導讀：

    在美國防部數字轉型的浪潮席卷下，洛馬作為美國乃至全球的頭部軍工公司，正在推進“任務驅動的轉型”戰略。2021年，該公司計劃新建四座數字工廠，目前已全部落成，并已經或即將接入其“智能工廠框架”（IFF）中，各個工廠實現“萬機互聯”指日可待。近年來，洛馬持續致力于“編織”從產品設計一直到生產和維護的連續的數字線索，引領制造業數字轉型，以響應客戶所需的速度、敏捷性和洞察力，領先于不斷發展的威脅。投資建設“集最先進的軟硬件技術于大成”的數字工廠正是洛馬戰略轉型的重要體現。

洛馬數字產品“元宇宙”的DNA動了��！

（洛馬臭鼬工廠圖片）

    一、何謂智能工廠框架（IFF）

    隨著工業物聯網的不斷成熟，洛馬公司的生產線正在采用越來越多通過網絡連接的物聯網設備。設備的大量涌入，提升了生產能力和對制造過程的管理效率，但同時也為車間運轉帶來網絡風險。為此，洛馬開發了名為“智能工廠框架”（Intelligent Factory Framework，IFF）的邊緣計算網絡平臺，該全新的、網絡安全的和基于標準的網絡正在用于保護、擴展和標準化設備連接。作為未來全公司范圍的工業物聯網解決方案的基礎，“智能工廠框架”解決方案將以數字方式連接生產設施，并實現對工況、狀態和優化情況的前所未有的洞察�！爸悄芄�廠框架”的開發和初步應用被洛馬認定為2020年的工作亮點。

    運用應用程序編程接口（API）、機器學習和軟件定義網絡等現代平臺技術，接入框架中的機器會自動實時報告其性能數據和狀態，“智能工廠框架”網絡可以自動預測維護需求、分析生產性能和監控質量，可用于避免生產問題、提高效率，并獲得從概念到產品的設備操作指標。這些數據以前需要數小時甚至數天才能收集和分析。正如洛馬公司智能工廠和工業物聯網業務主管杰夫·丹尼爾斯博士所說：“在某種程度上，我們正在教這些機器與我們交談�，F在，他們可以告訴我們什么時候需要維護，什么時候預計可能會出現零件故障，以及我們如何可以使它們更加高效�！�

    “智能工廠框架”網絡的核心是安全性和標準化。該框架建立在符合美國國家標準與技術研究院（NIST）800-171 和美國防部新制定的網絡安全成熟度模型認證（CMMC）標準的網絡安全基礎上�？蚣艿脑O計還考慮了通用數據標準。每臺機器都以一致的數據格式發送健康和狀態更新，無需進行轉換即可共享和分析。這些標準實現了更高的自動化，為未來應用人工智能驅動的分析來獲得關于提高制造速度和敏捷性奠定了基礎。

    2020年，洛馬已“智能工廠框架”部署到了7個制造業務現場，并啟用了185個工業物聯網設備。2021 年，洛馬計劃迅速擴大其設施和網關支持的設備的覆蓋范圍，開設基于“智能工廠框架”的數字工廠便是這一“Flag”的重要體現了。

    二、四座數字工廠一覽

洛馬于2021年建成的四座數字工廠分布圖

洛馬公司圖片

    投資建設數字工廠是洛馬推進以使命任務為驅動的轉型的關鍵事項，旨在提供其生產勞動力當前和未來所需的柔性、智能和技術支持的空間。于2021年完工的四座全新數字工廠均基于已經公司范圍內驗證的技術。四座數字工廠分別是太空部在佛羅里達州泰特斯維爾市開設的STAR中心、航空部在加利福尼亞州帕姆代爾市臭鼬工廠開設的數字工廠、太空部與導彈和火控（MFC）部在阿拉巴馬州考特蘭聯合開設的高超聲速打擊數字生產基地、導彈和火控部在阿拉巴馬州特洛伊新建的聯合空對地防區外導彈（JASSM）數字工廠。

    1佛羅里達州STAR中心

佛羅里達州“STAR”中心工廠簡介

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    2021年7月，洛馬公司正式開設其“航天器試驗、組裝和資源”（STAR）中心，該先進制造設施主要用于擴大NASA 獵戶座航天器的生產規模。這座5.5萬平方英尺的建筑曾是佛羅里達太空營和宇航員體驗景點，經過為期18個月、耗資2000萬美元的改造和現代化，該設施將成為獵戶座飛船的尖端生產中心。對于獵戶座項目，STAR中心將負責：

    裝配和試驗獵戶座外殼隔熱板和后殼板，包括熱保護系統的安裝

    乘員艙和乘員艙適配器線束的生產和測試

    推進、環境控制和生命維持系統的裝配和測試

    電氣地面保障設備的生產

    本著將數據視為戰略資產的理念，STAR中心的30余臺機器，以及NASA O&C的機器均將接入“智能工廠框架”，這種互聯性使STAR中心和運行與檢查（O&C）人員能夠實時訪問有價值的數據，提高效率、管理能力和監控工作流程、系統和設備。STAR中心還積極整合了在O&C中使用的智能工具，包括虛擬現實（VR）和增強現實（AR）工具。

    2加州棕櫚谷“臭鼬工廠”智能工廠

加州棕櫚谷“臭鼬工廠”智能工廠簡介

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    2021年8月，洛馬公司宣布其位于加州棕櫚谷“臭鼬工廠”廠區的“智能-柔性工廠”已完成基礎設施建設，該廠區也是“臭鼬工廠”航空開發中心的總部。這座占地 21.5萬平方英尺的工廠具備數字基礎設施，能夠集成智能制造手段（如機器人、人工智能和增強現實技術）、搭載物聯網并快速、經濟地提供尖端解決方案。工廠已接入“智能工廠框架”，并融合了先進制造環境和柔性的工廠結構。

    這座新工廠將用于為哪位客戶生產何種裝備仍是機密，但“臭鼬工廠”副總裁兼總經理杰夫·巴比奧尼表示，新工廠的技術讓“臭鼬工廠”進入了下一個數字革命，他希望工廠能建造戰斗機、偵察機以及高超聲速導彈。巴比奧尼拒絕透露美國空軍的“下一代空中主宰”（NGAD）項目是否會在這里建造，但該工廠可以同時批量生產多個項目。

    3阿拉巴馬州高超聲速導彈工廠

阿拉巴馬州高超聲速導彈工廠簡介

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    2021年10月，洛馬公司在阿拉巴馬州考特蘭建成了 6.5萬平方英尺的高超聲速導彈裝配大樓 （MAB 4），這里曾是二戰時期美國空軍基地的舊址。該“數字優先”工廠匯集了洛馬公司所有最好、最先進的生產技術，意味著洛馬可以充分利用數字工程實踐，徹底改變在美國本土開發和生產高超聲速系統的方式。

    MAB 4的技術團隊將利用機器人涂層、智能扭矩工具、人工智能、增強現實和基于模型的數據應用等尖端技術，為生產環節構建數字線索。基于數字化制造能力，團隊已經為國防部交付了多用途高超聲速打擊項目，包括常規快速打擊（CPS）、遠程高超聲速武器（LRHW）和空射快速反應武器（ARRW）。該設施中的機器將在2022年初連接到公司的“智能工廠框架”。

    4阿拉巴馬州聯合空對地防區外導彈工廠

尚未完整公布的阿拉巴馬州聯合空對地防區外導彈工廠簡介

洛馬公司圖片

    洛馬尚未正式公布第四個數字工廠的開啟，從其已披露的信息可以看出，該工廠位于阿拉巴馬州特洛伊市，占地22.5萬平方英尺，是四個數字工廠中面積最大的。工廠主要用于為美國空軍生產聯合空對地防區外導彈（JASSM），具備先進的工廠仿真、增強現實、機器人噴涂等技術。該設施中的機器也將在2022年連接到洛馬公司的“智能工廠框架”。

    在美空軍2022財年預算申請文件中，空軍重點增加防區外打擊武器采購量，AGM-158B增程型聯合空地防區外導彈數量增幅超25%，并申請1.41億美元采購首個生產批次的12枚AGM-183A空射快速響應武器高超聲速導彈，阿拉巴馬州新建的這兩座專注于生產高超聲速導彈和聯合空對地防區外導彈的數字工廠無疑為空軍采購更先進的彈藥提供了堅實的供應保障。

    除了這四個新工廠，洛馬的其他工廠也正在保留現有項目基礎設施的同時，進行部分的數字化轉型。德克薩斯州沃斯堡的F-35“閃電”II工廠就是典型案例�？偟膩碚f，這些新工廠和正在升級的工廠代表了洛馬公司對美國工業制造能力的投資，正在以不斷進步的速度生產負擔得起的尖端產品。在現實世界中開工之前，數字工程就把制造專業知識帶入了產品生命周期。通過數字模型，可以模擬工廠流程，并在實物生產之前進行虛擬的制造、組裝、檢查和測試。在未來三年里，洛馬計劃投資超過3.3億美元用于現有工廠的新設施和數字化能力建設。除了輸出高質量的硬件產品和平坦的首件學習曲線外，數字工廠正在使用數字線索來交付產品的數字孿生，客戶可以使用這些數字孿生獲知維護規劃。

    洛馬將F-35的數字線索定義為在工程和下游功能（包括制造和保障）中對三維模型的創建、使用和重用

    三、創新技術賦能數字工廠

    無論是由全自動機器還是人機協作，自動化技術正在被用于標記、噴漆、焊接和膠接，虛擬現實和增強現實技術的應用范圍也不斷擴展。智能工具包括所有可移動的、數字化的、可聯網的、能夠上傳到數據存儲庫的設備或系統；可追溯的校準召回系統；能夠度量特定的屬性、特征或工藝過程的手段。具有這些功能的智能工具正越來越多地集成到培訓、生產和質量保證中，例如使用數字計量手段進行虛擬檢測。此外，智能工具還被用于電子線束板、全廠范圍的項目仿真等�？偟膩碚f，洛馬對這些工具的投資具有深遠的意義，并有可能獲得指數級的回報。

    洛馬正在為技術人員提供智能工具、聯網機器、網絡化供應鏈和AR/VR技術，以加快生產和提高質量（洛馬公司圖片）

    洛馬公司的制造專家經過不斷交流經驗教訓，確定和采用了在航空航天和國防領域可以應用的最佳的技術，并進行標準化。四個新工廠的能力已經在整個公司的現有設施中得到了證明。例如，增強現實技術是位于科羅拉多州丹佛市的航天器潔凈室的優勢技術；沃斯堡的第五代戰斗機工廠應用了數百臺先進的機器人；在數字工程的幫助下，數字工作指令每天都會被發送到康涅狄格州CH-53K “種馬王”直升機的制造技術人員手中；在康涅狄格州的先進復合材料中心，被收購的西科斯基公司已經完全融入了“智能工廠框架”，該公司的工作人員將設計環境與集成的工具、制造過程和計量進行數字化連接，為數字環境提供數字孿生。

    四、結束語

    洛馬公司“任務驅動的轉型”戰略重點以數字工程、敏捷軟件開發、數據收集分析等為抓手。軟實力方面，洛馬已經積累了豐富的經驗和技術儲備，從“智能工廠框架”物聯網平臺到“星驅動”數字工程工具集，再到開發-安全-運維一體化的“軟件工廠”，為數字轉型提供了高效、安全、敏捷的數字能力基礎；硬實力方面，功能多樣靈活的機器人、具備互聯條件的先進機器設備，以及今年開設的多處大型工廠設施，更是為其戰略愿景提供了堅實的條件保障。

    數字工廠既存在于實體工廠，也存在于基于云的數據池中，是智能、柔性工廠和數字集成生產設施的深度融合。洛馬新建的四座數字工廠全面集成了經驗證的最佳實踐和先進技術，并且全方位覆蓋了航天器、高機密等級的尖端武器、高超聲速導彈和聯合空對地防區外導彈等被美軍視為應對復雜安全環境、長久保持軍事優勢的重器，是對美軍頂尖裝備工業基礎和供給能力的進一步改造強化。數字工程已深入人心，且看接下來洛馬如何在美軍擬建的數字轉型“工業界聯盟”中發揮引領作用，以及如何利用這幾座先進搖籃為客戶孵化利器。