在探索浩瀚宇宙的征途中,航天电子系统如同人体的神经网络,承载着信息传递与指令执行的重要使命。作为这一“神经网络”的生产者,航天科技集团七院7105厂电子装联领域正经历着一场由“制造”到“智造”的深刻变革。
从自制工装的初步尝试,到自制设备的深度突破,再到自动化设备的全面应用,直至数字化产线的整体构建,该厂用自主创新的钥匙打开了智能制造的大门,书写着装焊调测产品全生命周期效率与质量变革的新篇章。
从无到有 自制工装的创新萌芽
走进7105厂总成车间,汇流条半自动搪锡、点胶胶管放置支架、热缩套管管理装置、涂切多功能两轴运动平台等一系列自制工装整齐地摆放在桌面上。
“电子装联曾高度依赖‘工匠之手’——高级技师凭借经验,用烙铁焊接毫米级的器件引脚、用显微镜排查细微的虚焊点位、在方寸机箱内排布数千根导线。这样的‘手工模式’逐渐显露出效率和质量的双重瓶颈。”总成车间主任段鞠介绍道。
以涂胶为例,几年前,该厂“成都工匠”王彪就干过这项工作。操作时,他需要将胶水一点点挤进凹槽,用片状工具刮平,溢出来的部分再用无纺布擦拭清理。“对于复杂工件,涂胶就需10多分钟,胶量多少全靠手感。如果胶水不小心掉到产品内部,还会造成多余物隐患。”王彪介绍。
现在,集成的涂切多功能两轴运动平台,已可以独立完成自动涂胶和部分材料的切割。这款“量体裁衣”式工装由王彪自主研制,具有极强的“学习能力”,可通过导入工件结构图纸自动生成点胶枪的移动路线,胶量控制精准稳定;没有图纸时,操作者只要“手把手”教它一遍,它便能形成拖拽记忆,“一比一”复刻操作路线,真正实现“10分钟变10秒钟”。
由点及面 自制设备的突破升级
航天电子装联“多品种、小批量”的特殊性决定了标准化解决方案往往难以普遍适用。随着任务增长,单纯依靠工装创新提升效率已无法满足需求,部分关键设备的自主研制成了新趋势。
“搪锡工序是电子装联操作中的关键一环,以往依赖人工,不仅效率低,质量一致性也无法保证。”从事电子装联工作的电装车间副主任尤思博说道。
跟着尤思博走进生产线,映入眼帘的便是一台通孔元器件自动搪锡设备。依托国防邮电产业示范性劳模和工匠人才创新工作室,唐仁杰和他的团队历时2年,经过数十次的参数摸底和实验验证,研发出了这款通孔元器件自动搪锡设备。
通过搪锡设备的操作窗口可以看到,当器件抵达指定位置时,焊锡液从设备底部自动喷高,单个器件自动搪锡的平均操作时间缩短至30秒且锡层覆盖均匀光滑。在四川省首届职工创新大赛中,这台设备从近400个项目中脱颖而出,以排名第十三的好成绩获得了三等奖。
数据赋能 自动化测试的全面革新
“智造”能赋能速度,更能保证质量。“测试环节是产品质量的‘守门关’,其自动化转型也很关键。车间正逐步构建从单机操作到系统互联的智能试验测试系统。”总成车间副主任王冬雪讲道。
在几乎无人值守的试验室,王冬雪说起一套自动测试系统,它能够检测火箭发射场上作为“安全卫士”的绝缘电阻测试仪。“以往人工目检多为手动模式,单台产品就要测试1万余次,现在通过软件实现数据的自动采集后,单台测试时间从8小时缩短到3小时。最重要的是,测试记录100%可追溯,合格判定也由人工决策变成了数据驱动。”
从“人找Bug(漏洞)”到“Bug找人”,类似的自动化测试系统在总成车间如雨后春笋般涌现着。测试路径自主规划、测试数据实时研判、数据变化趋势反哺工艺决策……总成车间走出了一条自主创新之路。
系统重构 数字化产线的智慧跃迁
如果说该厂自主研发的各式智能装备解决了“单点效率”问题,那么各车间数字化产线的搭建,则打通了“全局脉络”,实现了量和质的整体跃升。
该厂采用自主研发、联合开发和非标定制等方式,进行数字化产线建设。“所有看似微小的创新积累,都为后续更大规模的智能制造转型埋下了伏笔。”电缆车间党支部书记韩光辉说道,他身旁,“咔咔”作响的剥穿压一体化平台正以精巧的技艺为航天器的“血管”——电缆保驾护航着。
“包含毛坯制作、电连接器预处理、装焊以及测试4个单元的电缆数字化产线如今已投入应用,整体效率提升了2倍。”电缆车间副主任刘懿补充道。
不仅电缆车间,昔日工作琐碎繁杂的总成车间目前也正随着线号切割、自动下线、螺装等7个典型自动化单元的应用而发生着脱胎换骨的变化。电装车间的通孔柔性自动化产线更是实现了不同产品的并线、混线生产,属行业首创。
(刘帅)