卫星等航天器制造 正从“制造”迈向“智造”

走进中国航天科技集团有限公司五院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，经过环环相扣多道工序后，有序排队进入包装箱。

这是该厂去年年底投入使用的印制板智能制造生产单元。据电装中心副主任王宁宁介绍，该生产线的运行使印制板生产效率提升了5~10倍。

近年来，529厂按照“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。      

从点到线，让生产“跑起来”

在529厂精密制造中心厂房一隅，一台约3米高的机器人正在5台智能机床间“排兵布阵”。凭借着三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，灵巧地抓取出机床加工好的零件，再把中转台上的原料放进机床……         这是该厂新建成的封头结构自动化生产单元，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，而七轴机器人则负责各工序的衔接和原料、产品转运工作。

  两三米宽的走道另一侧，则是传统加工的情景——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。   据了解，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，产能由每天6件增加到22件，单套成本降低55%。  

近年来，市场订单成倍增长，仅仅增加人员、加班，已然不能破解难题，让设备连成线、让生产“跑”起来迫在眉睫。为此，529厂建立10个专业组，围绕十大制造能力提升规划了81个制造单元，并形成了各单元智能化改造的清单。按照任务的轻重缓急和经济效益的高低，该厂把制造单元分为五个等级，五级是智能化改造最紧迫的单元。  

印制板智能制造生产单元就是该厂建立的第一个智能化生产线。曾经，每一道工序都有独立检验，一件产品在加工中要拿去检测六七次，工人常常干一天活就要花半天时间填写数据。如今独立的设备连成一条生产线后，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，极大地压缩了生产周期，释放了大量的人力资源。

  紧接着，五轴机床柔性生产单元、封头结构自动化生产单元接续上线。 目前，529厂已有8个智能化生产单元逐步走向成熟，产能成倍提高。   “由于航天产品的特殊性，智能生产单元必须是柔性的。”精密制造中心副主任刘汉良介绍，同类产品只需要根据尺寸不同，更换卡槽、卡盘和夹具、道具等工装即可生产。

  在“流程驱动、数据驱动、知识驱动”三方驱动下，529厂还打造了新一代智能制造信息系统，实现全部专业、全部新投产型号产品生产过程的数据贯通。原先一个车间主任要往返于各个部门，如今通过智能制造信息系统，足不出户就可以全方位掌握各路信息。      

机器代人，让产能提起来

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”。  

走进529厂复材产品制造中心，厂房高大敞亮，“事业凝聚力量，精工制造完美”的条幅挂在正中的墙上。厂房的一角摆放着新成员——二次表面反射镜自动贴片系统。   “要是3个月前来的话，这里还是大家热火朝天加班加点的景象。”529厂复合材料产品制造中心主任王建宇指着一个生产工位说。   二次表面反射镜主要贴在航天器太阳基板上，一颗中型卫星需要约8000片。每一片反射镜表面不可污染，不能有划痕，片间间距要求在0.2毫米以下，一个熟练的工人一个小时也只能贴100片。这种镜片只有约75微米厚，稍不留神就会破碎，二次清理碎片难度非常大。如今有了自动贴片的智能化系统，最大产能可达1小时1000片，碎片率也下降到了0%。  

在隔壁厂房的航天器蜂窝夹层结构智能生产单元，两名工作人员正在对新采用的激光投影辅助装配系统进行调试。一颗卫星的蜂窝夹层里有着成百上千的埋件，什么产品埋在什么地方，曾经工作人员要对照图纸一个一个地找。如今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，预埋件位置清晰可见。虽然目前该系统还在磨合中，产能却已从月产140块结构板提升到了月产300块。

宇航产品没有标准化的智能制造系统，科研人员必须“另辟蹊径”。智造转型项目从立项到投入使用，就像是一场长跑，要经历无数次的磨合与迭代。在529厂，揭榜挂帅、创新提案评选、智能生产能力发布会等激励手段层出不穷，智能化改造已经成为一股热风。    

    “如果说生产线是一条高速公路，那首先要有能上高速公路的车。”该厂生产制造部副部长刘金山说，智能化改造的前提是批产化。为此，529厂不断推动批产化工作，仅某卫星平台就实现了80%的产品组批生产。该厂把智能化改造重点进一步向宇航领域转移，与总体设计部门联动，提出更多适合智能化生产的产品组批生产设计方案，从工艺端促进宇航型号产品化工作的深入实施。   后续，该厂将不断深化理论实践，坚定不移推进 “制造厂”向“智造厂”转型，实现“三高”全面发展，为助力集团公司早日建成世界一流航天企业集团贡献力量。

特别鸣谢 《中国航天报》 航天科技集团五院529厂   文/贺喜梅 戴敬宜