加法与减法

2012年，增材制造的火热引起了人们对于未来飞机制造到底应该使用“加法”还是“减法”的思考。相对于传统的去除材料的加工方法，增材制造可以大幅降低工装需求，减少材料消耗，缩短制造时间，它还可以成形常规方法无法实现的新颖零件和复杂结构，可能引起产品在设计和制造上的重大变革。

也正因为增材制造在产品设计和制造上的革命性潜质，使其能满足未来飞机制造对于结构件的整体化轻量化要求。波音在军民用的10个飞机平台上应用了200多个增材制造的零件，还拥有一套为增材制造项目量身定做的技术成熟度等级（TRL）指南；洛马P-175复合材料无人机的研制中，让碳纳米管和基体粉末在输送过程中由激光烧结成形机体结构是最大亮点。

增材制造技术的诱惑力无疑是极大的，然而目前它在飞机制造中还存在着诸多的挑战，在实体零件生产方面，其推广速度一直缓慢。美国防务分析研究所（IDA）认为技术和制造成熟度不足、缺乏人才和商业化环境、标准和规章制度不健全是三个主要原因，他们认为短期内，增材制造技术的发展应该在过程改进、速度提升、质量控制和材料发掘这四个方向上进行努力，而政府和业界也应该重视这项技术的商业化。

在“减法”方面，围绕未来国防领域采购数量最大的F-35的金属加工，相关制造商也一直在开发先进技术满足其精密、高效、低成本需求。例如，美国Creare公司开发了称作间接冷却系统（ICS）的低温加工技术，使用一种惰性液态受压流体实现刀具的非间接冷却，对钛合金（Ti-6Al-4V）的车削来讲，将刀具寿命延长了160%。目前看来，尽管F-35中也将引入增材制造技术，但仅限于制造几种非承力的小型管道和铰链零件，而在无法证明其大批生产的经济性、大型制造的可行性之前以及大承力下的可靠性，“减法”加工还将长期统治未来飞机制造的舞台。

机器人总动员

“机器人总动员”已经不再是一部电影的名称，而是未来飞机制造中的一个鲜活场面。机器人可以运用到飞机零件成形、加工、焊接、装配和喷涂等各个领域，执行复合材料预形件编织、预浸料丝束铺放、金属粉末激光增材制造、无损检测、零件切割、切削、表面精整、激光喷丸、搅拌摩擦焊、激光焊、钻孔、铆接、辅助定位、搬运、喷漆和涂层厚度测量等一系列的工作。尤其是在F-35、A400M、A350、C系列等先进飞机的装配和喷涂上，机器人几乎已经成为标配，成为了快速、高精度、低成本的代名词。而在机器人金属焊接和复合材料成形等领域，以波音、EADS为首的制造商以及以MAG、EI为首的设备供应商也在联合开发适用的机器人系统，进一步扩大机器人在大型零件制造方面的应用范围。