近期，在2025年世界人工智能大会期间，国务院国资委发布首批40项央企人工智能战略性高价值场景，建设“国资央企人工智能战略性高价值场景库”。其中，中国航空工业集团“机器视觉C919全机疲劳试验损伤检测”作为工业制造领域代表入围发布名单。
▲全机疲劳试验中的智能视觉损伤巡检系统
该场景主要由中国航空工业集团强度所研发，通过构建高质量工程数据集，结合“机器人+计算机视觉”技术，实现智能检测系统辅助/替代人工作业，显著提升了损伤发现时效性和检测效率，推动了航空结构试验技术的迭代升级。
飞机在周期性的起降和机动、客舱充放压，以及随机性的气流扰动等复杂载荷循环作用下，结构内部会出现疲劳损伤，并在反复应力作用下扩展。如果结构设计存在缺陷或损伤检查不到位，这些疲劳损伤可能引发严重的结构失效，危及飞行安全与整机寿命。
全机疲劳试验即在实验室环境下，对整架飞机施加等效甚至加重的服役载荷，模拟整个设计寿命和延寿阶段的飞行条件，验证和评估飞机结构的疲劳强度与耐久性。该试验不仅能够暴露结构设计薄弱环节，为结构设计改型提供重要数据，还为制定飞机结构维修大纲和维修手册提供关键支撑。因此，结构损伤的萌生、扩展与控制，是全机疲劳试验最为关注的核心内容。
目前，航空结构损伤检测主要以“全机结构人工目视检查+重点部位仪器定期检查”的模式开展工作，存在高量值加载/复杂封闭结构内部高载损伤检测不可达、人工目视可靠性差、大范围检测效率低下、停机检查耗时长等缺点，尤其在飞机的全机疲劳试验中，存在损伤检不全、检不准、检得慢等痛难点，难以保证试验的质量水平。随着人工智能技术与机器人产业的突破性发展，采用智能视觉技术辅助/替代人工进行飞机结构损伤检测已成为航空领域共识。
近年来，强度所以实现航空结构损伤的全智能化检测为目标，将计算机视觉与机器人结构设计技术相结合，开发了可辅助/替代人工的智能视觉损伤检测系统，其核心为自主研发的AI模型“天工眼”，该模型能够自主识别结构关键重要部位、自主发现典型损伤、自主追踪损伤扩展，具备与资深工程师同等的检测能力，且具有更优异的持续监测可靠性。
“天工眼”系统实现了多重突破：一是构建高质量工程数据集，针对损伤智能识别模型特点，制定图像数据标准，基于跨型号、积木式强度试验构建包含2万张图像的数据集；二是基于深度学习的损伤识别技术，通过融合力学分析与损伤机理，准确甄别复杂结构表面的损伤与干扰，自动识别并跟踪裂纹扩展，实现裂纹损伤的毫米级快速精准检测、自动长度测量，检测误差小于0.5毫米；三是机器视觉自动位姿转换与清晰成像技术，能够根据待监测部位自身结构特点自动调整机器人角度和距离，实现待检测部位的清晰成像；四是模型轻量化技术，针对工程中分布式部署需求，开发深度学习模型自动“减枝”方法，计算速度提升1倍，精度仅降低0.5%，支撑边缘计算平台的快速低成本任务响应。
▲通过裂纹“呼吸”识别损伤
▲全机试验中的裂纹扩展跟踪
目前该系统已在C919、C909、AG600等多个型号的全机疲劳试验中投入使用，具备毫米级裂纹损伤识别和追踪测量能力，检测效率提升40%，有力支撑了国产大飞机研制、适航取证、定寿延寿工作的顺利开展，为国家大飞机战略实施与国防装备安全提供核心检测能力保障。同时，以人工智能损伤检测技术研究为核心任务，承担工信部等多个渠道国家级科研项目，相关成果入选2024年工信部人工智能赋能新型工业化典型应用案例。
据悉，强度所已与多家航空公司、大修厂达成合作意向，推动“技术研发—工程验证—产业服务”闭环，初步形成航空智能检测产业链。该技术孵化的智能检测产品“面向元组件试验的裂纹扩展跟踪系统”打破国外同类设备技术垄断，相比于传统人工目视检测，试验效率提升了50%，目前已实现产业化，销售至航空、轨道交通等领域，并在法国、美国等海外市场逐步开展推广，得到行业内专家和客户的一致好评。在未来，这项损伤检测技术可以应用于更多元的领域，拥有更广阔的发展空间。
中国航空工业集团作为国家战略科技力量，高度重视AI和数字化等新兴技术应用。此前，中国航空工业集团召开人工智能大会，发布了《中共中国航空工业集团有限公司党组关于全面加速人工智能技术发展和应用的决定》《中国航空工业集团有限公司“人工智能+”专项三年行动方案》和人工智能工程首批典型应用场景，成立了集团公司人工智能专家咨询委员会，设立了集团公司首批人工智能专业技术实验室，任命了集团公司首批人工智能专业技术领军人才，吹响了航空工业全面进军人工智能时代的号角。
▲中国航空工业集团在京召开人工智能大会
强度所积极承接集团公司人工智能相关工作要求及部署，智能检测技术只是强度试验数字化转型的一个缩影。近年来，强度所紧扣国家战略需求与技术前沿，面向新质新域装备研制需求，以人工智能重新定义强度、重构科研范式，系统性提出了“强度智真、强度智试、强度智研、强度智数、强度智脑”五位一体的“数智强度”发展体系，全力推进以人工智能为强大引擎的范式变革，为赋能航空工业智能化转型升级、支撑新时代航空强国建设贡献强度智慧和力量。
中国航空工业集团全面贯彻落实习近平总书记关于发展人工智能的重要指示批示精神，淬炼绝对忠诚政治担当，把国家意志转化为全集团的内生动力，扛起强国强军使命责任，坚定承接推动人工智能发展的“第一棒”，加快迈入人工智能时代。
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责编/张程 主编/肖瑶
监制/孙梦遥
来源/中国航空工业集团强度所
