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“三高”进行时|由“制造厂”迈向“智造厂”,他们都做了什么?

时间:2023年07月19日 信息来源:本站原创 点击:1204 字体:

2023年已过半,团结奋斗正当时。开年以来,五院上下坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻落实党的二十大精神,在集团公司坚强领导下,积极落实院工作会整体战略部署和年度工作目标,各项工作蓬勃开展。“‘三高’进行时”专栏将聚焦生动实践、凝聚发展共识、汇聚奋进力量。


生产过程自动拍照上传,产品一次检测合格,扫描二维码所有数据清晰可见;机器人灵巧抓取出机床加工好的零件,再把中转台上的原料放进机床……在五院529厂,这样智能化的生产场景还有很多。


当前,面对“六个常态”新特征,仅仅依靠增加人员和时间投入,已然不能破解很多难题,必须大力推动科研生产模式转型。五院529厂积极落实相关要求,按照“论证成熟一个试点一个、试点成熟一个示范一个、示范成熟一个扩展一个”的原则推进智能化改造,把单点自动化设备连成线,在手工依赖程度高的生产环节引入智能化设备,从点到线,由线至面,逐步推动工厂由“制造厂”向“智造厂”转型。


印制板电装全自动化

生产效率提升5-10倍

走进五院529厂电装中心,一个个或长或方的智能机柜摆成U形,由转角机和接驳台连成一条连续的生产线。一个个印制板扫码上线,经过环环相扣的多道工序后,有序排队进入包装箱。通过建设印制板智能制造生产单元,529厂电装中心实现了印制板单板电装全自动化和数据包自动采集,将印制板生产效率提升了5-10倍。


之前,每一道工序都需要独立检验,一件产品在加工中要拿去检测六七次。现在,通过设备连线,产品的生产过程自动拍照上传、一次检测合格,扫描二维码所有数据清晰可见,缩短了生产周期,释放了大量的人力资源。


封头结构自动化生产
单套成本降低55%

继印制板智能制造生产单元投入使用后,封头结构自动化生产单元也上线了。


在529厂精密制造中心厂房,2台粗车机床、2台精车机床和1台四轴铣床排成U型生产线,承担了产品从原料到成品共11道工序的加工任务。各工序的衔接和原料、产品转运工作则由七轴机器人负责。这是一台约3米高的机器人,凭借着3个关节和地面导轨赋予的7个自由度,它缓缓上下、前后、左右移动,灵巧地抓取出加工好的零件,再把中转台上的原料放进机床。


两三米宽的走道另一侧,是传统加工的情景——各个机床自成一体,每个机床前守着一名工人,时不时完成换料、换刀具等繁琐工作。封头结构自动化生产单元建成后,人员由每班5人减为1人,单套成本降低55%。


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贴片机械手自动作业
碎片率下降为0

卫星等宇航产品研制呈现多品种、小批量特点,尤其是复合材料加工,大都还停留在手工作业阶段,这类产品如何智能化转型呢?529厂的回答是局部“机器代人”。


二次表面反射镜粘贴在卫星的外表面,作为热控系统的重要组成,一颗中型卫星需要贴几千片,每一片反射镜表面不可污染,不能有划痕,片间间距要求也非常严格。此外,这种镜片很薄,稍不留神就会破碎,二次清理碎片难度也非常大。


二次表面反射镜自动贴片系统上线后,可以实现二次表面反射镜的自动化装配。操作者摁下启动按钮后,自动取料系统有序地抓取料盘并摆放到正确位置,三个贴片机械手依据自主规划的布片路径,自动抓片、自动布片、自动检测,循环作业,就像舞台上的三个舞者,互相协作,直至音乐停止,完成谢幕。整个过程无人参与,一气呵成。有了自动贴片智能化系统之后,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

除了二次表面反射镜自动贴片系统,实现“机器代人”的还有隔壁厂房的航天器蜂窝夹层结构智能生产单元。


一颗卫星的蜂窝夹层里有着成百上千的埋件,用于固定和支撑之后安装的相关设备和载荷。之前,每个埋件埋在什么地方,工作人员要对照图纸一个一个地找出它们的位置。如今,有了航天器蜂窝夹层结构智能生产单元,工作人员只要把三维设计模型录入电脑,通过一个类似路灯的激光投影设备把模型映射到结构板上,埋件位置就清晰可见,他们只需对照埋件位置把埋件填埋进去即可,无需对照图纸逐个寻找,减少了工作量,工作效率提升30%以上。


由人工目视到机器检测
年检测能力提升3倍以上

检测蜂窝夹层结构板埋件装的位置对不对,有无错装、漏装,多年来均采用人工目视方法,效率较低且存在错检漏检风险等问题。随着航天器研制任务的快速增长,蜂窝夹层结构板需求量大幅增长,结构板合盖前装配符合性检测已成为其制造过程中的瓶颈。


今年上半年,结构板合盖前智能检测单元上线,实现了智能化检测:只需把结构板放在一个长方形可移动式检测平台上,在电脑上操作平台上方的工业相机拍摄出照片,之后再通过已设置好的算法进行计算、配准,系统就可自动识别出埋件错装、漏装的个数以及位置,并且生成检测报告。


这一单元实现稳定运行后,检测时间较人工目视检测缩短约75%,结构板合盖前年检测能力提升3倍以上。此外,算法还会自动计算并标注出漏装和错装的数量和位置,无需技术人员用模型一一比较、对照和确认,降低了错检和漏检的风险。


深挖型号研制中的瓶颈问题

通过技术改进和设备升级

推动航天器

由“制造”向“智造”迈进

未来,五院将继续

以数字赋能科研生产模式转型升级

实现以“五化融合”为核心的

宇航能力新突破

奋力跑出宇航“智造”的加速度




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