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加法與減法

2012年，增材制造的火熱引起了人們對于未來飛機制造到底應該使用“加法”還是“減法”的思考。相對于傳統的去除材料的加工方法，增材制造可以大幅降低工裝需求，減少材料消耗，縮短制造時間，它還可以成形常規方法無法實現的新穎零件和復雜結構，可能引起產品在設計和制造上的重大變革。

也正因為增材制造在產品設計和制造上的革命性潛質，使其能滿足未來飛機制造對于結構件的整體化輕量化要求。波音在軍民用的10個飛機平臺上應用了200多個增材制造的零件，還擁有一套為增材制造項目量身定做的技術成熟度等級（TRL）指南；洛馬P-175復合材料無人機的研制中，讓碳納米管和基體粉末在輸送過程中由激光燒結成形機體結構是最大亮點。

增材制造技術的誘惑力無疑是極大的，然而目前它在飛機制造中還存在著諸多的挑戰，在實體零件生產方面，其推廣速度一直緩慢。美國防務分析研究所（IDA）認為技術和制造成熟度不足、缺乏人才和商業化環境、標準和規章制度不健全是三個主要原因，他們認為短期內，增材制造技術的發展應該在過程改進、速度提升、質量控制和材料發掘這四個方向上進行努力，而政府和業界也應該重視這項技術的商業化。

在“減法”方面，圍繞未來國防領域采購數量最大的F-35的金屬加工，相關制造商也一直在開發先進技術滿足其精密、高效、低成本需求。例如，美國Creare公司開發了稱作間接冷卻系統（ICS）的低溫加工技術，使用一種惰性液態受壓流體實現刀具的非間接冷卻，對鈦合金（Ti-6Al-4V）的車削來講，將刀具壽命延長了160%。目前看來，盡管F-35中也將引入增材制造技術，但僅限于制造幾種非承力的小型管道和鉸鏈零件，而在無法證明其大批生產的經濟性、大型制造的可行性之前以及大承力下的可靠性，“減法”加工還將長期統治未來飛機制造的舞臺。

機器人總動員

“機器人總動員”已經不再是一部電影的名稱，而是未來飛機制造中的一個鮮活場面。機器人可以運用到飛機零件成形、加工、焊接、裝配和噴涂等各個領域，執行復合材料預形件編織、預浸料絲束鋪放、金屬粉末激光增材制造、無損檢測、零件切割、切削、表面精整、激光噴丸、攪拌摩擦焊、激光焊、鉆孔、鉚接、輔助定位、搬運、噴漆和涂層厚度測量等一系列的工作。尤其是在F-35、A400M、A350、C系列等先進飛機的裝配和噴涂上，機器人幾乎已經成為標配，成為了快速、高精度、低成本的代名詞。而在機器人金屬焊接和復合材料成形等領域，以波音、EADS為首的制造商以及以MAG、EI為首的設備供應商也在聯合開發適用的機器人系統，進一步擴大機器人在大型零件制造方面的應用范圍。