走进中国航天科技集团有限公司八院802所生产大楼,可视化电子屏幕随处可见,机械臂、自动化设备、柔性生产线展示着智能化的巧思已融入整个生产制造过程。
近几年,以德国工业4.0为主的智能制造工厂理念席卷全球,各国纷纷提出智能工厂建设规划。乘着“十四五”的东风,在工信部智能工厂建设政策的牵引下,802所循序渐进、厚积薄发,走出了一条适合航天无线电设备混流生产的智能制造之路。
数字化思维引领智能制造顶层设计
“围绕数字化转型‘一把手’工程,我们致力于数字化顶层规划与架构搭建,以科研生产面临的问题为导向,将数字化转型走深走实。”802所所长陈潜说。
802所的研制生产工作涉及多个专业和领域,是复杂的系统工程,且长期面临产品结构复杂、技术状态多样、工艺流程繁复、任务计划多变等难题。近年来,型号任务变化和技术迭代加速,混线型号数量多、产线更新频次多等新问题不断涌现。传统的航天制造管理模式在新形势下暴露出局限性。
2018年开始,802所再次审视产品设计、研发和生产的全生命周期管理,启动智能工厂建设。该所以“环保、人文、规范、智能”为建设理念,全面规划10层生产大楼车间布局,以产品制造流程为设计考量,引入智能库房,将总体物流方向设定为从高层逐步流转至底层。整个生产大楼充分考虑环境管控、过程信息采集等要素,进行智能制造规划。
同时,802所组建由各领域智能制造技术专家组成的150余人智能制造专业团队。人员分布于核心领导层、战略规划层、领域管理层、研发应用层。“只有打造一支专业的人才队伍,才能将数字化思维理念自上而下贯穿到底。”802所党委书记李昕说。
久久为功突破智能制造瓶颈
“数字化工艺技术的创新与突破,是我们航天混流制造企业提质增效的新增长点。”802所副所长兼总工艺师刘剑说。聚焦批量化自动测试、工艺流程优化、柔性化制造单元设计、智能在线检测与数据判定预警等目标,802所采取了一系列有力举措。
围绕批量化自动测试,他们自主研制低频、中频、高频等6类330余台自动化多型共线测试设备,覆盖了批产型号单板、组合、整机全链路的调测;设计柔性化防差错测试系统,解决了印制板精准识别、自动化插拔和批量化测试自动切换等瓶颈问题。
聚焦工艺流程优化,他们对206个调测工艺流程进行系统梳理,针对多品种、小批量生产特点优化工艺流程;构建13类标准化数据模型,形成4600余项元器件数据库和363项可复用的标准工序库。从此,工艺设计效率提升50%,工艺重复利用率提升90%以上。
在柔性化制造单元设计中,他们采用模块化理念,实现了单板、组合的全自动测试能力,通过自主研发的高低温、电老炼批量测试系统,实现了高低温测试制造单元和电老炼筛选制造单元的集中管控和无人值守。
围绕智能在线检测与数据判定预警,他们通过引入AI视觉检测技术,开发智能在线检测单元,实现点胶、装配、焊接等过程质量的自动识别与缺陷智能判定;基于海量测试数据,实现各级组件指标的关联性分析,构建了产品异常数据快速预警模型,及时暴露潜在问题,为优化产品设计提供决策支持。
由点及面带动智能制造全面辐射
通过持续建设,802所建成数字化装配单元、在线检测单元等21个制造单元,打造微组装生产线、柔性调测生产线等7条数字化产线,覆盖产品制造全过程。同时,该所搭建了生产现场集成化物联网络平台,实现装配、检测、测试、试验、环境等总计298台设备网络化集成和数据采集。
将项目执行系统作为“中枢神经”,该所贯通设计、工艺、制造的全生命周期管理链路,实现多型号任务混流生产的无缝衔接。由此,测试数据、运行状态等关键信息可同步至管理层分析平台,为质量预警、过程优化提供动态数据依据。“现在的任务量比以前增加了几倍,但操作人员数量和工作强度并没有明显增加,自动化和信息化应用已成为我们的日常。”802所4车间主任陆涓涓说。
智能工厂投用后,802所总体生产效率提高30%,低层次质量问题大幅减少。通过智能工厂建设,该所经营成效和产品质量显著提升,并先后荣获2023年工信部智能制造优秀场景、2024年上海市先进级智能工厂、集团公司首家通过智能制造能力成熟度三级评估的单位等荣誉。
此外,802所将智能工厂建设中取得的一些成果推广应用到市场。其自主研发的智能协同采购系统,已辐射上下游产业链企业超7800家,交易额突破600亿元,成为集团公司统一集采平台。通过积极推广和深化合作,智能检测系统等产品已广泛应用于航空航天等多个领域。
2025年1月初,在工信部联合组织的卓越级智能工厂选拔中,802所从各大企业的激烈角逐中脱颖而出,成为全国首批国家卓越级智能工厂,彰显了其在行业智能化升级浪潮中的示范引领地位。
(沈艳)