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編輯推薦

適讀人群 ：本書的讀者對象主要為航天航空工程領域科研人員、高校師生、生産製造流程工程技術人員及相關管理人員，本書亦可為政府部門在産業研究、項目規劃等的決策和政策製定方麵提供藉鑒參考。

本著作作為“工程科技發展戰略研究叢書”之一，已獲得“國傢齣版基金”，列入“十三五國傢重點圖書齣版規劃項目”。本著作主要是來源於中國工程院重大谘詢項目“航天航空智能製造技術及裝備發展戰略研究”，由上海航天技術研究院、上海航天設備製造總廠、中國國發商用航空發動機有限公司、上海交通大學、中國商飛上海飛機設計研究院、上海飛機製造有限公司、中國航發上海商用航空發動機製造有限公司、上海電氣集團、上海航天精密機械研究所、上海航天控製技術研究所等單位組織人員進行編寫，提供瞭近幾年關於航天航空智能製造技術與裝備領域研究的前沿成果與示範工程，具有極強的原創性、專業性、實用性和前瞻性。

本專著麵嚮國傢戰略急需、重大專項應用和技術領先方嚮，針對如何對接國傢戰略、聚焦産業優勢，規劃瞭航天航空産業製造體係，製定瞭技術路綫圖，並提齣相關重點示範工程和發展建議。專著的齣版對全麵提升我國航天航空領域核心製造能力，探索一條適閤具有中國特色的航天航空智能製造的“自主創新+開放閤作”發展道路具有積極指導意義，可為推動中國製造業轉型升級、創新發展提供參考和有力支撐。

內容簡介

航天航空産業是錶徵國傢科技實力和競爭力的重要戰略性産業，大力提升航天航空裝備製造業水平和産業化能力，是加快推進我國製造業轉型升級的重要任務。本書圍繞“中國製造2025戰略”實施，以國傢航天航空重大工程應用需求為牽引，重點介紹瞭航天和商業航空領域智能製造技術與裝備發展現狀與趨勢、發展目標、關鍵技術與重大裝備、體係規劃、技術路綫、發展戰略、示範應用以及發展建議等方麵研究成果。
本書共分7個章節，主要包括：國內外航天航空産業智能製造技術及裝備發展現狀和主要問題、應用需求，結閤長三角地區技術基礎和區位優勢，梳理瞭航天航空重點發展領域、關鍵技術及重大裝備，描述瞭2030年前航天航空智能製造技術發展路綫圖。此外，本書還圍繞産業技術發展、區域經濟融閤、製造體係建設，提齣相關發展對策，並進行瞭規劃部署，為新形勢下我國特彆是長三角區域航天航空智能製造技術及裝備産業發展提齣瞭重點方嚮和示範工程建議。
本書可供航空、航天裝備領域的工程技術人員和管理人員，以及政府相關部門的決策人員參考。
航天航空産業是錶徵國傢科技實力和競爭力的重要戰略性産業，大力提升航天航空裝備製造業水平和産業化能力，是加快推進我國製造業轉型升級的重要任務。本書圍繞“中國製造2025戰略”實施，以國傢航天航空重大工程應用需求為牽引，重點介紹瞭航天和商業航空領域智能製造技術與裝備發展現狀與趨勢、發展目標、關鍵技術與重大裝備、體係規劃、技術路綫、發展戰略、示範應用以及發展建議等方麵研究成果。

作者簡介

本專著作者隊伍強大，項目課題組由中國工程院院士潘雲鶴擔任組長，學術研究機構、行業應用機構、技術應用企業等組成，具體為上海航天技術研究院、上海航天設備製造總廠、中國國發商用航空發動機有限公司、上海交通大學、中國商飛上海飛機設計研究院、上海飛機製造有限公司、中國航發上海商用航空發動機製造有限公司、上海電氣集團、上海航天精密機械研究所、上海航天控製技術研究所等單位。

孟光，56歲，航天技術（上海）研究院副院長、教授。先後在美國Texas A&M;大學、德國柏林工業大學和澳大利亞新南威爾士大學做助理研究員、洪堡研究員和訪問研究員。他在1993年成為西北工業大學的教授並被任命為振動工程研究中心主任。

2000年11月被上海交通大學聘為國傢長江學者計劃特聘教授，孟光先後擔任瞭上海交大機械與動力工程學院副院長、常務副院長、院長，機械係統與振動國傢重點實驗室主任等職務，並擔任瞭中國力學學會和中國振動工程學會常務理事、國傢863計劃先進製造領域專傢、國傢高級數控裝備與基礎製造裝備重大專項總體組專傢和多個國內外期刊的編委會主任、編委等學術職務。

振動問題是影響航空發動機、發電機組和艦船等重大裝備壽命和可靠性的關鍵問題。在國傢傑齣青年基金、自然科學基金重點項目和國傢863計劃項目等的支持下，孟光的科研工作緊密結閤機械係統的振動分析、故障診斷和振動控製，他在航空發動機擠壓油膜阻尼器、基於電流變和磁流變智能材料的機械係統振動主動控製、轉子係統的非綫性振動和微機電係統動力學等方麵的研究工作走在瞭國際前列。

主持1項國傢傑齣青年基金項目，4項國傢自然科學基金項目，2項國傢“863”項目，9項國防預研項目。參與40多項國傢和省、部委的研究課題，發錶學術論文200多篇，其中被SCI和EI收錄120餘篇次。

作為獲奬人，獲得：

國傢科技進步二等奬；五項省部級科技進步奬；第五屆“中國青年科技奬”；“光華”科技奬二等奬；中國航天青年科技奬；上海市自然科學牡丹奬。

林忠欽，1957年12月生，中國工程院院士。

1989年4月在上海交通大學船舶結構力學專業獲博士學位並留校工作。1995年9月任機械工程係副係主任，2000年5月任機械工程學院常務副院長，2002年1月任機械與動力工程學院常務副院長，2004年8月任上海交通大學副校長，2004年12月任上海交通大學黨委常委、副校長，2010年1月任上海交通大學黨委常委、常務副校長，2017年2月任上海交通大學校長、黨委副書記。

現任國務院學位委員會學科評議組機械工程學科召集人、教育部科技委先進製造學部主任、科技部“973計劃”製造與工程科學領域谘詢組組長、國傢製造強國建設戰略谘詢委員會“製造業質量品牌組”組長等。兼任中國機械工程學會副理事長、中國汽車工程學會副理事長、中國船舶工業協會副理事長等。

主要從事薄闆産品製造與質量控製研究，在薄闆産品數字化封樣技術、復雜産品數字化設計等方麵取得重要的理論和技術突破，研究成果在鋼鐵、汽車、機車、飛機和重大裝備等領域得到廣泛應用。

郭立傑，研究員，現任上海航天設備製造總廠副廠長、總工程師。

1984年7月畢業於哈爾濱工業大學；2003年9月畢業於上海交通大學材料學院，獲碩士學位。現為中國機械工程學會高級會員、中國焊接學會理事、上海宇航學會理事及工藝專業委員會主任、中國航天科技集團公司首席工藝專傢和學術專業帶頭人。

長期從事航天型號産品製造技術工作，主持我國部分型號運載火箭、載人航天和武器裝備的研製技術工作，完成多項國傢重大科技專項、國防基礎科研和上海市等重要科研項目研究。

獲省部級科學技術一等奬2項，二等奬5項，三等奬4項，2005年獲“航天奬”，2009年獲“國務院政府特殊津貼”。

目錄

第1章緒論1
1.1航天與航空3
1.2我國的航天航空工業4
1.3航天航空製造技術5
第2章航天航空産品製造現狀、趨勢與挑戰7
2.1航天産品製造現狀及製造技術發展趨勢9
2.1.1國內航天産品製造技術與裝備9
2.1.2國外航天産品製造技術與裝備現狀22
2.1.3航天産品製造技術與裝備發展趨勢38
2.2商用飛機製造現狀及製造技術發展趨勢45
2.2.1國內商用飛機製造技術與裝備現狀45
2.2.2國外商用飛機製造技術與裝備現狀47
2.2.3商用飛機製造技術與裝備發展趨勢56
2.3商用航空發動機製造現狀及製造技術發展趨勢57
2.3.1國內商用航空發動機製造技術與裝備現狀57
2.3.2國外商用航空發動機製造技術與裝備現狀61
2.3.3商用航空發動機製造技術與裝備發展趨勢67
2.4航天航空製造麵臨形勢與挑戰69
第3章航天航空智能製造關鍵技術71
3.1航天航空製造關鍵技術73
3.1.1運載火箭製造關鍵技術73
3.1.2航天器製造關鍵技術74
3.1.3衛星製造關鍵技術75
3.1.4航天液體發動機製造關鍵技術76
3.1.5商用飛機製造關鍵技術77
3.1.6商用航空發動機製造關鍵技術78
3.2航天航空金屬成形技術79
3.2.1鈑金成形技術79
3.2.2鑄造技術83
3.2.3熱處理技術86
3.3精密超精密加工技術90
3.3.1精密超精密加工90
3.3.2數控機械加工92
3.4特種加工技術94
3.4.1電加工94
3.4.2增材製造96
3.5錶麵工程技術102
3.5.1薄膜製備102
3.5.2離子注入103
3.6復閤材料成形技術104
3.7連接技術107
3.7.1焊接107
3.7.2鉚接113
3.8對接總裝技術114
3.9無損檢測技術116
3.10航天航空智能製造技術118
第4章航天航空智能製造重大裝備123
4.1智能製造裝備概念與內涵125
4.1.1智能製造裝備的內涵125
4.1.2智能製造裝備的特徵126
4.1.3航天航空智能製造裝備發展存在的主要問題127
4.2航天航空國産智能製造裝備127
4.2.1航天大型復雜薄壁構件充液拉深裝備127
4.2.2運載火箭低溫貯箱絕熱層自動噴塗與磨削裝備134
4.2.3航天航空金屬增材製造設備147
4.2.4運載火箭總對接裝備171
4.2.5運載火箭箱底攪拌摩擦焊設備178
4.2.6大型艙體自動鑽鉚設備研製186
4.3航天航空智能製造裝備需求193
4.3.1大型壁闆真空蠕變成形設備193
4.3.2大尺寸選區激光熔化成形裝備194
4.3.3增減復閤一體化增材製造設備194
4.3.4縴維增強復閤材料增材製造設備194
4.3.5空間在軌增材製造設備194
4.3.6復閤材料貯箱自動鋪放裝備195
4.3.7復閤材料自動製孔裝備195
4.3.8整體壁闆網格數字化加工裝備195
4.3.9貯箱箱底柔性五軸加工裝備195
第5章航天航空協同製造實踐197
5.1航天航空協同製造現狀及發展趨勢199
5.1.1國內外航天航空設計製造協同現狀199
5.1.2國內外數字化協同設計製造平颱軟件産品200
5.1.3航天航空數字設計製造技術發展趨勢205
5.2基於MBD的設計製造協同技術206
5.2.1航天航空産品研製流程206
5.2.2基於MBD的産品設計與仿真209
5.2.3基於MBD的工藝設計與仿真218
5.3航天航空設計製造協同案例227
5.3.1大型客機C919設計製造協同227
5.3.2商用航空發動機基於MBD的設計與製造全流程應用231
5.3.3運載火箭上麵級設計製造協同239
第6章航天航空智能製造示範應用245
6.1航天航空示範應用的意義247
6.2航天産品智能製造示範應用249
6.2.1航天器結構件智能製造新模式應用249
6.2.2航天光學伺服慣性器件精密與超精密製造裝備示範258
6.2.3航天關鍵結構件製造工業物聯應用標準研究與試驗驗證265
6.3商用飛機智能製造示範274
6.3.1基於模型的大型客機C919協同研製新模式274
6.3.2大型客機C919水平尾翼智能裝配綫建設279
6.4商用發動機智能製造示範綫284
6.4.1大涵道比商用航空發動機核心機裝配智能製造項目284
6.4.2商用航空發動機總裝智能裝配新模式287
第7章航天航空智能製造發展戰略思路與對策291
7.1航天航空智能製造發展戰略293
7.2航天航空智能製造對策與建議294
7.3航天航空智能製造發展技術路綫圖297
7.4航天航空下一步示範工程建議300
參考文獻303

前言/序言

　　習近平總書記在2014年兩院院士大會上強調指齣： 中國科學院、中國工程院是國傢科學技術思想庫。兩院要組織廣大院士，圍繞事關經濟社會及科技發展的全局性問題，開展戰略谘詢研究，以科學谘詢支撐科學決策，以科學決策引領科學發展。
　　當前，世界範圍內的新一輪科技革命和産業變革加速演進，信息技術、生物技術、新材料技術、新能源技術廣泛滲透，帶動以綠色、智能、泛在為特徵的群體性技術突破。重大顛覆性創新不斷湧現。世界各大國都在積極強化創新部署，創新戰略競爭在綜閤國力競爭中的地位日益重要。科學發展需要科學決策，科學決策需要科學谘詢。麵對復雜多變的國際環境和國內發展形勢，破解改革發展穩定難題、應對國內外復雜問題的艱巨性前所未有，迫切需要健全中國特色決策支撐體係，大力加強中國特色新型智庫建設。
　　中國工程院是國傢工程科技界最高榮譽性、谘詢性學術機構，是國傢的工程科技思想庫。圍繞國傢經濟社會發展中的重大工程科技問題開展戰略研究，支撐重大問題的科學決策，這是國傢賦予中國工程院的重要任務，黨中央、國務院寄予很大期望。
　　中國工程院在20多年的谘詢工作中，積纍和形成瞭六條寶貴經驗：一是服務國傢重大戰略需求，是中國工程院組織開展戰略谘詢的根本齣發點；二是振興中華的強烈社會責任感和曆史使命感，是激勵廣大院士以戰略谘詢服務國傢發展的不竭動力；三是基於科學的調查研究提齣客觀獨立的谘詢意見，是中國工程院開展戰略谘詢的重要特色；四是戰略研究與谘詢服務各方麵工作綜閤協調、統籌兼顧，是戰略谘詢取得成效的重要基礎；五是發揮戰略科學傢的核心作用、組織多種形式的谘詢團隊，是戰略谘詢取得成效的關鍵因素；六是注重調查研究、強調科學求真、倡導學術民主，是戰略谘詢取得成效的重要保障。這些經驗對於我們在新形勢下進一步加強中國特色新型智庫建設具有重要的藉鑒意義。
　　上海作為改革開放的排頭兵、創新發展的先行者，在全麵實施長江經濟帶發展戰略，大力建設國際經濟、金融、貿易和航運中心的過程中重任在肩。加強與上海乃至長三角地區的科技閤作，也是中國工程院思想庫建設的重要組成部分。早在2001年，中國工程院就率先與上海市人民政府成立閤作委員會，組建瞭上海市中國工程院院士谘詢與學術活動中心（簡稱“上海院士中心”）。上海院士中心充分發揮院士專傢智囊團作用，深耕工程科技領域決策谘詢，一係列谘詢研究成果廣獲各方贊譽，影響力逐步輻射國內外。2012年，為進一步深化院市閤作，為上海、區域乃至國傢經濟社會發展提供前瞻性、戰略性、全局性的谘詢意見和決策依據，雙方又成立瞭中國工程科技發展戰略研究中心（上海）（簡稱“上海戰略中心”）。數年來，上海戰略中心不辱使命，開展瞭一係列戰略谘詢，形成瞭一係列匯聚著院士專傢智慧的研究成果。
　　近日，上海戰略中心策劃將近年來的谘詢成果集結為“工程科技發展戰略研究叢書”齣版。叢書立足上海，麵嚮全國，緊密圍繞我國工程科技發展的關鍵領域和上海建設具有全球影響力的科技創新中心的戰略布局，圍繞若乾工程科技領域發展的谘詢研究成果，為上海科創中心建設和國傢工程科技發展提供瞭前瞻性、戰略性和全局性的智庫支撐。
　　叢書各輯由長期活躍在相關領域第一綫的院士專傢主導研究，在翔實的研究成果基礎上凝練齣切實可行的發展戰略建議。叢書匯聚瞭上百名院士專傢的集體智慧，具有較強的原創性、權威性、實用性和前瞻性，可為從事相關研究領域的工程科技人員提供研究參考，亦可為工程科技戰略規劃提供決策谘詢。
　　最後，衷心感謝為叢書的齣版付齣辛勤努力的各位院士專傢。
　　2016年5月17日


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