图”，以验证金属去除过程的准确性。
加工零件的三维模型都汇集在Vericut仿真软件中，以创建程序员用来优化流程的虚拟加工场景。最终，仿真模拟结果体现在虚拟模型中，这些虚拟模型定义了零件在不同加工阶段的外观。确定要实现的几何形状的加工过程不同于典型的粗加工、半精加工、精加工。例如，第一阶段的粗加工仍然旨在最大限度地去除材料，但工件必须与控制三维模型精确匹配。何时何地在该模型上留下额外的余量取决于设计的哪些部分仍在开发中，在加工开始时必须“保护”。这种策略可以在设计完成前几周而就配置所有必要的制造基础设施，包括NC程序、切削刀具和夹具。同时，程序员可以着手优化下一阶段的加工。与过去的类似项目相比，第一阶段加工后的齿轮箱的三维模型有助于改进和验证第二阶段加工的准确性，所需时间减少了约48%。例如，某主变速箱第一件零件的加工于年7月开始，大约在该零件的设计工作完成前10周。
两款VTC立式车床都配备有毫米的工作台，最大旋转摆动量为毫米，垂直z轴行程毫米，以及用于提高刚度和X轴的静液压柱塞从中心左右移动，可以从任意一侧切削（现代加工车间网站图片）
增强现实与智能工具辅助传统手工
在西科斯基的生产线上，屏幕和平板电脑上的原理图取代了传统的纸张设计（美国洛马公司／西科斯基公司图片）
在CH-53K生产线上，没有纸质的原理图，手工工具都是数字化集成的，工人们都有增强现实眼镜辅助。西科斯基的内部IT部门利用现成的扭矩扳手并将其与Wi-Fi连接。在产线上，增强现实眼镜会提示工人哪些铆钉需要拧紧，拧紧的顺序是什么。当放置在适当的位置时，联网的扳手可以自动按照正确的规格拧紧铆钉并记录工作，以便进行质量控制。
内部开发的智能扭矩扳手配备了增强现实眼镜和Wi-Fi，以帮助提高准确性（美国洛马公司／西科斯基公司图片）
而在过去，工厂制造的每一架传统直升机，都会有员工阅读作业指导书，使用扳手完成工作说明，然后把扭矩值写回作业指导书。如今，这一过程已经大大简化。西科斯基公司制造工程总监表示，新流程非常简单，员工第一天上班就可以轻松掌握。
高质量3D打印机
西科斯基斯特拉特福德工厂拥有自己的平方米的3D打印实验室，共有18台打印机在现场生产各种热塑性部件，包括作业工具和航空零部件。西科斯基公司希望在年底前交付两台能够生产金属部件的新型打印机。
3D打印技术也被称为增材制造，与传统的减材工艺相比可以更快、更便宜地生产零部件，并减少材料浪费。西科斯基公司制造工程总监鲍勃?珀查德表示，他们的3D打印部件现在已经%可靠地通过了质量控制。过去使用传统方法制造一个部件需要4.5kg的原材料，现在只需要1.3kg。重要的是，过去需要四五个子部件组装的部件现在可以完整打印成一个一体化的部件。同时，这项技术的成熟度已可用于生产金属结构部件。
总的来说，在美国防部和陆军的牵引和要求下，在洛马的引领和指导下，西科斯基以过往经验为基础，致力于推进数字研制来降低风险、成本并提高未来垂直起降系统的效率，通过在设计、研制、生产和维护过程中拉动数字线索，使实现高成本效益的持续保障过程成为可能。成功的最重要因素并不是任何“秘方”，而是西科斯基每个人都采纳并接受了一种数字方法，使他们能够更有效地协作，进而使“实物未动，虚拟先行，虚实结合，精准高效”成为现实。
（文章来源：《空天防务观察》阴鹏艳）
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