上海航天工厂AI渗透率超60%,智能制造效率提升40%
在上海航天设备制造总厂的车间里,几乎听不到刺耳的锤击声,也难再看到老师傅满手油渍、靠手工慢慢打磨零件的画面。在这里,打造一发飞向星辰大海的火箭,早已不只是依赖老师傅的手感和经验,而是越来越多地借助数据校验与AI判断。
到2025年底,上海航天设备制造总厂有限公司顺利跻身全国首批15家“领航级智能工厂”培育名单,这一称号被看作中国智能制造领域的顶级认证之一。
这一荣誉的背后,有一组颇具分量的数据作支撑:智能装备带动生产效率提高40%,AI应用渗透率超过60%。从人工打磨到AI造箭,这家老牌航天工厂正在用数字化方式重新塑造大国重器的制造尺度。
停放在总装厂房中的火箭
培育AI的“火种”
进入“领航级智能工厂”培育名单,有一项硬性门槛:工厂AI应用渗透率必须高于60%。
对上海航天设备制造总厂这样一家底蕴深厚的老厂而言,要跨过这道门并不轻松。
航天制造一向以“单件定制、工艺繁琐、批量极少”著称,它不同于汽车流水线那种标准化、重复性的生产方式;要在这样一个动辄涉及数万个零部件、边设计边推进生产的动态场景中铺开AI,几乎就像是在飞行途中给飞机更换发动机。
“其实我们也走过很长一段路,并不是一下子就完成的。”上海航天设备制造总厂研究员程辉说,外界常常觉得航天制造天然就是高科技,但实际上他们也经历过“手搓”的时期。
程辉所说的“手搓”,指的是早年依靠老师傅经验、图纸到处流转的传统制造方式。从2009年起,厂里用了近20年的时间,持续做一件看似不起眼却很关键的事,那就是理顺流程、积累数据。从物资管理、计划体系到外协外包的供应链平台,他们像绣花一样,一点点完善工厂的数字化底座。
“以前是人在干,现在是数在转。”程辉说,过去工艺员面对二维图纸,得在脑海里搭建三维场景,如今则可以直接依据三维模型生成程序,再把程序“喂”给机床进行生产。
但这还不够。为了给后续AI应用打基础,上海航天设备制造总厂把相关设备和工序的数据都采集了起来,到了2018年,生产管理系统正式上线,数据“口粮”终于备齐,AI的种子也才真正开始发芽。
操作人员正在进行火箭气密测试
给工厂装上“最强大脑”
在上海航天设备制造总厂,AI不是车间里的装饰,而是破解航天级难题的关键工具。
在航天人看来,质量就是生命。为了守住这条红线,厂里做了一件极具突破性的事:把质量追溯从“事后复盘”变成了事中管控。过去,为了排查一个质量隐患,质量师和工艺员得在海量纸质单据中大海捞针,往往要花上好几天。
如今,借助AI赋能,这一过程被压缩到了5分钟。“我们在交付产品的同时,必须交付一整套完整数据。”程辉介绍,这相当于给每一发火箭都建立了一份电子档案。
如果某批原材料出现问题,系统能立刻定位到哪一发火箭使用了这批材料,它存放在哪个仓库,甚至已经装配到了哪个部段上。这种跨系统数据穿透的“秒级响应”,正是智能制造带来的底气。
更硬核的技术还在生产一线。在加工火箭大型薄壁件时,变形是最大的难题。厂里自主研发了一套“边测量边加工”的智能装备,在加工过程中,传感器实时测量壁厚,数据同步反馈给数控系统,系统再自动调整刀具参数。
“这就像一个具备感知、判断和执行能力的智能体。”程辉表示,这彻底告别了过去“铣一刀、停一次、测一下”的笨办法,将加工公差稳定控制在±0.1毫米以内。这种“边检测、边加工”的模式,正是领航工厂中极具代表性的智能制造场景之一。
但这并不简单。航天产品通常“多品种、小批量、极复杂”,过去为了一个微小的质检场景,就要单独训练一个AI模型,投入和产出并不划算。
为此,厂里开始尝试引入通用的多模态大模型。“我们借用外部已经训练好的‘大脑’,再结合自己的‘行话’(提示词)和工作流程。”程辉解释说,随着模型不断完善,厂里将能够快速适配车间里几十种复杂质检场景,无论是判断接插件是否插到位,还是识别焊缝里有没有气泡,未来都能更轻松完成。
操作人员正在火箭旁查询数据信息
像造车一样造火箭
如果说数字化是把工厂连成一体,那么领航工厂的意义,就是把整个产业链“带动”起来。
说到厂里如今最直观的变化,就是节奏明显加快了。以运载火箭领域为例,过去是“两三年一发”,现在则变成“一年要发好几发”。为了追上任务节拍,“我们要像造汽车一样造火箭。”程辉说,造火箭本来就是精细活,每个环节都得小心打磨。如今面对商业航天迅速增长的需求,工厂开始利用AI算法来推算供应链和生产节拍。
哪个环节卡住了?哪个供应商的货还没到?AI都能提前预警,把等待时间尽量压缩掉。
这种变化正在重塑整个供应链。依托智能工厂建设,厂里搭建了基于项目型制造的航天供应链管理模式,正在推动总装拉动与AI预测相结合,把非增值时间尽量挤出,有望让供应链像钟表一样精准配合生产节奏。
目前,上海航天设备制造总厂借助智能制造装备,已将生产效率提升40%。
站在“领航”的新起点上,上海航天设备制造总厂的目光投向了更远的未来——数字孪生。
虽然受热处理等微观物理过程仿真难度限制,目前还难以做到100%的物理级复刻,但厂里已经可以实现从整发火箭到每一个元器件的全层级数据追溯。
“以前,打仗靠的是实物沙盘。未来,我们要搭建的是数字沙盘。”程辉说,这个沙盘不仅用于交付,还要用于模拟和演练。尤其随着火箭回收技术不断发展,通过回收后的数据分析,还能判断这发火箭还能飞几次,以及哪些部位需要翻修。
如今,在上海航天设备制造总厂,钢铁与数据正在深度融合。在这里,每一颗螺丝钉都在数字世界里精准就位,见证着大国重器从制造迈向智造的跨越。