编者按:
本期“奋进新征程建功新时代”为您讲述火箭院首都航天机械有限公司作为承担国家战略性核心任务的航天总装集成企业,以实现数字化工厂建设、打造中国航天制造企业旗舰为目标的“蜕变”历程。
13条正在应用的生产线,13条正在实施的生产线,6条正在论证的生产线……朝着中国航天智能制造领军企业的目标,首都航天机械有限公司在数字化生产线建设这条路上阔步前行,让数字化工厂建设的“第一步”走得扎实而坚定。
“蜕变”之路勇迈进
年,德国“工业4.0”席卷全球,新一轮科技革命和产业变革风起云涌,国务院适时发布制造强国战略第一个十年行动纲领——《中国制造》,对发展航天制造提出更高要求。其中,智能制造是主攻方向,也是我国从制造大国走向制造强国的根本路径。作为承担国家战略性核心任务的航天总装集成企业,首都航天机械有限公司开启“蜕变”之旅——数字化工厂建设,迈上“智造”之路。
根据德国“工业4.0”和国家“两化融合”发展战略,首都航天机械有限公司找差距、查不足,深入分析航天产品及制造模式特点,形成《两化融合战略下的数字化工厂建设与实践》,提出实现数字化工厂建设、打造中国航天制造企业旗舰的目标。在公司工艺处的牵头下,各车间开始了数字化探索性应用。
▲发动机涡轮泵数字化生产线
年
壳段数字化生产线投入应用,并在同年年底被评为航天科技集团公司数字化工厂示范标杆,《两化融合战略下的数字化工厂建设与实践》项目也被评为集团公司数字化工厂示范建设方向的标杆;
年
型号产品头部数字化生产线投入应用,提高了产品生产效率和质量;
年
作为泵阀生产线的一个示范加工单元,机器人上下料系统正式投入使用,实现约30种轴类、盘类零件数控加工过程中的自动化上下料;
年年初
以舱体壳段智能加工为代表的多条数字化示范生产线建设完成,突破了机器人无人值守、自动仓储物流、生产制造执行等一系列数字化制造关键技术,开发了以MES系统为代表的具有自主知识产权的软件系统,带动产能大幅提升。
随着方案设计、生产线的落地和应用,首都航天机械有限公司在数字化制造和产线建设方面的需求更大、也更迫切。年,首都航天机械有限公司进一步推进全面深化改革,确定了全面建成中国航天智能制造领军企业的战略定位,并在同年年底成立智能制造中心,全面负责公司数字化工厂建设实施。
“在探索中,我们加强了产品的数字化生产程度,逐渐掌握数据采集、生产管控、物流仓储等数字化建设能力,为后续数字化生产线建设及全面应用奠定基础。”智能制造中心智能总体室主任说道。
“刚柔并济”建产线
行之力则知愈进,知之深则行愈达。有了前期探索的经验,年,公司以数字化工厂建设为抓手,针对航天产品“多品种小批量”的特殊生产模式,围绕氢氧发动机、箭体结构等产品的短线瓶颈,“刚柔并济”推进数字化生产线建设。
▲“视觉识别技术”全过程采集产品质量数据
“刚”
主要指设备升级改造、厂房改造、布局调整等。数字化生产线建设,数字化设备必不可少。技术人员不仅要调整布局,还要对设备进行自动化、智能化升级改造,集成设备接口。
“柔”
主要指技术优化、管理模式改进等。优化机加工艺、合并装配流程、取消装配流程......除了设备改造,生产线的工艺优化也是生产线建设的重要基础。从人工操作转为自动化生产,生产线对工艺要求更精准,很多早期的生产工艺都不再适用,需要不断推进工艺技术的量化、固化、标准化,从而再优化,保证生产节拍的准确、合理,实现快速响应。
千磨万击还坚劲,越是艰险越向前。一年多时间,在技术人员“刚柔并济”、攻坚克难下,发动机喷嘴加工试验、发动机喷管变截面薄壁方管成形、发动机涡轮泵装配、发动机涡轮泵壳体机加、铝合金舱段铸造5条数字化生产线陆续投入使用。
提质增效显成果
产品编码、尺寸测量、刀具补偿、清洗、封口装配、液流试验……走进偌大的厂房,没有穿梭忙碌的工人,只见机械臂拿取产品放上生产线,各项工序便自动有序地进行。这是首都航天机械有限公司建设的发动机喷嘴加工试验全数字柔性生产线。
加工效率提升%,人员由14人减少至5人,质量合格率由70%提升到90%,成本降低约30%......作为火箭院首个自主研发的全数字柔性生产线,其改变了以往发动机喷嘴人工操作、半自动化分散作业的现状,实现产品加工、检测、试验全流程自动化,满足当前火箭高密度发射及发动机全特性记录的要求。
▲发动机喷嘴加工试验全数字柔性生产线
不仅是喷嘴数字化生产线,每一条生产线建设的选择,都是围绕影响航天制造的关键瓶颈环节,综合考虑生产效率、质量等多方面因素。
多条投入应用的数字化生产线
带来显著成效:
发动机喷管变截面薄壁方管成形生产线使氢氧发动机变截面管子生产效率提高67%,合格率提高到90%;
发动机涡轮泵数字化装配生产线使涡轮泵装配平均时长减少12小时,72.3%的螺栓自动拧紧;
发动机涡轮泵壳体机加生产线使泵壳加工效率提高%,产品一致性提高到90%;
铝合金舱段铸造生产线则使舱段生产效率提高30%,合格率提高到85%。
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围绕生产瓶颈环节,瞄准全面实现“三高”发展目标,目前首都航天机械有限公司正在深入开展以阀门数字化装配生产线为代表的13条生产线的实施工作,并加快开展长征三号乙运载火箭总装生产线、发动机总装脉动生产线等深入论证工作。
靡不有初,鲜克有终。未来,首都航天机械有限公司将继续加快数字化生产线建设实施,加快推进数字化工厂建设,全面支撑“数字一院”落地。
来源:《航天长征》
文稿:王冰
图片:付冬丽
编辑:高诗淇
监制:王涑