0 引言

    碳纤维复合材料大中型结构件，产品的特点是小批量多品种、客户定制要求多。这样的产品特点，造成了组织生产活动复杂度高，在满足客户的产品性能、品质要求的同时，还要保证交付的及时性。这对研发设计及组织生产能力提出了较高的要求。为此，只有积极的推进智能制造，加快工业转型升级，运用信息技术改造提升制造业竞争力才是企业发展的出路。因此，要大力提升产品的信息化程度，从而提高产品竞争力和附加值，要深化信息技术在研发、设计、制造、营销等全流程和全产业链的集成应用，推动物联网、大数据技术在工业领域的集成创新和应用，支持云服务平台建设，推进制造资源的开放共享，这样才能应对多变的客户需求和激烈的市场竞争。通过建立自动测试工装(ATE)系统，优化碳纤维复合材料工艺智能化设计，实现自动化联产。

1 总体方案

    综合国外碳纤维复合材料智能制造先进工艺及国内现有生产模式，为实现碳纤维复合材料大规模个性化定制，采用自动化技术与数据分析技术提升制造水平，涉及以下几个方面：

    (1)工艺流程的数字化设计。相比于设计参数、材料特性等较直观的数据，将工艺流程数字化表征，体现工艺的特点，形成智能空间的分析依据。

    (2)利用虚拟仿真技术对材料数据和工艺数据进行数学与力学建模，建立上述数据与复材零件质量的内在联系，形成核心数据关系链条，解决“制造—质量”的核心关键问题。

    (3)复合材料制造过程中的材料参数与工艺参数密切相关，在铺层、RTM设备及模具上考虑安装监测传感器，形成材料参数与工艺参数在线监测与反馈机制，尤其是形成材料固化过程中的材料属性监测与固化条监测的闭环，保证智能制造条件下零件质量。

    (4)实现基于虚拟空间的制造技术，形成基于大数据分析与仿真技术为核心的虚拟分析平台，对“设计—制造”过程中的结构设计参数、材料参数、工艺参数、设备参数进行预先迭代匹配，形成最优工艺方案，然后发送指令至制造设备，再利用在线监测数据对生产过程控制与优化，最终生产出高品质的零件。

    通过对碳纤维复合材料的成型材料、铺层设计和制造工艺广泛采用数字化仿真模拟技术，实现对产品测试的实际仿真，与产品性能协同的工艺参数微调以及评价产品在使用环境中的表现。减少了试验样件的数量，降低40%的研发成本和缩短了三分之一开发周期时间。通过数据聚合、系统聚合、决策支持为对各个子系统进行生产优化和管理调控，达到降低成本、节能减排、提高效率、工艺优化等目的，具有很好的环境效益。有效的保证碳纤维复合材料构件的内部质量合格率和批次生产稳定性，提高了生产效率，减少了人力成本。同时，通过应用示范，向更多制造企业推广个性化定制方案，提供模拟分析、产品设计、应用案例等资源，有助于其他企业建设适合于本企业的信息化定制系统，同样达到减能增效的目的。