2023年已過半,團結(jié)奮斗正當時。開年以來,五院上下堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹落實黨的二十大精神,在集團公司堅強領(lǐng)導下,積極落實院工作會整體戰(zhàn)略部署和年度工作目標,各項工作蓬勃開展?!啊摺M行時”專欄將聚焦生動實踐、凝聚發(fā)展共識、匯聚奮進力量。
生產(chǎn)過程自動拍照上傳,產(chǎn)品一次檢測合格,掃描二維碼所有數(shù)據(jù)清晰可見;機器人靈巧抓取出機床加工好的零件,再把中轉(zhuǎn)臺上的原料放進機床……在五院529廠,這樣智能化的生產(chǎn)場景還有很多。 當前,面對“六個常態(tài)”新特征,僅僅依靠增加人員和時間投入,已然不能破解很多難題,必須大力推動科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型。五院529廠積極落實相關(guān)要求,按照“論證成熟一個試點一個、試點成熟一個示范一個、示范成熟一個擴展一個”的原則推進智能化改造,把單點自動化設(shè)備連成線,在手工依賴程度高的生產(chǎn)環(huán)節(jié)引入智能化設(shè)備,從點到線,由線至面,逐步推動工廠由“制造廠”向“智造廠”轉(zhuǎn)型。 印制板電裝全自動化 走進五院529廠電裝中心,一個個或長或方的智能機柜擺成U形,由轉(zhuǎn)角機和接駁臺連成一條連續(xù)的生產(chǎn)線。一個個印制板掃碼上線,經(jīng)過環(huán)環(huán)相扣的多道工序后,有序排隊進入包裝箱。通過建設(shè)印制板智能制造生產(chǎn)單元,529廠電裝中心實現(xiàn)了印制板單板電裝全自動化和數(shù)據(jù)包自動采集,將印制板生產(chǎn)效率提升了5-10倍。 之前,每一道工序都需要獨立檢驗,一件產(chǎn)品在加工中要拿去檢測六七次。現(xiàn)在,通過設(shè)備連線,產(chǎn)品的生產(chǎn)過程自動拍照上傳、一次檢測合格,掃描二維碼所有數(shù)據(jù)清晰可見,縮短了生產(chǎn)周期,釋放了大量的人力資源。 繼印制板智能制造生產(chǎn)單元投入使用后,封頭結(jié)構(gòu)自動化生產(chǎn)單元也上線了。 在529廠精密制造中心廠房,2臺粗車機床、2臺精車機床和1臺四軸銑床排成U型生產(chǎn)線,承擔了產(chǎn)品從原料到成品共11道工序的加工任務。各工序的銜接和原料、產(chǎn)品轉(zhuǎn)運工作則由七軸機器人負責。這是一臺約3米高的機器人,憑借著3個關(guān)節(jié)和地面導軌賦予的7個自由度,它緩緩上下、前后、左右移動,靈巧地抓取出加工好的零件,再把中轉(zhuǎn)臺上的原料放進機床。 兩三米寬的走道另一側(cè),是傳統(tǒng)加工的情景——各個機床自成一體,每個機床前守著一名工人,時不時完成換料、換刀具等繁瑣工作。封頭結(jié)構(gòu)自動化生產(chǎn)單元建成后,人員由每班5人減為1人,單套成本降低55%。 衛(wèi)星等宇航產(chǎn)品研制呈現(xiàn)多品種、小批量特點,尤其是復合材料加工,大都還停留在手工作業(yè)階段,這類產(chǎn)品如何智能化轉(zhuǎn)型呢?529廠的回答是局部“機器代人”。 二次表面反射鏡粘貼在衛(wèi)星的外表面,作為熱控系統(tǒng)的重要組成,一顆中型衛(wèi)星需要貼幾千片,每一片反射鏡表面不可污染,不能有劃痕,片間間距要求也非常嚴格。此外,這種鏡片很薄,稍不留神就會破碎,二次清理碎片難度也非常大。 二次表面反射鏡自動貼片系統(tǒng)上線后,可以實現(xiàn)二次表面反射鏡的自動化裝配。操作者摁下啟動按鈕后,自動取料系統(tǒng)有序地抓取料盤并擺放到正確位置,三個貼片機械手依據(jù)自主規(guī)劃的布片路徑,自動抓片、自動布片、自動檢測,循環(huán)作業(yè),就像舞臺上的三個舞者,互相協(xié)作,直至音樂停止,完成謝幕。整個過程無人參與,一氣呵成。有了自動貼片智能化系統(tǒng)之后,效率提升6倍以上,碎片率也下降到了0。 除了二次表面反射鏡自動貼片系統(tǒng),實現(xiàn)“機器代人”的還有隔壁廠房的航天器蜂窩夾層結(jié)構(gòu)智能生產(chǎn)單元。 一顆衛(wèi)星的蜂窩夾層里有著成百上千的埋件,用于固定和支撐之后安裝的相關(guān)設(shè)備和載荷。之前,每個埋件埋在什么地方,工作人員要對照圖紙一個一個地找出它們的位置。如今,有了航天器蜂窩夾層結(jié)構(gòu)智能生產(chǎn)單元,工作人員只要把三維設(shè)計模型錄入電腦,通過一個類似路燈的激光投影設(shè)備把模型映射到結(jié)構(gòu)板上,埋件位置就清晰可見,他們只需對照埋件位置把埋件填埋進去即可,無需對照圖紙逐個尋找,減少了工作量,工作效率提升30%以上。 檢測蜂窩夾層結(jié)構(gòu)板埋件裝的位置對不對,有無錯裝、漏裝,多年來均采用人工目視方法,效率較低且存在錯檢漏檢風險等問題。隨著航天器研制任務的快速增長,蜂窩夾層結(jié)構(gòu)板需求量大幅增長,結(jié)構(gòu)板合蓋前裝配符合性檢測已成為其制造過程中的瓶頸。 今年上半年,結(jié)構(gòu)板合蓋前智能檢測單元上線,實現(xiàn)了智能化檢測:只需把結(jié)構(gòu)板放在一個長方形可移動式檢測平臺上,在電腦上操作平臺上方的工業(yè)相機拍攝出照片,之后再通過已設(shè)置好的算法進行計算、配準,系統(tǒng)就可自動識別出埋件錯裝、漏裝的個數(shù)以及位置,并且生成檢測報告。 這一單元實現(xiàn)穩(wěn)定運行后,檢測時間較人工目視檢測縮短約75%,結(jié)構(gòu)板合蓋前年檢測能力提升3倍以上。此外,算法還會自動計算并標注出漏裝和錯裝的數(shù)量和位置,無需技術(shù)人員用模型一一比較、對照和確認,降低了錯檢和漏檢的風險。 深挖型號研制中的瓶頸問題 通過技術(shù)改進和設(shè)備升級 推動航天器 由“制造”向“智造”邁進 未來,五院將繼續(xù) 以數(shù)字賦能科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級 實現(xiàn)以“五化融合”為核心的 宇航能力新突破 奮力跑出宇航“智造”的加速度