一提到全球军工一哥——美国洛克希德·马丁公司，大家最熟悉的莫过于其下属的研发机构——“臭鼬工厂”（Skunk Works）。创建近80年来，该机构负责打造了美国许多航空航天领域的第一，包括美国第一架喷气式战斗机（P-80）、世界上第一架隐形战斗机（F-117）和世界上第一架第五代战斗机（F-22）。凭借基于14条简单规则的成熟工作方式，“臭鼬工厂”以迅速解决国家急需而闻名。
“臭鼬工厂”：75年创新之路（翻译&字幕 by 防务菌）近日，“臭鼬工厂”新开一局：据洛马公司网站8月10日发布消息，已经完成了其位于加州帕姆代尔园区（该园区是美国空军42厂的一部分）的先进制造设施建设。这是洛马公司今年将在美国开设的四个转型制造厂之一，定义为“智能-灵活”数字化制造工厂。同时，这也是洛马公司整个帕姆代尔园区正在进行的超过4亿美元资本投资的基石，以解决支持其客户任务的增长。
“臭鼬工厂”在位于加州的帕姆代尔园区建成了新的智能-灵活数字化工厂根据新闻稿介绍，这座占地65,000平方米的智能-灵活制造厂拥有数字化基础（除了制造之外，该设施还包括办公和休息空间，可容纳450多名员工）可以纳入智能制造组件且拥抱物联网，可以快速、经济地提供最先进的解决方案，以支持美国及其盟友。这座新建筑融合了洛马公司先进制造的所有三个优先事项：智能工厂框架；技术驱动的先进制造环境；灵活的工厂结构，以速度和灵活性支持客户优先事项，同时加强美国的制造能力。
“臭鼬工厂”新的智能-灵活制造厂（翻译&字幕 by 防务菌）据洛马公司“臭鼬工厂”总经理兼副总裁杰夫·巴比恩（Jeff Babione）介绍：“100多年来，洛克希德·马丁公司一直为把加利福尼亚州作为自己的家而感到自豪。我们与该州的合作关系帮助我们保持竞争力，并为我们的长期发展做好准备。我们在帕姆代尔新工厂的技术让我们超越了制造优化，进入了下一次数字革命，推动了创新，保持了加州在航空航天业的领先地位。”新工厂的建成意味着着“臭鼬工厂”的创新诀窍进入了“数字”时代，该工厂能够比以往更快、更便宜地制造出先进飞机。融合人类和机器的力量，制造工匠将与数字工具合作，以最高效率执行操作。机器人技术、人工智能和增强现实的结合减少了对硬工具的需求，提升了人的体验，以推动快速创新，这是“臭鼬工厂”的一个标志。洛马公司在8月10日的剪彩仪式上举办了新闻发布会，据其介绍，将在这个新的 “未来工厂”（洛马公司将之命名为648号建筑）中采用的技术将帮助它大大加快并以其他方式改善其设计和生产先进航空航天飞行器的方式，包括隐形战斗机和无人机、高超音速导弹等先进武器装备。然而，除此之外，这座新工厂是“臭鼬工厂”内正在进行的更大规模转型的核心，可能会彻底改变甚至非常先进的航空航天概念的开发和生产，这种工业能力对于美国军队保持其竞争优势可能越来越重要。
对此，杰夫·巴比恩表示：“虽然我们正在做的事情没有改变，但我们做的方式已经改变。因此，一段时间以来，洛马在公司层面，以及整个企业，一直专注于改造我们业务中的几乎所有工作，从编写需求、合同，设计、开发这些技术，到制造技术，再到在现场维持这些技术。这就是我们的数字化转型。””新建成的“未来工厂”（648号建筑）是这些新流程以及洛马公司计划在“臭鼬工厂”内外实施这些流程的一个主要反映。尽管在剪彩活动中，这个工厂的车间基本上是空的，但这本身就是洛马公司对该高科技设施计划的一个关键方面。多年来，“臭鼬工厂”不得不花费大量的时间和资源，在其位于帕姆代尔园区内为各种新项目建立工作空间。对这一现象，洛马公司的一位高管表示，鉴于这些空间需要重新配置的频率，为10号厂（洛马公司在帕姆代尔园区内原有的工厂）的各个机库提供隔离不同区域的链式围栏的当地公司可以期待可靠的工作。除了建造这些区域之外，新的专用工具也经常需要采购，然后搬到合适的地方，特别是当涉及到制造原型或进行某些设计的有限生产时。鉴于此前的这些问题，洛马公司在新工厂的目标是：通过提高自动化程度，特别是采用Electroimpact公司（位于华盛顿马科尔蒂奥的机械制造商）的大型先进机器人，取消大量的初始设置。目前，该公司有四个这样的机器人，被称为联合作业：螺栓连接和机器人自动钻孔系统（COBRAs）。在目前的配置中，这些机器人能够在各种材料（包括复合材料和钛）上钻孔和锪孔，以及用螺栓将结构固定在一起。这些机器随着时间的推移，通过升级也可以获得额外的功能。新工厂本身也有非常先进的气候控制，能够将室内温度保持在特定设置的正负两度之内，而不管外面的条件如何，以支持使用各种通常对环境敏感的材料的工作。这些材料往往需要安装甚至融合在一起，因此在制造过程中控制其膨胀率是关键。
剪彩仪式上，洛马公司“臭鼬工厂”总经理兼副总裁杰夫·巴比恩身后的机器就是联合作业：螺栓连接和机器人自动钻孔系统（COBRAs）
“臭鼬工厂”已经使用了这些机器人，并在X-59A静音超音速运输试验平台（QueSST）上展示了它们的一些先进能力。这架实验飞机正在为美国宇航局（NASA）开发，作为探索减轻冲击波和音爆相关噪音的方法项目的一部分。
美国宇航局（NASA）X-59A静音超音速运输试验平台（QueSST）艺术假想图
洛克希德·马丁公司的一个COBRA机器人在X-59A的机翼上工作据洛马公司介绍，Electroimpact机器人在X-59A的结构上钻了超过7519个孔，速度是每21秒一个孔，其中只有23个需要重新钻。不正确的钻孔很容易导致延误和成本增加，特别是当涉及到隐形飞机的生产时，这类错误会影响设计的雷达波吸收和偏转质量。这种水平的加工精度也有助于确保零件的统一性，包括备件，这对随着时间的推移维持系统很重要。总的来说，这是比主要靠手工制造先进飞机的一个重大进步，就像“臭鼬工厂”几十年来所做的那样。除了能够快速和准确地钻探和固定先进飞机的结构外，Electroimpact机器人还能够被编程为自主地执行这项工作，人类操作员在场主要是为了提供额外的安全系数。这些机器人是可移动的，这意味着它们可以去工作的区域和灵活性大大增强了。更重要的是，后一种能力意味着单个机器人，使用预先编程的指令，将能够相对快速地从一项任务转移到另一项任务，无论这是否涉及在像X-59A这样的验证机上钻孔，或将先进的有人或无人飞机的部件用螺栓连接。反过来，希望这将大大减少对特定项目工具的需求，以及在从一个项目的工作转向另一个项目时，更容易在新工厂或任何类似的设施内重新配置空间，使整个工作区域具有非常模块化的感觉。在这个新工厂的地板上将不会有任何东西，甚至是基本的家具，被永久地钉在地上。新工厂的工作还将利用增强现实（AR）和虚拟现实（VR）的进展，结合数字工程的进展，进一步改善制造流程。这在实践中意味着，车间的工作人员以及其他地方的工程师将能够检查正在建造或组装的物理部件在与数字模型比较时，其外观和结构是否符合预期。如果出现问题，或希望改变某些东西，个人可以使用AR或VR立即开始探索潜在的修复或改变，而不一定要先组装或拆卸整个部件。这一场景在2018年7月洛马公司对外发布的《工作的未来》短视频中已经充分展示。
洛克希德·马丁：工作的未来（翻译&字幕 by 防务菌）AR和VR还允许设计、制造人员探索整个系统的功能，并在必要时进行调整，而不需要完全建造一个完整的现实实体物品。这意味着工程师和技术人员可以检查，以确保检修飞机的工人能够接触到检修面板以及面板后面的东西。特定产品组件的装配可以利用AR技术，为工人提供更好的操作环境，从而提高生产速度，简化培训，并加强质量控制。然而，“臭鼬工厂”计划在新工厂内采用的所有技术，只是一个更大愿景的一部分。这就是杰夫·巴比恩在剪彩前谈到的总体“数字化转型”。与传统保密认知相悖的是，新工厂内部将有Wi-Fi，尽管“臭鼬工厂”被批准从事美国政府一些最高密级的项目，这两件事通常是不协调的。杰夫·巴比恩也表示这是美国国防部承包商的第一次。在“臭鼬工厂”进行的所有工作中，约有85%是涉密的。因此，这意味着数据可以更容易、更灵活地发送到车间和10号工厂内其他地方的工程空间，而不需要物理连接。这对于实现“臭鼬工厂”的移动机器人在整个工厂内从一个项目无缝移动到另一个项目的愿景以及整个设施的可重新配置性是必要的。对此，洛马公司的一位代表强调，与他们过去所做的工作相比，参与设计和制造过程各方面的个人不一定是在做不同类型的工作，但现在的过程更多是垂直的，而不是水平的。在实践中的意思是，不是不同的团队完成他们在项目中的部分，然后按顺序传递给下一个小组，而是他们现在更多的是平行工作，并在这一过程中更积极地进行协调。这一更广泛的概念在很大程度上是通过开发名为StarDrive的数字建模和工程工具集实现的。这建立在“臭鼬工厂”作为先进和快速原型能力（包括高保真建模）的先驱的长期声誉之上。
洛克希德·马丁公司StarDrive数字环境（翻译&字幕 by 防务菌）StarDrive团队的各种成员已经通过各种建模和数字制造工作，展示了该工具包与目前有望在新工厂建筑中得到充分开发的先进制造能力的作用。X-59A项目是“臭鼬工厂”为数不多的非机密项目之一，它为StarDrive提供了一个有用的跳板来测试其先进工艺。在StarDrive下进行的一项被称为“北极星”的演示验证项目，使用整个数字工具包来生产X-59A的一个部分的1：1副本，其中包括金属和复合材料部件。除了验证所有这些是如何工作以生产一个真实的、物理的产品外，“北极星”项目还展示了洛马公司将如何在工艺的开始阶段将第三方供应商直接引入。
今年早些时候正在建造的X-59A的照片。“北极星”项目制作了这架飞机的一个部分的1:1副本，范围从紧靠驾驶舱后面的区域到发动机安装在机身顶部的前面的空间“北极星”项目的部分结构是由Spirit AeroSystems公司（美国的大型航空航天装备制造商）使用“臭鼬工厂”提供的数字设计数据在场外建造的。在现有的制造过程中，分包商通常将部件送到像斯肯克工厂的10号厂，然后在那里进行装配前的准备工作，包括钻各种孔，然后再艰难地安装在一起。使用StarDrive工具，Spirit AeroSystems公司能够在发货前或多或少地准备好其部件，大大减少了装配时间。例如，将复合材料结构钉在“北极星”项目的金属框架上。据“臭鼬工厂”的代表介绍，这个过程涉及到紧固大约1500个单独的销子，通常需要几个小时，但在这一模式下大约30分钟内就完成了。“臭鼬工厂”综合系统负责人雷尼·帕斯曼（Renee Pasman）描述了新工厂的最终目标是使这个过程类似于组装极其“高质量的宜家家具”，只是最终产品根本不会“摇晃”。
在洛克希德·马丁公司关于StarDrive的视频中可见“竞速者”（Speed Racer）的效果图“竞速者”（Speed Racer）飞行器本身是在2020年首次公开披露的，它是一个类似导弹的小型无人机。在本次新工厂的发布会上，“臭鼬工厂”披露，这个名字是一个缩写，代表“经济实惠、紧凑、增程小型穿透性可消耗诱饵”，而且这种空中飞行器有一个尚未披露的客户。目前还不清楚该客户目前是否计划购买“竞速者”仅仅用于研究和开发目的，还是着眼于最终以某种方式将其用于作战。“臭鼬工厂”还提供了其他StarDrive子项目的一些基本细节，包括Sirius，该项目专注于“基于模型的系统工程”，是一种名义上的无尾三角翼战斗机类型的飞机，以及Charlie，在某些方面与“北极星”项目类似，但生产的物理组件较小且不复杂。数字工具集也被用于与F-16“蝰蛇”战斗机设计的现代化有关的工作中。今年早些时候，美国空军宣布它已聘请威奇托州立大学的国家航空研究所（NIAR）创建一个非常高保真的1:1数字模型（“数字孪生”），以帮助支持此类工作。洛马公司的StarDrive团队也参与了该项目。对此，“臭鼬工厂”StarDrive项目经理阿伦·马丁（Aaron Martin）在今年6月的一份声明中表示：“使用像F-16这样的成熟平台来推进数字孪生数据模型，使我们的团队能够证明进一步降低可持续性的生命周期成本，同时也通过数字线程的连续性引入额外的能力。这个项目表明洛克希德·马丁公司的技术投资将使我们在未来的项目中取得更快的进展。”StarDrive以及“臭鼬工厂”计划在新工厂投入使用的能力，都是为了让工程师和技术人员更快、更有效地完成他们的各种工作，即使是在处理非常高科技的设计概念和材料时。这反过来又有望大大减少开发这些设计和建造它们所需的时间以及这样做的成本。虽然这些益处在任何情况下都是好的，但如果它们能被有效地用于先进的航空航天项目，特别是军事项目，如未来的载人和无人隐形飞机，它们将特别有价值。从历史上看，这些类型的开发项目一直是非常昂贵和耗时的，随着将新的、更先进的技术整合到这些设计中的需求的出现，往往会在未来产生新的问题。这方面的一个典型例子是F-35“联合攻击战斗机”（JSF）项目，该项目始于“臭鼬工厂”，在其整个历史上已经面临重大的开发和生产障碍，现在正面临令人担忧的运营和维持成本的增长。最近刚刚被确认为美国空军部长的弗兰克·肯德尔（Frank Kendall）在最近的一次采访中就F-35“联合攻击战斗机”4四批次升级包告诉空军杂志：“我们现在的情况与我早些时候的情况有些相似，大约在第4批次左右，当时飞机上有很多设计问题没有得到解决，我们在购买飞机的过程中需要进行大量的修改。”美国空军和其他F-35战斗机国际运营者认为这些改进对F-35战斗机在未来高端冲突中的生存能力至关重要。然而，目前还不清楚它们何时会被纳入大部分作战的“联合攻击战斗机”机队中。近年来，特别是美国空军，同样一直在谈论想要找到颠覆先进航空器的传统开发周期的方法，并实现类似于在商业汽车和航空业看到的效率。2019年，当时负责采办、技术和后勤的没做过空军助理部长威尔·萝卜（Will Roper）首次描述了一个潜在的新的、快速的、迭代的设计概念的基本轮廓，称为“数字世纪系列”，它将主要依靠数字工程技术并专注于小批量生产（详情可参见防务菌此前推送：【2019 Air Warfare Symposium】美国空军助理部长威尔·罗珀：使未来的空军更快、更智能）。像“臭鼬工厂”新工厂这样的设施可以使这个雄心勃勃的想法更加合理。近几个月来，美国军方官员也越来越清楚地公开表示，他们认为传统的开发过程太慢，无法在能力上跟上潜在对手的步伐，尤其是像中国这样的匹敌对手。美国空军作战司令部司令马克·凯利（Mark Kelly）上将在今年早些时候就表示：“我不知道的是，我们正在与我们伟大的合作伙伴合作，我们的国家是否会有勇气和重点，在像中国这样的国家拥有这种能力并利用它来对付我们之前，投入使用。”他指的是美国空军的“下一代空中优势”（NGAD）项目。NGAD是一项多管齐下的先进开发工作，已经产生了至少一个飞行演示验证机设计。
“臭鼬工厂”的主要StarDrive工作区，也被称为M区，有一个大版本的标志性臭鼬标志，鼓励参观者签名，这其中包括印有“NGAD SML”的签名。从签名中不容易确定这个人是谁，但这里的SML可能是指“课题负责人”。当然，也有一种可能性，即这是指美国海军的NGAD工作，它与空军的同名项目类似，但又是分开的。当然，洛马公司的新开发和制造工艺会引起这两个军种的兴趣，还有美国军方的其他部门，以及与美国政府有足够密切关系的外国盟友，他们有可能利用它们。当然，洛马公司为新工厂制定的计划，或其整个公司范围内的其他数字转型，是否会完全实现，还有待观察。虽然整体概念的重要部分已经被证明，但它仍然是一项雄心勃勃的事业，该公司将需要证明它可以扩大规模，即使是在一个小的水平上。正如已经指出的那样，新工厂（648号建筑）只是在帕姆代尔园区处理几乎全部涉密工作的大型设施扩建的一部分。这包括计划在10号工厂建造一个扩大的太阳能发电站，其规模将是目前已经非常大的太阳能发电站的10倍，并将使新工厂能够“脱离电网”运行。根据新工厂剪彩仪式上的一张海报，帕姆代尔园区的其他工作包括扩建638号建筑，涉及一个8000平方英尺的机库，“能够操作不同推力水平的飞机”，使发动机测试完全在结构内部进行，“以确保外部人员无法看到”正在发生的事情。今年早些时候，在10号工厂的645号建筑和洛马公司的海伦代尔雷达截面试验场也完成了数千平方英尺的涉密物品储存空间的建设，该试验场也位于加州，就在“臭鼬工厂”主园区的东部。645号建筑的扩建工作预计将在今年11月完成，该建筑仅被描述为一个“安全的涉密智能设施”。此外，“臭鼬工厂”还在洛马公司位于德克萨斯州沃思堡（F-35主要生产线所在地）和乔治亚州玛丽埃塔（Marietta）的制造工厂中拥有工作人员。然而，洛马公司强调，至少在目前，帕姆代尔园区的新工厂（648号建筑）在能力方面将是一个独特的设施。洛马公司作为一个整体，计划在未来五年内花费约20亿美元，只是为了支持其数字化转型。因此，总的来说，洛马公司显然认为这些举措有可能在大范围内改变游戏规则。如果结果符合预期，这很可能有助于彻底改变美国的先进航空航天开发和制造，这正是“臭鼬工厂”作为其核心一直以来的目的。反过来，这可能有助于为整个美国国防部提供一个支持其自身数字化转型的重要途径，它显然认为这是一个战略需要。来将通名&非诚勿扰