简要回顾了制造业发展过程及智能制造发展的驱动要素，针对航空产品制造过程多品种、小批量的离散型制造需求，分析了智能生产系统的结构、组成及关键要素，讨论了智能生产系统构建方法、智能化关键技术，提出了模块化智能单元体模型，给出了制造过程、生产系统结构的分析表达样例，为航空工业智能制造的应用提供参考。

针对飞机总装配的特点和任务要求，明晰了飞机总装脉动智能生产线构建的关键技术，提出了飞机脉动总装智能生产线的架构与系统组成。阐明了飞机脉动总装智能生产线软硬件建设内涵，阐述了总装生产线智能感知等软件系统功能特征，描述了脉动式总装智能生产作业平台等硬件平台的原理和组成。通过应用示范证明了其有效性。

针对飞机大部件数字化柔性装配过程，面向制孔现场局部区域开敞性差、人工观察视角受限、制孔过程信息可视化程度不高等问题，提出了一种现场数据驱动的翼身制孔过程三维实时可视化监视方案。提出了面向现场可视化监视的制孔系统数据集，描述了虚实制孔场景的数据集成流程，根据实际需求给出了三维视角管理和孔位特征实时可视化生成的实现方法。基于CATIA 平台开发实现了制孔过程三维可视化现场监视原型系统，该系统通过建立与现场设备服务器的连接，实时获取制孔过程数据，能够直观、动态、多维地展现实际制孔过程，提高对飞机大部件制孔过程的现场监视能力。

基于柔性制造和适应性控制的适应性数控加工技术在高性能航空发动机和延寿大修机产品的加工中具有显著的优势。适应性控制要素包括余量、误差、精度、切削速度、进给速度、切削力等，在数控加工过程中主要体现在工件空间几何位置适应性控制、零件装夹定位适应性控制、加工切削载荷适应性控制和机床生产运行适应性控制4 个方面。对航空发动机产品适应性加工工艺及其关键技术做了综合阐述，并探讨了适应性数控加工的应用及控制要素。最后指出适应性数控加工技术是提高数控加工效率和精度的有效方法，智能控制的适应性数控加工技术将成为智能制造的重要发展方向。

航天产品的品种多、批量小、装配工艺要求高且以手工装配为主，对装配操作者提出了很高的要求。针对航天产品在生产过程中操作者装配引导训练的需求，分析了产品拆装工艺操作流程和现场状态信息，提出了面向增强现实装配引导的工艺信息建模方法，在计算机视觉识别和三维环境感知技术基础上，研制了包含装配作业现场操作指导、关键部件检验记录功能的一体化训练系统，为装配操作者提供智能辅助支持，有利于提高航天产品生产效率。

在生产组织方式从静态集中的层次结构向动态分布式网络结构转变的趋势下，制造系统呈现出动态、复杂、自治等新特点。Agent 技术作为解决复杂、动态、分布式人工智能应用问题的新方法，被广泛应用于智能制造和数字化车间中。智能制造和数字化车间的目标是实现物理空间和信息空间的交互与融合。围绕这一目标和制造系统的新特点，在对虚实结合的制造系统简要阐述的基础上，综述了Agent 技术在制造系统建模、仿真和监控3 个方面的应用及研究现状，并对Agent 技术在制造系统建模仿真中的发展趋势进行了展望。

现场总线和工业以太网在车间层网络应用的特点分析表明，工业以太网在车间底层网络的应用是必然趋势。现有工业以太网通信协议在物联制造车间应用过程中，存在通信过程数据量过大而导致信息实时性难以满足要求的问题。针对物联制造的特点，开发了基于TCP/IP 的面向物联制造车间的通信协议，用以实现物联制造车间各信息层之间的实时通信。案例分析表明，此协议简化了传统通信协议的复杂性，可明显减少通信过程中的数据量，提高车间通信的效率，满足物联制造的实时通信要求。

临近空间超声速飞行器严酷的使役特点和要求给机体结构选材带来了严峻的挑战。短时热强钛合金材料以耐高温、低密度、高比强度、高比刚度、制造加工成形工艺优良的优点成为临近空间超声速飞行器的首选材料。根据临近空间超声速飞行器的使役特点与选材要求，从性能、制造加工成形工艺、成本3 个方面的实际工程应用需求出发，对短时热强钛合金在飞行器结构上的应用研究思路进行了分析并提出了建议，为临近空间超声速飞行器机体结构的选材、设计和研制提供参考。

为了保证柔性加载时脆性结构件表面受力均匀，借助有限元方法对起缓冲作用的超弹性材料的受载进行仿真，分析并优化了弹性材料和脆性结构件接触应力的均匀程度。根据超弹性缓冲垫受压时的特性，建立了能够反映接触应力均匀性的评估模型；通过对缓冲基本模型仿真结果的分析，提出了建立减小摩擦因数、改变缓冲垫结构这两种优化模型；针对有限元仿真结果，进行了超弹性缓冲垫加载脆性结构件的试验，对有限元模型的有效性进行了验证。结果表明：所建立的有限元模型能够较准确地描述机器人加载脆性结构件的实际情况；两种优化模型均可有效提高脆性件表面受力的均匀性；中心打Φ20mm 孔的优化模型对脆性结构件的等效覆盖率为77.44%，相比基本模型，提升了15% 的均匀性能。本研究结果为后续超弹性缓冲垫的设计与优化提供了理论依据。

铝基碳化硅颗粒增强型复合材料（SiCp/Al 复合材料）切削加工性能较差，其内螺纹的切削加工难度更大。在研究SiCp/Al 复合材料磨削加工性能的基础上，提出利用电镀超硬磨料成形砂轮进行SiCp/Al 复合材料内螺纹螺旋磨削加工的工艺方法，并研制了电镀CBN 成形砂轮，进行了具体的内螺纹磨削试验。试验结果验证了SiCp/Al 复合材料内螺纹螺旋磨削加工方法的可行性和灵活性。在砂轮线速度vs=5.86m/s、进给速度vf=80mm/min 的条件下，CBN 成形砂轮对SiCp/Al 复合材料展现出较好的磨削能力，单个砂轮可以完成17 个M8 螺纹孔的螺旋磨削加工，其内螺纹的加工尺寸精度均满足6H 塞规的检测要求。同时，电镀CBN 砂轮的磨损形式以磨粒磨损为主，砂轮表面未出现大面积脱落的现象。这说明，利用超硬磨料成形砂轮可以实现SiCp/Al 复合材料内螺纹的高效高质量加工，此工艺方法具有较高的工程应用价值，适于在实际生产中推广应用。

针对采用分段铸造式设计制造的复合材料飞机雷达罩的成型模具，将参数化设计方法运用到其设计中, 能够提高设计效率、缩短设计周期。通过分析成型模具的结构特点和建模要求，结合工装设计人员的经验，确定其参数化设计流程。通过分析成型模具各段的具体结构，提取成型模具各段的主要设计参数。基于CATIA 开发出分段铸造式飞机雷达罩成型模具的参数化设计系统。

为了快速准确求解激光跟踪仪与机器人坐标系转换参数，提出了一种基于工具标定与公共点转换相结合的坐标转换方法。首先，将靶球固定在机器人末端工具上，控制机器人示教6 个不同位置，并同时用激光跟踪仪测量球心坐标；然后，采用基于距离约束的方法计算靶球在机器人基坐标系中的位置；最后，采用基于罗德里格矩阵的最小二乘迭代法进行坐标转换。试验表明：该方法操作简单，能够避免拟合误差的影响，提高坐标转换精度。