航空航天业正在为在不久的将来对生产零件的工业能力的大规模结合做好准备。在 COVID 之前，波音和空中客车公司估计，未来 20 年将需要 40,000 架商用飞机（相比之下，目前约有 25,000 架在役）。美国军方也在研究寿命有限且成本极低的无人机群的概念。最后，首批空中出租车预计将于 2023 年投入使用。所有这些概念都需要大量使用复合材料来满足其航程和速度要求，这将给当今的工业基础带来压力。
如今，复合材料工业基础是基于手工铺层或当前的自动铺层机，它们的机器利用率仅为 20-50%。它也仍然比数字更模拟。公司正在涉足数字技术以解决资产跟踪等特定痛点，但很少有制造商拥有真正的企业级工业 4.0 环境洋葱。
航空航天业必须改变状态才能实现未来飞机的生产率。首先，复合材料的自动化必须成为实现即将到来的生产浪潮的主要组成部分。如果做得好，自动化将减少对大量资本投资的需求，并减少制造飞机的新熟练工人的数量。其次，复合材料社区需要接受工业 4.0 概念，以便从制造和组装过程中生成的数据中获得可操作的见解。使自动化和工业 4.0 可用于航空复合材料生产的未来研究的关键主题包括：
- 制造科学工具
未来状态：一套可连贯评估贸易的制造民主化工具的设计空间取决于制造生命周期中的点。
潜在的解决方案：集成人工智能/机器学习、自动化、数据、分析、制造和产品。使用集成的、基于计算机的系统tem 由模拟、3D 可视化、分析和协作工具组成，用于开发整个制造过程的虚拟表示。 - 低成本、敏捷的制造和加工
未来状态：对低成本的深刻理解制造工艺能力。设计受已确定流程的约束，从而使设计周期时间缩短 50%。可以快速重新配置的生产线，以满足激增的需求和各种产品组合。
潜在的解决方案：下一代自动化。改进了自动纤维铺放/自动丝束铺设设备的使用。用于复杂形状零件（热固性和热塑性塑料）手糊和成型的机器人解决方案。协作机器人。灵活的机器人系统，能够重新编程或改变用途以集成到另一个系统中。 - 检查
未来状态：我们需要非干扰的过程中传感器和验证测试的替代方案适用于制造红色和在役条件。
可能的解决方案：从检查转向测量。这需要制造模拟和过程测量，以及在役结构模拟和测量，其水平足以满足监管要求。使用工业 4.0 工具来了解零件或装配体的状态，而不仅仅是跟踪它们。
SME 已启动复合材料自动化技术社区来满足这些需求。我是技术社区的一员，欢迎为我们开始的讨论提供意见。
