成都飞机工业（集团）有限责任公司（简称"成飞"），是我国先进战斗机研制生产的核心基地，歼-10、歼-20等国之重器的摇篮。2025年11月，成飞入选工信部首批领航级智能工厂，成为航空装备制造领域柔性敏捷制造的标杆。面对"多品种、小批量、高精度、快迭代"的行业特征，成飞构建了以MBD（基于模型定义）为核心、柔性产线为骨架、数字孪生为大脑的智能工厂体系，实现了从"造得出"到"造得快、造得好、造得省"的跨越。这对所有面临"多品种小批量"挑战的离散制造企业，都具有深远的借鉴意义。
工信部首批领航级智能工厂 · 先进战斗机核心研制基地 · 歼-10/歼-20摇篮 · MBD全三维数字化 · 多品种小批量柔性制造 · 2025.11认定
基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 企业名称 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司（AVIC Chengdu Aircraft） |
| 所属集团 | 中国航空工业集团有限公司（AVIC） |
| 行业 | 航空航天 / 航空装备制造 |
| 所在地 | 四川省成都市青羊区 |
| 成立时间 | 1958年（始建于"一五"期间，中国航空工业奠基企业之一） |
| 智能工厂等级 | 工信部首批领航级智能工厂（2025年11月认定，中国智能工厂最高等级） |
| 核心产品 | 歼-10系列、歼-20隐身战斗机、枭龙/FC-1外贸战机、无人机系列（翼龙/云影等） |
| 生产特征 | 多品种、小批量、高精度、快迭代——一架战斗机涉及数万个零件、数千道工序 |
| 技术底座 | MBD全三维数字化设计制造一体化平台 + 柔性加工产线 + 数字孪生装配线 |
| 行业地位 | 中国先进战斗机核心研制生产基地，全球少数具备五代机批量生产能力的企业 |
企业背景
成都飞机工业（集团）有限责任公司始建于1958年，是中国航空工业集团旗下核心主机厂之一，也是我国先进战斗机研制生产的主要基地。从歼-5甲的仿制起步，到歼-7系列的自主改进，再到歼-10的完全自主研发，最终到歼-20隐身战斗机的世界级突破——成飞走过了一条从"跟跑"到"并跑"再到"领跑"的完整进阶之路，是中国航空工业自主创新能力的集中体现。
成飞的生产模式，是典型的"多品种、小批量、高复杂度"离散制造。一架现代战斗机包含数万个零部件，覆盖机加、钣金、复材、热处理、表面处理、总装调试等数百种工艺——且不同型号（歼-10、歼-20、无人机）之间零部件差异巨大、工装夹具几乎不通用。这与汽车行业"一条产线年产几十万台同一车型"的模式截然不同。如何在"不建专线、不做大批量"的前提下保证质量、效率和交付节奏？这是航空制造数十年来的核心难题。
2025年11月，成飞入选工信部首批领航级智能工厂，标志着其在"柔性敏捷制造"方向上取得了突破性进展——不是靠扩大规模、增建厂房，而是靠数字化打通设计-工艺-制造全链路、柔性产线快速换型、数字孪生预演装配过程，实现了多型号混线生产的高效运转。
核心痛点——"多品种小批量"的极致挑战
| 痛点 | 具体表现 | 影响 |
|---|---|---|
| ❶ 设计-制造断层 | 设计用三维模型，工艺用二维图纸，工人看纸质工艺卡——数据三次转换，每次都有信息丢失和解读偏差 | 首件试制返工率高达30%+，从设计冻结到首件交付周期长达数月 |
| ❷ 换型效率瓶颈 | 不同型号切换时，工装夹具重新调校、数控程序重新验证、检测方案重新编制——切换周期以周计 | 设备综合利用率（OEE）长期低于50%，多型号并行时产线拥堵 |
| ❸ 装配依赖"老师傅" | 战斗机装配涉及数千个紧固件和管路，间隙控制精确到0.1mm级——高度依赖操作工人的经验和手感 | 人工装配一致性差，返修率高，技能传承断层——老技师退休=工厂"失忆" |
| ❹ 质量追溯粗放 | 零部件批次、加工参数、检测数据分散在纸质档案和独立系统中，全机质量追溯需数天翻找 | 一旦出现批次质量问题，定位根因慢、影响面大、停飞风险高 |
柔性敏捷智能工厂——建设方案
工厂概况
成飞领航级智能工厂的核心命题是：在"不建专线、不分型号建独立车间"的前提下，用数字化手段实现多型号、多构型的混线柔性生产。其核心抓手是MBD全三维数字化体系——设计、工艺、制造、检测全部基于同一套三维模型，消除数据转换断层。在此基础上，建设了柔性机加产线、数字孪生装配线和全生命周期质量数据链。
五层技术架构
| 层级 | 系统/平台 | 功能 |
|---|---|---|
| 数据底座层 | MBD全三维模型 + 统一数据管理平台 | 设计-工艺-制造-检测全链路基于同一套三维模型，消除二三维转换 |
| 决策层 | 数字孪生装配仿真 + AI工艺优化 | 装配过程虚拟预演、干涉检查、路径优化、工时预测 |
| 管理层 | MES + PLM + ERP + QMS全集成 | 工单驱动、批次追溯、质量闭环、资源调度一体化 |
| 执行层 | 柔性机加产线 + 自动化装配单元 | 五轴数控加工中心+柔性工装、机器人制孔、AGV物流 |
| 设备层 | 智能制造装备集群 | 五轴加工中心、自动钻铆机、复材铺丝机、增材制造（3D打印） |
五大核心模块
核心突破：传统航空制造"设计3D→出2D图纸→工艺解读2D→编程3D"的链路中，信息每转换一次就失真一次。成飞构建了完整的MBD（Model-Based Definition，基于模型定义）体系——产品的全部几何信息、尺寸公差、材料属性、工艺要求全部标注在三维模型上，2D图纸被彻底取消。工艺人员直接基于三维模型生成数控程序、装配仿真、检测方案。全三维贯通后，设计-制造数据转换时间从数天缩短至数小时，首件试制返工率降低60%以上。
核心突破：成飞建设了以五轴加工中心+柔性工装为核心的柔性机加产线。关键在于"柔性工装"——传统模式下，每个零件有一套专用夹具，换型时要拆装夹具、重新打表找正，耗时1-2天。柔性工装通过可重构的模块化定位元件+自动零点定位系统，换型时仅需调用加工程序+自动更换定位方案，切换时间压缩至30分钟以内。同一台设备在一天内可加工3-5种不同型号的零部件，设备综合利用率从<50%提升至>80%。
核心突破：战斗机装配是航空制造中最复杂、最依赖经验的环节。成飞构建了基于数字孪生的虚拟装配系统——在三维环境中完整模拟装配过程：零件装入顺序是否干涉、紧固件是否可达、管路间隙是否达标、线缆路径是否合理。过去这些问题的答案只有在实际装配中才能发现——发现问题→拆了重装→改设计→再装，一个装配问题可能延误数周。现在80%以上的装配干涉和工艺问题在数字孪生仿真阶段就被发现并解决，现场装配一次成功率从~70%提升至>95%。
核心突破：一架战斗机有数万个铆钉孔，传统方式由工人手持钻枪逐个加工——不仅效率低、劳动强度大，而且孔位精度和垂直度高度依赖操作技能。成飞部署了自动钻铆机+机器人制孔系统，基于数字孪生的离线编程自动规划制孔路径，机器人末端执行器集成了视觉定位+法向找正+自动钻孔+自动送钉铆接的全闭环。单孔加工时间从人工的3-5分钟降至30秒以内，孔径精度从±0.1mm提升至±0.02mm，且全部制孔参数（扭矩、转速、孔径实测值）自动记录，实现100%数字化质量追溯。
核心突破：成飞建立了"一机一档"的全生命周期质量数据体系。从原材料炉号、复材铺层记录、机加过程参数、热处理曲线，到装配力矩值、测试数据、试飞参数——每架飞机的全部制造数据汇聚为一本完整的数字档案。这意味着：任何一架在役飞机出现问题时，维护人员可以在秒级追溯到该机任意一个零件的制造批次、加工设备、操作人员、检测结果——而不需要翻纸质档案翻几天。这不仅大大缩短了外场排故时间，更从根本上提升了飞行安全的保障能力。
关键成效
| 指标 | 传统模式 | 领航级工厂 | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| 首件试制返工率 | ~30% | <10%（MBD贯通后） | ↓60%以上 |
| 产线换型时间 | 1-2天 | ≤30分钟 | 缩短90%+ |
| 设备综合利用率（OEE） | <50% | >80% | ↑30个百分点 |
| 装配一次成功率 | ~70% | >95%（数字孪生仿真后） | ↑25个百分点 |
| 单孔制孔时间 | 3-5分钟（人工） | ≤30秒（机器人） | 效率提升6-10倍 |
| 制孔精度 | ±0.1mm | ±0.02mm | 精度提升5倍 |
| 全机质量追溯 | 数天 | 秒级 | 效率提升万倍 |
| 智能工厂等级 | — | 工信部首批领航级（最高等级） | 中国最高水平 |
| 数字孪生覆盖率 | — | 核心装配环节80%+仿真预演 | 大幅提升 |
航空制造是"多品种小批量"的极限场景——你永远不可能为每种飞机建一条专线。成飞领航级工厂的答案是：用数字化消除数据转换损耗、用柔性工装消灭换型等待、用数字孪生预演替代物理试错。这三招，对任何"不做大批量"的离散制造企业都是通用的。
建设特点总结
- MBD全三维贯通——领航级的"第一性原理"：成飞最核心的变革不是加了什么新设备，而是取消了2D图纸。所有设计、工艺、制造、检测信息全部附着在三维模型上——这意味着任何人在任何环节看到的都是同一套数据源。这个看似简单的变化，是消除数据转换损耗的"根因疗法"。领航级工厂的本质不是自动化率多高——而是数据流有没有"直通"。
- 柔性工装——"不建专线"的硬件基础：多品种生产的最大敌人不是加工本身——是换型。传统专用夹具换一次型=半天到一天的时间损耗。成飞用可重构模块化柔性工装把换型时间压缩到30分钟——这意味着同一台设备一天可以加工3-5种不同零件。柔性工装的投入远低于建专线的投入，而且产能弹性更大。
- 数字孪生装配仿真——"第一次就装对"：航空装配最怕什么？装到一半发现零件干涉——拆了重来。这在物理世界中意味着几天的延误。成飞把80%的装配问题消灭在数字孪生仿真阶段——一句话总结：在电脑上多花一小时，在实际装配中省下一周。
- 自动化不是"无人化"——是"把人从重复劳动中解放出来"：自动钻铆和机器人制孔替代的不是"技术活"——是工人每天弯腰钻几百个孔的体力活。释放出来的熟练工人去做更需要判断力的工序（如装配调试、异常处理），这才是自动化的正确打开方式。
- "一机一档"——飞行安全的数字基石：每架战斗机一份完整的制造数字档案——原材料批次、加工参数、检测记录、装配力矩全部可追溯。这不是"锦上添花"，而是航空安全的底线要求。对普通制造业而言，做到"批次可追溯"就已经超过了90%的同行。
行业启示
启示一：多品种小批量不是"没效率"的借口——柔性化本身就应该是效率策略。成飞用柔性工装+快速换型实现了设备利用率从<50%到>80%的跃升。这说明：多品种生产的效率损失不是因为"品种多"，而是因为"换型慢"。解决"换型慢"不是靠减少品种，而是靠把换型本身数字化、标准化、快速化。
启示二：数字孪生的第一价值是"消灭返工"，不是"酷炫动画"。成飞的数字孪生不是为了做演示，而是为了在虚拟环境中发现装配干涉——把返工消灭在物理发生之前。任何制造企业做数字孪生，首先要回答一个问题：你的工厂最大的返工源是什么？从这个点切入。
启示三："取消2D图纸"这个动作本身，比MBD系统投资更重要。成飞的全三维数字化不是靠买一套软件实现的——是靠制定全公司统一的MBD标准、改造所有工艺和质检流程、培训所有工程师用三维模型沟通。工具可以买，但组织习惯的改变才是真正的门槛。
启示四：质量追溯做到"一物一档"——不是成本，是竞争力。成飞的"一机一档"看似是军用标准的强制要求，但其商业逻辑同样成立——当你能在客户投诉后10秒内定位根因，你就赢得了客户信任。制造业的"可追溯性"正在从"加分项"变成"准入门槛"。
思派视角
对中小制造企业意味着什么？
经验一：消灭"图纸转换"——这是所有工厂都能立刻做的事。成飞花巨资建MBD体系，但它的底层逻辑——"所有人都看同一套数据源"——对中小企业同样适用。你的工厂里是不是经常出现：设计部出3D→转2D给工艺→工艺手写工艺卡给车间→车间按自己理解干活→质检按另一套标准检。这中间的每一次"翻译"都是出错和返工的源头。中小企业不需要上MBD平台，但至少可以做到：所有人在同一个平台上查看最新版本的三维模型和工艺文件——协同平台+统一版本管理，一个月就能上线。
经验二：柔性工装值得投入——它比建专线更划算。成飞的柔性工装投入不低，但对于做多品种小批量的中小工厂，思路是一样的：不要为每个产品做一套专用夹具。现在市面上有模块化组合夹具、零点定位系统、磁性吸盘等成熟的快换方案——一套基础台面+几套定位模块，几千到几万块就能搞定。换型时间从"半天"压缩到"几分钟"的效果是立竿见影的。先做一台设备的柔性化试点，算清楚ROI再推广。
经验三：质量数据从现在就开始攒——不要等"上系统"。成飞的"一机一档"是花了数年逐步建成的。中小企业不需要一步到位——从现在开始，每一批出货都建立一个电子文件夹：来料批次号+加工设备编号+操作人员+质检报告+关键工艺参数截图。用云盘就能做到，不花一分钱。半年后当客户投诉某一个批次的问题时，你能在5分钟内调出全部数据——这种响应速度本身就能把客户留下。数据不是负担——数据是你未来最便宜的保险。
老K点评
成飞这个案例，我有三点最深的感触。第一，"多品种小批量"从来不是原罪——"换型慢"才是。很多中小工厂的老板跟我说："老K啊，我们品种太多，做不大。"但你看成飞——它品种比你还多，精度比你高两个数量级，照样能把设备利用率干到80%以上。关键是它把换型这个环节给"标准化+数字化"了。你厂里换个产品要拆夹具、打表找正、试切三件看尺寸——这一套下来半天没了。成飞用模块化柔性工装30分钟搞定。区别在哪？区别不在技术，在意识——你有没有把"换型"当作一个可以被优化的流程来管理。
第二，别小看"图纸统一"这件事。我见过太多工厂，设计部用SolidWorks画3D、转成DWG给工艺、工艺打印出来给车间、车间师傅在图纸上做笔记——半个月后设计改了，但车间还在用旧图纸。这造成的返工比你想象的多得多。成飞用MBD体系取消了2D图纸——你不需要做到这一步，但你必须做到"所有人看的是同一个版本"。这事不难：一个NAS+版本管理，一两千块搞定。难的是能不能把"不用旧版本"变成习惯。
第三，也是最容易被人忽略的——自动化替代的不是"技术"，是"体力"。成飞用机器人钻铆取代人工钻孔——不是为了取代人，是为了让工人不用每天弯腰钻几百个孔。释放出来的人去做更需要脑子的事。中小工厂搞自动化最容易犯的错：一上来就想搞"黑灯工厂""无人车间"。先做最累、最脏、最危险、最重复的工序——那些工人最不愿意干的活。把自动化当作"工具"来用，而不是"替代方案"。人和机器不是对立关系——人+工具 > 纯人工。
荣誉认证
| 类别 | 荣誉/认证 |
|---|---|
| 🏅 国家级 | 工信部首批领航级智能工厂（2025年11月，中国智能工厂分级最高等级） |
| 🏅 国家级 | 国家科学技术进步奖特等奖（歼-20项目） |
| 🏅 国家级 | 国家技术创新示范企业 |
| 🏅 国防工业 | 国防科技工业先进集体 |
| 🏅 行业地位 | 中国先进战斗机核心研制生产基地，全球少数具备五代机批量生产能力的企业 |
| 🏅 核心产品 | 歼-20隐身战斗机（中国首款五代机）、歼-10系列（三代半/四代机主力）、翼龙无人机系列（全球销量领先） |
| 🏅 智能制造 | 航空工业首批智能制造试点示范单位 |
| 🏅 质量体系 | GJB9001C国军标质量管理体系认证、AS9100D航空航天质量管理体系 |
📝 录入时间：2026年7月11日
📝 信息来源：工信部首批领航级智能工厂公告（2025.11）、公开报道及行业资料、航空工业集团官方发布
📝 数据标注：领航级认定信息来自工信部公告；成效数据根据公开报道和行业合理推断整理，不代表企业官方精确数据。