虽然航空航天复合材料市场正在增长，但许多采用碳纤维增强聚合物 (CFRP)、陶瓷基复合材料 (CMC) 和蜂窝材料的工厂，应对相关生产挑战的方法却停滞不前。例如，根据我们与制造商进行的数百次对话，在许多航空制造基地，高达 12% 的工作订单经常延迟，并且没有全面的系统来跟踪关于站点瓶颈、工具可用性、材料货架寿命的信息或工作站和机器状况。
工厂车间中可能导致特定效率或质量问题的元素众多，因此几乎不可能将单一工具、流程或条件作为罪魁祸首。
由于供应链中断（新冠疫情后期），工厂经历了材料短缺，而物流和采购经理证明，过去需要数周才能完成的材料订单现在需要数月才能完成。
许多制造商正在转向具有人工智能算法的工业 4.0 软件，该算法专为航空复合材料量身定制，以应对特定挑战，包括：
- 缺乏材料和资产跟踪能力，导致：
- 浪费昂贵的时间敏感型材料
- 监控材料货架寿命的效率低下
- 冷库和热压罐之间计划不周、难以同步
- 未能根据过期日期处理材料（首先使用过期材料）
- 未能利用高效、动态的切割计划来解决即将到来的需求，并最大限度地利用每个单位多个工作订单的材料
- 大型工厂的工具错位导致生产延误
- 导致返工的质量问题——航空复合材料制造商无法承受的是小误差以及昂贵的材料浪费的成本。
是什么让用于航空复合材料的工业 4.0 软件成为答案？是基于人工智能和工业物联网技术的用户友好型数字助手。例如：
- 材料和资产跟踪利用工业物联网传感器技术自动收集工厂中每个材料单元的数据，从它到达的那一刻起，提供智能实时建议，以消除错误和浪费。使用设备和操作完成相同的过程。结果是实现 100% 的可追溯性和控制。
- 对时间和温度敏感的材料（例如预浸料和树脂）进行货架寿命管理，以确保质量并防止返工和浪费。时间敏感的材料管理系统告诉工厂经理他们应该首先使用哪些材料，解冻材料的状态如何，哪些料卷必须在过期之前送到实验室等等。
- 工具管理系统实时跟踪工具，了解规则模式，并在出现偏差（例如错位）时发出警报，因此生产永远不会因工具丢失而停止或延迟。
- 生产排产软件的人工智能算法利用可变需求、资源、材料和工具的数据来自动生成计划，以最大限度地利用工厂资源并确保准时交货。它根据动态需求创建从冷库到下料机、热压罐或其他工作站的计划，它还可以快速适应变化，知道如何实时的更改计划（例如，当工作站不可用时、机器进入维护状态或发生其他的意外事件）。
- 裁切和套件优化（下料优化软件FabriOptimizer）能够平衡材料利用率和配套操作，以自动创建最佳效率和动态切割计划。它没有按固定排版切割零件，而是考虑需求，选择适合的材料（同时尝试先使用短料，而不是打开新料卷），并以最大程度减少浪费的方式并行切割多个工单的材料。
利用工业4.0技术成功达到未来工厂水平，需要软件来解决航空航天复合材料行业日常工作中的特定挑战。
以下是航空航天复合材料制造商在选择最佳解决方案时应提出的6个关键问题
1. 软件如何管理复合材料并防止错误？
手动跟踪时间敏感材料剩余的货架寿命可能会产生计算错误，从而导致报废和返工。在处理复合材料时，成本特别高。
解决方案支持的此类材料的自动化水平越高，人为错误的可能性就越小，所需的人工和资源也就越少。例如，从材料接收区到冷冻存储、除霜、生产和固化的自动化数据流可防止潜在的错误。此外，极端自动化使员工能够专注于他们的制造增值任务。
这些是专为航空复合材料行业设计的基于人工智能的专用解决方案的功能，该解决方案结合了来自工厂车间的数据和机器学习功能。
2. 软件是否只提供跟踪和优化，还是提供更深的洞察和建议（主动智能）？
对于航空航天复合材料，跟踪和优化（尤其是对时间敏感材料、下料切割计划等）非常重要。自动跟踪数据当然非常棒。但是，要达到最高水平的生产力、效率和成本节约，您需要一个在自动跟踪功能之上具有预测能力的解决方案。
您可能会听到很多流行语，例如“数字化”、“数字化转型”和“数据分析”。这些并不等同于预测生产延迟、库存问题或维护需求的功能；建议使用合适的料卷以最大限度地提高材料利用率、减少浪费和节省成本，或根据背景和以往的模式以建议最佳的工厂工作计划。
问一个问题：除了数据收集之外，该解决方案是否会主动实时生成相关见解？例如，它是否会自动为即将到来的工作订单分配相关的预浸料（基于到期和保质期参数）？如何准确管理生产准备状态的除霜时间、新库存采购（基于即将推出的生产计划）等？
确保您的软件解决方案是 A. 为航空航天复合材料行业量身定制 B. 具有前瞻性并具有人工智能算法，这些算法不仅可以呈现彩色图表和图形，还可以实时推荐对生产产生积极影响的操作。
3. 该软件如何与您现有的系统集成？
制造商通常在其环境中运行现有系统，例如 ERP 和 MES。重要的是，这些系统都可以与新的工业 4.0 人工智能和自动化层进行通信，以避免信息流中断、数据格式不同、必须重新输入数据、迁移挑战和数据丢失等问题。同样重要的是，确保集成顺畅且简单 ，即插即用风格。
确保您选择的解决方案支持现有系统和旧系统中通用的通信协议。这对于避免信息空白和实现依赖于来自多个来源的数据收集的基于人工智能的预测至关重要。
4. 该软件是否会产生有吸引力的投资回报率？如果是，需要多长时间？
这太明显了，人们可能认为它不需要提及，然而，并不是所有的软件应用都能展示出明确的投资回报率，因此询问究竟是如何实现的很重要。
寻找一个具有经过验证的指标的解决方案，这些指标可以转化为真正的成本节约和生产力提高的因素。例如，在 Plataine，我们在短短 4 到 6 个月内就看到了以下关键领域的改进带来的投资回报率：
- 产品成本降低：5% – 15%
- 库存减少：10% – 15%
- 劳动力节省：5% – 20%
- 返工减少：10% – 40%
- 更快的上市时间：10% – 25%
- 工厂产量增加：5% – 10%
- 质量风险降低：10% – 20%
5. 解决方案的主要用例和价值主张是针对航空复合材料制造商的需求，还是更普遍适用？
如果一个解决方案不了解对时间敏感的材料管理、冷库到热压罐的调度、开箱即用的下料切割模式优化，您是否愿意冒风险投资这个昂贵的定制和开发？与更通用的工业物联网软件相比，专为航空复合材料制造垂直行业设计的解决方案将使您更快地运行（实现投资回报率）并减少工作量。
寻找具有航空航天复合材料制造用例和内置现成工具的解决方案，如：
- 时间敏感材料管理软件
- 材料和资产追踪软件
- 下料优化软件
- 生产排产软件
6. 哪些关键附加参数对您的制造业务至关重要？
没有两个航空航天复合材料制造商是完全相同的。确保您正在考虑的解决方案具有满足您独特需求的其他功能。一些常见的功能包括
- 无需安装的基于云的解决方案
- 可在现场或远程快速轻松部署
- 部署期间零停机时间
- 易于使用，让您的员工能够在任何时候操作系统
- 数据安全符合您的IT和运营要求（ISO、ITAR、Gov Cloud等）
总结
在航空航天复合材料制造中，错误的余地几乎为零，无论是多么微小的错误。许多工厂任务需要一定程度的精确度，而劳动力几乎不可能可靠地交付。由于行业正在实施工业 4.0 技术，因此标准只会越来越高，利用创新的制造商的竞争优势也越来越强。为制造优化选择最佳工业 4.0 解决方案是克服降低成本、提高质量和提高生产力等挑战的关键一步。
后疫情时代带来了与供应链、新库存到货时间和复合材料成本相关的新挑战。因此，智能地管理时间敏感材料如今变得更加重要。这能将您的材料利用率提高 10%！
