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“三高”進(jìn)行時(shí)|由“制造廠”邁向“智造廠”,他們都做了什么?

時(shí)間:2023年07月19日 信息來源:本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊:1430 字體:

2023年已過半,團(tuán)結(jié)奮斗正當(dāng)時(shí)。開年以來,五院上下堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),全面貫徹落實(shí)黨的二十大精神,在集團(tuán)公司堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下,積極落實(shí)院工作會(huì)整體戰(zhàn)略部署和年度工作目標(biāo),各項(xiàng)工作蓬勃開展。“‘三高’進(jìn)行時(shí)”專欄將聚焦生動(dòng)實(shí)踐、凝聚發(fā)展共識(shí)、匯聚奮進(jìn)力量。


生產(chǎn)過程自動(dòng)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(jī)器人靈巧抓取出機(jī)床加工好的零件,再把中轉(zhuǎn)臺(tái)上的原料放進(jìn)機(jī)床……在五院529廠,這樣智能化的生產(chǎn)場景還有很多。


當(dāng)前,面對(duì)“六個(gè)常態(tài)”新特征,僅僅依靠增加人員和時(shí)間投入,已然不能破解很多難題,必須大力推動(dòng)科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型。五院529廠積極落實(shí)相關(guān)要求,按照“論證成熟一個(gè)試點(diǎn)一個(gè)、試點(diǎn)成熟一個(gè)示范一個(gè)、示范成熟一個(gè)擴(kuò)展一個(gè)”的原則推進(jìn)智能化改造,把單點(diǎn)自動(dòng)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(diǎn)到線,由線至面,逐步推動(dòng)工廠由“制造廠”向“智造廠”轉(zhuǎn)型。


印制板電裝全自動(dòng)化

生產(chǎn)效率提升5-10倍

走進(jìn)五院529廠電裝中心,一個(gè)個(gè)或長或方的智能機(jī)柜擺成U形,由轉(zhuǎn)角機(jī)和接駁臺(tái)連成一條連續(xù)的生產(chǎn)線。一個(gè)個(gè)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(duì)進(jìn)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(shí)現(xiàn)了印制板單板電裝全自動(dòng)化和數(shù)據(jù)包自動(dòng)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(dú)立檢驗(yàn),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(dòng)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。


封頭結(jié)構(gòu)自動(dòng)化生產(chǎn)
單套成本降低55%

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(dòng)化生產(chǎn)單元也上線了。


在529廠精密制造中心廠房,2臺(tái)粗車機(jī)床、2臺(tái)精車機(jī)床和1臺(tái)四軸銑床排成U型生產(chǎn)線,承擔(dān)了產(chǎn)品從原料到成品共11道工序的加工任務(wù)。各工序的銜接和原料、產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)工作則由七軸機(jī)器人負(fù)責(zé)。這是一臺(tái)約3米高的機(jī)器人,憑借著3個(gè)關(guān)節(jié)和地面導(dǎo)軌賦予的7個(gè)自由度,它緩緩上下、前后、左右移動(dòng),靈巧地抓取出加工好的零件,再把中轉(zhuǎn)臺(tái)上的原料放進(jìn)機(jī)床。


兩三米寬的走道另一側(cè),是傳統(tǒng)加工的情景——各個(gè)機(jī)床自成一體,每個(gè)機(jī)床前守著一名工人,時(shí)不時(shí)完成換料、換刀具等繁瑣工作。封頭結(jié)構(gòu)自動(dòng)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%。


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貼片機(jī)械手自動(dòng)作業(yè)
碎片率下降為0

衛(wèi)星等宇航產(chǎn)品研制呈現(xiàn)多品種、小批量特點(diǎn),尤其是復(fù)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(jī)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(yán)格。此外,這種鏡片很薄,稍不留神就會(huì)破碎,二次清理碎片難度也非常大。


二次表面反射鏡自動(dòng)貼片系統(tǒng)上線后,可以實(shí)現(xiàn)二次表面反射鏡的自動(dòng)化裝配。操作者摁下啟動(dòng)按鈕后,自動(dòng)取料系統(tǒng)有序地抓取料盤并擺放到正確位置,三個(gè)貼片機(jī)械手依據(jù)自主規(guī)劃的布片路徑,自動(dòng)抓片、自動(dòng)布片、自動(dòng)檢測,循環(huán)作業(yè),就像舞臺(tái)上的三個(gè)舞者,互相協(xié)作,直至音樂停止,完成謝幕。整個(gè)過程無人參與,一氣呵成。有了自動(dòng)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。


激光投影埋件位置
效率提升30%以上

除了二次表面反射鏡自動(dòng)貼片系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“機(jī)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(gè)埋件埋在什么地方,工作人員要對(duì)照?qǐng)D紙一個(gè)一個(gè)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(jì)模型錄入電腦,通過一個(gè)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(duì)照埋件位置把埋件填埋進(jìn)去即可,無需對(duì)照?qǐng)D紙逐個(gè)尋找,減少了工作量,工作效率提升30%以上。


由人工目視到機(jī)器檢測
年檢測能力提升3倍以上

檢測蜂窩夾層結(jié)構(gòu)板埋件裝的位置對(duì)不對(duì),有無錯(cuò)裝、漏裝,多年來均采用人工目視方法,效率較低且存在錯(cuò)檢漏檢風(fēng)險(xiǎn)等問題。隨著航天器研制任務(wù)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(shí)現(xiàn)了智能化檢測:只需把結(jié)構(gòu)板放在一個(gè)長方形可移動(dòng)式檢測平臺(tái)上,在電腦上操作平臺(tái)上方的工業(yè)相機(jī)拍攝出照片,之后再通過已設(shè)置好的算法進(jìn)行計(jì)算、配準(zhǔn),系統(tǒng)就可自動(dòng)識(shí)別出埋件錯(cuò)裝、漏裝的個(gè)數(shù)以及位置,并且生成檢測報(bào)告。


這一單元實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行后,檢測時(shí)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(huì)自動(dòng)計(jì)算并標(biāo)注出漏裝和錯(cuò)裝的數(shù)量和位置,無需技術(shù)人員用模型一一比較、對(duì)照和確認(rèn),降低了錯(cuò)檢和漏檢的風(fēng)險(xiǎn)。


深挖型號(hào)研制中的瓶頸問題

通過技術(shù)改進(jìn)和設(shè)備升級(jí)

推動(dòng)航天器

由“制造”向“智造”邁進(jìn)

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(jí)

實(shí)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




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