習(xí)近平總書記指出，“要以智能制造為主攻方向推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級，推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性轉(zhuǎn)變?！敝悄苤圃焓侵圃鞓I(yè)實現(xiàn)質(zhì)的有效提升和量的合理增長的有效途徑，對于加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系、鞏固壯大實體經(jīng)濟(jì)具有重要意義。
數(shù)字化設(shè)備、智能化車間、前端研發(fā)數(shù)字化……近年來，航天科工各單位加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，積極邁出數(shù)字化轉(zhuǎn)型腳步，實現(xiàn)提質(zhì)、增效、降本的目的。本期，請跟隨航小科一起，學(xué)習(xí)各單位積極探索“加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型 推進(jìn)智能化建設(shè)”的舉措吧！
從“智造衛(wèi)星”到“智造產(chǎn)線”
“歡迎來到武漢衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園，這里是國內(nèi)首條完成建設(shè)并投入使用的小衛(wèi)星智能批量化生產(chǎn)線……”伴隨著講解，參觀者走入小衛(wèi)星智能生產(chǎn)線，智能制造技術(shù)變得具體可感。
截至目前，航天二院空間工程總體部武漢小衛(wèi)星智能生產(chǎn)線已經(jīng)接待了300余次參觀。這條生產(chǎn)線既展示著空間工程總體部的勃勃雄心，也潛藏著智能制造的發(fā)展密碼。
武漢小衛(wèi)星智能生產(chǎn)線
不止造星
在這條生產(chǎn)線上，智能制造技術(shù)貫穿產(chǎn)品設(shè)計、工藝、制造、監(jiān)測、物流、信息化等全生命周期。從2017年建成，到2021年5月首星下線，再到2023年高質(zhì)量完成批生產(chǎn)任務(wù)，空間工程總體部已經(jīng)完成由單星生產(chǎn)到批量生產(chǎn)的蛻變。一路走來，步履堅實，但空間工程總體部的志向不止于此。
依托于小衛(wèi)星智能生產(chǎn)線的建設(shè)、應(yīng)用經(jīng)驗，空間工程總體部總結(jié)形成了具有航天特色的智能制造系統(tǒng)解決方案，可以提供產(chǎn)業(yè)發(fā)展的智能化服務(wù)。據(jù)此，空間工程總體部主任鄒廣寶說：“我們希望打造具有航天特色的智能制造系統(tǒng)解決方案，能夠復(fù)制推廣到更多領(lǐng)域，讓更多的人享受到航天‘智’造。”
就這樣，空間工程總體部以小衛(wèi)星智能生產(chǎn)線為起點，全面鋪開智能制造業(yè)務(wù)。積極承擔(dān)上級單位重大項目，開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與研制，并順利交付客戶應(yīng)用；承擔(dān)航天產(chǎn)品智能化生產(chǎn)線項目，完成設(shè)備詳細(xì)設(shè)計、投產(chǎn)與關(guān)鍵設(shè)備交付，助力航天企業(yè)智能化升級；開展生產(chǎn)線柔性化、智能化升級改造項目，提升生產(chǎn)線對不同產(chǎn)品的兼容能力和快速投產(chǎn)能力，進(jìn)一步提升產(chǎn)品智造水平。
2024年，空間工程總體部在5個月時間內(nèi)中標(biāo)多個生產(chǎn)線項目，有航天系統(tǒng)內(nèi)的，也有其他企業(yè)的。截至目前，空間工程總體部在智能制造領(lǐng)域通過公開競標(biāo)形式獲得合同總額累計已突破億元，各項目正按照進(jìn)度有序推進(jìn)。
從智造衛(wèi)星到智造產(chǎn)線，空間工程總體部駛?cè)胫悄苤圃祛I(lǐng)域的高速賽道。
何以“智造”
當(dāng)前，空間工程總體部緊密圍繞“產(chǎn)品制造智能化、智能制造產(chǎn)業(yè)化”兩大主線，統(tǒng)籌院內(nèi)單位和院外合作伙伴資源，打造具有航天特色的智能制造能力。目前，該部已與高校、研究所、行業(yè)用戶、金融機(jī)構(gòu)、地方政府等單位建立了智能制造“產(chǎn)學(xué)研用資政”合作機(jī)制。
以新質(zhì)生產(chǎn)力為卷，以智能制造為題，空間工程總體部之所以能夠連連交出新答卷，創(chuàng)新是第一動力。
一方面，從衛(wèi)星智能生產(chǎn)線到產(chǎn)品智能生產(chǎn)線，空間工程總體部不斷打破藩籬，關(guān)鍵在于路徑創(chuàng)新。該部聚焦用戶需求，不斷探索智能制造“量身定制”能力，不僅可以同步對外共享生產(chǎn)線產(chǎn)能，還可以輸出智能制造解決方案，真正實現(xiàn)資源共享與協(xié)同。在一案例中，空間工程總體部針對用戶智能制造轉(zhuǎn)型升級的需求，構(gòu)建了以“數(shù)字智能、人員精簡、物流自動、柔性拓展、總裝脈動”為特點的生產(chǎn)線建設(shè)方案，實現(xiàn)危險工序少人化、無人化，有效提升航天器產(chǎn)能和質(zhì)量管控能力，促進(jìn)航天器數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
另一方面，在智能制造的賽道上，空間工程總體部“率先起跑”，并保持“領(lǐng)跑”，根本在于技術(shù)創(chuàng)新。為了打造衛(wèi)星規(guī)?；a(chǎn)能力，小衛(wèi)星智能生產(chǎn)線從產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)與設(shè)計、產(chǎn)線柔性配置、智能倉儲、在線運行監(jiān)測等8個方面采取有效措施，解決了傳統(tǒng)衛(wèi)星生產(chǎn)中，以手工為主的作業(yè)方式難以滿足高產(chǎn)能需求，以人力為主的裝配方式難以滿足高精度、高質(zhì)量生產(chǎn)需求和以人工為主的檢驗記錄難以滿足高質(zhì)量需求的三大痛點，為我國衛(wèi)星規(guī)?；a(chǎn)提供系統(tǒng)性解決方案。
在此基礎(chǔ)上，該部持續(xù)開展技術(shù)創(chuàng)新活動、攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，通過探索數(shù)字化、柔性化、智能化等先進(jìn)技術(shù)在衛(wèi)星規(guī)?；a(chǎn)線中的應(yīng)用模式，為后續(xù)同類型航天器產(chǎn)品智能生產(chǎn)線提供技術(shù)支持和示范。
綠色、創(chuàng)新、共享，空間工程總體部的智能制造實踐與新質(zhì)生產(chǎn)力的理念不謀而合，不斷煥發(fā)新的生命力。
誰來“智造”
習(xí)近平總書記指出：“引進(jìn)一批人才，有時就能盤活一個企業(yè)，甚至撬動一個產(chǎn)業(yè)”?？臻g工程總體部致力打造世界一流的航天產(chǎn)業(yè)總體部，從成立之初到現(xiàn)在，規(guī)模已經(jīng)擴(kuò)大了幾番，碩士及以上學(xué)歷占比高達(dá)91%。相關(guān)負(fù)責(zé)人高度重視人才：“我們在智能制造領(lǐng)域之所以能不斷壯大、不斷創(chuàng)新，就是因為我們在發(fā)展過程中培養(yǎng)了一支好隊伍，這支隊伍在一次次歷練中走向成熟。”
目前，空間工程總體部的智能制造專業(yè)團(tuán)隊規(guī)模已達(dá)百余人，涵蓋國家級智能制造專家、行業(yè)級專家、省市級智能制造領(lǐng)軍人才等各層級優(yōu)秀人才，覆蓋機(jī)械、電氣、軟件、控制、材料等完整技術(shù)鏈條，形成了橫向拓展、縱向延伸的多維度研發(fā)梯隊。智能制造領(lǐng)域業(yè)務(wù)能力覆蓋衛(wèi)星整星及關(guān)鍵部組建總裝集成測試和智能制造系統(tǒng)研制。
為引進(jìn)更多高質(zhì)量人才，空間工程總體部制定“一人一策”的精準(zhǔn)引才策略，黨委領(lǐng)導(dǎo)到人才所在地區(qū)開展工作，在智能制造領(lǐng)域引進(jìn)具有多年從事航空航天等高端裝備的智能裝配與柔性制造系統(tǒng)研究經(jīng)歷的高層次人才。行業(yè)專家的加入，帶來了智能制造創(chuàng)新創(chuàng)造的源頭活水。在專家的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊精心打磨方案，智能制造再上新的臺階。
隨著智能制造轉(zhuǎn)型升級，越來越多的基礎(chǔ)工作升級為更高質(zhì)量的工作，這為勞動者和勞動生產(chǎn)帶來了更多可能性。不在機(jī)械的工作中消磨斗志，不在簡單的重復(fù)中消耗熱情，越來越多的青年人才加入智能制造隊伍中。
在這條衛(wèi)星生產(chǎn)線上，人、機(jī)達(dá)成恰到好處的協(xié)同。青年占比高達(dá)80%的天目團(tuán)隊，僅用4個多月就高質(zhì)量完成了天目一號星座04、05、06三個組批12顆正樣星的總裝集成測試任務(wù)，先后獲得“二院感動人物”“二院青年文明號”等榮譽稱號，用實力和努力展現(xiàn)了智能制造的品質(zhì)，也讓“像造汽車一樣造衛(wèi)星”從藍(lán)圖走向現(xiàn)實。
后續(xù)，空間工程總體部將繼續(xù)按照新質(zhì)生產(chǎn)力所倡導(dǎo)的“綠色、創(chuàng)新、開放、共享”路徑闊步前進(jìn)，積極構(gòu)建國內(nèi)領(lǐng)先的智能制造技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新平臺、科技與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化基地、智能制造人才匯聚和培養(yǎng)基地，推動中國高端裝備制造業(yè)發(fā)展，為制造強(qiáng)國貢獻(xiàn)航天力量。（王柳君）
數(shù)字領(lǐng)航，地面系統(tǒng)產(chǎn)品啟新篇
針對傳統(tǒng)地面系統(tǒng)產(chǎn)品反復(fù)改型導(dǎo)致設(shè)計效率低，數(shù)字化設(shè)計與當(dāng)前研制流程難以貫通普及等痛點，近年來，航天三院8359所積極推進(jìn)數(shù)字化工作，深入開展地面系統(tǒng)產(chǎn)品MBSE研發(fā)模式應(yīng)用實踐：一方面，構(gòu)建近千個地面系統(tǒng)產(chǎn)品需求模型、系統(tǒng)架構(gòu)視圖模型、多學(xué)科聯(lián)合仿真模型，實現(xiàn)了80%傳統(tǒng)技術(shù)要求、方案設(shè)計報告紙質(zhì)文檔的模型化替代；另一方面，形成了10余項地面系統(tǒng)數(shù)字化研制所內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、地面分系統(tǒng)產(chǎn)品MBSE（基于模型的系統(tǒng)工程）研發(fā)模式研制流程規(guī)范；同時，該所形成了多樣的案例成果，極大地填補了地面分系統(tǒng)產(chǎn)品在數(shù)字化前端研發(fā)的空白，為后續(xù)支撐各型產(chǎn)品的數(shù)字化轉(zhuǎn)型及應(yīng)用推進(jìn)奠定了堅實基礎(chǔ)。
集體討論定制修改規(guī)范
定標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范肅門楣
制定數(shù)字化建模與仿真標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是開展各型產(chǎn)品數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作及驗收工作的基石。為此，8359所數(shù)字化小組總結(jié)制定了相關(guān)地面裝備的數(shù)字化設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范草案，發(fā)布了該所MBSE研發(fā)模式，制定了5項地面系統(tǒng)產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)研制、接口、模型管理等規(guī)范，發(fā)布了5項地面分系統(tǒng)產(chǎn)品MBSE研發(fā)模式、研發(fā)流程等文件，為后續(xù)產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)提供指南，確保設(shè)計人員與技術(shù)人員未來工作的一致性與可重復(fù)性，減少不必要的誤解與摩擦，支撐各型地面裝備的數(shù)字化轉(zhuǎn)型及應(yīng)用推進(jìn)。
創(chuàng)佳績，更上一層樓
產(chǎn)品是否順利通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型決定了該技術(shù)在新領(lǐng)域是否順利轉(zhuǎn)化拓展。
2023年，以地面系統(tǒng)產(chǎn)品為分系統(tǒng)級試點項目，8359所首次嘗試應(yīng)用系統(tǒng)工程方法，基于三院自主研發(fā)的設(shè)計工具鏈，打造示范性技術(shù)路線，研制出首臺該型地面系統(tǒng)產(chǎn)品系統(tǒng)數(shù)字樣機(jī)1.0，構(gòu)建800余個第一代MBSE模型庫模型，專業(yè)技術(shù)人員技能覆蓋率超過70%，形成10余項地面系統(tǒng)數(shù)字樣機(jī)研制規(guī)范、模型接口規(guī)范、模型庫管理規(guī)范、MBSE研發(fā)模式等指導(dǎo)性綱領(lǐng)文件，有力支撐2024年重點產(chǎn)品的數(shù)字樣機(jī)研制。
該項目成功入選集團(tuán)公司25個優(yōu)秀數(shù)字化成果評比，數(shù)字化小組的成員們興致高昂，夜以繼日的努力總算沒有白費。
做策劃，謀定而后動
2024年年初，針對所內(nèi)一重點產(chǎn)品，8359所數(shù)字化小組制定了MBSE應(yīng)用推進(jìn)思路、工作策劃等規(guī)范性文件，對2024年MBSE標(biāo)志性成果及實施步驟進(jìn)行了詳細(xì)策劃。開年以來，8359所持續(xù)以地面系統(tǒng)產(chǎn)品為試點，探索數(shù)字樣機(jī)1.0~3.0的技術(shù)路線，旨在形成一批可重復(fù)使用的有效模型資源庫，滿足該產(chǎn)品在地面系統(tǒng)后續(xù)改進(jìn)過程中系統(tǒng)架構(gòu)集成仿真、多學(xué)科聯(lián)合仿真時可重復(fù)調(diào)用的需求，同時，向所內(nèi)其他重點地面系統(tǒng)產(chǎn)品等進(jìn)行數(shù)字化技術(shù)及模型移植。
強(qiáng)培訓(xùn)，要自拔其根
數(shù)字化進(jìn)程的推進(jìn)離不開設(shè)計師整體數(shù)字化素養(yǎng)的提升。該所高度重視研發(fā)人員培訓(xùn)，導(dǎo)入系統(tǒng)工程知識，構(gòu)建基于模型的系統(tǒng)工程培訓(xùn)體系，通過線上線下相結(jié)合的方式，為職工提供豐富的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和實踐機(jī)會。
在培訓(xùn)過程中，該所注重培訓(xùn)內(nèi)容的針對性和實用性，主動邀請三院和外部專家開展系統(tǒng)工程方法論、MBSE工具通用大培訓(xùn)，并編制了4份從需求架構(gòu)到仿真分析全流程的培訓(xùn)案例，通過交叉培訓(xùn)、實操打卡培訓(xùn)等方式，大大提高了研發(fā)設(shè)計人員對系統(tǒng)工程知識和設(shè)計工具的掌握程度，培訓(xùn)率覆蓋大部分試點設(shè)計人員。
通過不斷努力，8359所在數(shù)字化方面開展了多項工作，取得了令人矚目的成績。規(guī)范的構(gòu)建、上級單位的認(rèn)可、重點產(chǎn)品的工作策劃、職工數(shù)字化思維的建立……展望未來，該所將繼續(xù)深化數(shù)字化改革，不斷探索創(chuàng)新路徑，以數(shù)字化為引領(lǐng)，推動各型產(chǎn)品數(shù)字化轉(zhuǎn)型及應(yīng)用各項工作再上新臺階。（李竹青）
在智能制造中探索“新質(zhì)生產(chǎn)力”
足球場大小的車間里，數(shù)控機(jī)床排列整齊，在圍欄中“轟隆隆”作響，黃色智能機(jī)器人靈活地穿梭在機(jī)床之間——這就是航天科工九院紅峰公司精密制造事業(yè)部的智能數(shù)控加工生產(chǎn)線。
近年來，紅峰公司始終堅持技術(shù)創(chuàng)新，加快實施制造業(yè)核心競爭力提升行動，推動智能制造能力提升。前不久，一批高精度零件批量投入生產(chǎn)線生產(chǎn)，通過智能化、自動化的制造工藝，生產(chǎn)效率提高50%以上，產(chǎn)品質(zhì)量合格率達(dá)99%?！斑@解決了批量產(chǎn)品長周期結(jié)構(gòu)件的加工瓶頸?！痹摴揪苤圃焓聵I(yè)部部長付奮飛興奮地說。
零件試切小組討論零件試切細(xì)節(jié)
智慧產(chǎn)線提速
“要讓產(chǎn)線充滿智慧。”這是智能生產(chǎn)線建設(shè)的目標(biāo)。紅峰公司高級工程師、高級技師趙連海組織攻關(guān)團(tuán)隊，清理產(chǎn)線難點，根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏、零件結(jié)構(gòu)及機(jī)床特性制定產(chǎn)線的工藝路線，讓產(chǎn)品動起來、聰明起來。
產(chǎn)線的智慧程度，考驗著產(chǎn)線上每一位師傅。為了實現(xiàn)各機(jī)床的高度銜接，趙連海和工藝師徐春暉、班組長王勝軍組成3人零件試切小組，他們提前準(zhǔn)備需要的工序模型、刀具，制作最簡化的裝夾工裝，集中精力試切首件，保障第一臺機(jī)床運行。他們嘗試了三四次，當(dāng)首件試切完成，第二臺機(jī)床順利承擔(dān)下一工序時，整個產(chǎn)線就逐步運轉(zhuǎn)起來。將人的聰明大腦移到產(chǎn)線上，速度自然就提上來了。
“我們將原總計58道工序內(nèi)容簡化為40道工序，所有工序內(nèi)容實現(xiàn)線內(nèi)閉環(huán)。”趙連海說。智慧產(chǎn)線利用高精度五軸加工機(jī)床進(jìn)行多次翻轉(zhuǎn)加工，實現(xiàn)多工步集中為一個工步加工，將原有成熟的生產(chǎn)工序再次縮短。與此同時，該產(chǎn)線以“巡檢”為主，上一道工序能快速自動轉(zhuǎn)入下一道工序，減少了周轉(zhuǎn)和檢驗時間。
要想把產(chǎn)線要變“乖巧”，人就要多吃苦。為了順利啟動生產(chǎn)線，車間緊急調(diào)配6名操作人員進(jìn)行24小時三班倒班生產(chǎn)。“我們今晚得將這道工序干出來，進(jìn)行排產(chǎn)，不然只會浪費夜班人員操作的時間?！辈僮魅藛T緊盯節(jié)點，都希望能走在預(yù)估生產(chǎn)進(jìn)度的前面，后半夜困的時候，大家就吃點東西，喝點茶提提神。
工藝和操作人員緊密配合，加上智慧產(chǎn)線的有序運作，最終，各工序銜接順暢，一件件零件被生產(chǎn)出來，秩序與金屬之美交織在零件表面的紋路中，道道閃耀。
生產(chǎn)模式煥新
早上8點，操作工李世清將自動加工生成的零件從貨架上卸下，并整齊排列，放入周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，他激動地說：“自動化生產(chǎn)線，給我們省了不少事！”
隨著智能機(jī)器人的加入，流動的智能產(chǎn)線實現(xiàn)“上料—周轉(zhuǎn)—加工—換料”自動化，24小時工廠讓零件從下料到成品“一鍵生成”，傳統(tǒng)制造由此煥發(fā)新彩。
以往在普通機(jī)床加工時，以人工操作為主，周期長，合格率難保證。“我們與廠家合作，集智攻關(guān)，在關(guān)鍵的加工工序上更新數(shù)字化設(shè)備，提質(zhì)增效?！备秺^飛說。
自啟動加工、自動化測量、零件自清洗……一個個智能程序的加入，帶來不少新變化。換上新零件，機(jī)床可自啟動加工，無人管理效率高。不僅如此，機(jī)床還可通過測量自動化去毛刺，實現(xiàn)零件自清洗，去掉90%以上多余物?！安粌H智能好用，零件還更漂亮，一致性也更好了?！备秺^飛說。
生產(chǎn)模式的煥新，也體現(xiàn)在大規(guī)模個性化定制和精準(zhǔn)過程控制。在趙連海的電腦上，有一張密密麻麻的排產(chǎn)表，紅色、綠色、藍(lán)色的線路圖標(biāo)注出每個零件的產(chǎn)線加工路線。工藝團(tuán)隊提前計算零件總加工量——1個月約6000小時。這意味著，8臺機(jī)床必須每天不間斷運轉(zhuǎn)。
“工作量最大的零件，我們先排滿，再把其他零件穿插進(jìn)去，保證月初投入，月底能產(chǎn)出?！壁w連海說，零件生產(chǎn)方案根據(jù)生產(chǎn)能力的大小，同步考慮設(shè)備、人力、編程，實現(xiàn)生產(chǎn)過程簡易化、模塊化、高效化。
隨著生產(chǎn)線的深入應(yīng)用、生產(chǎn)模式的革新，近期，紅峰公司大批量產(chǎn)品成功交付。（羅曼）
