按照集团公司提出的“推进系统重构和能力重塑”工作要求,航天科技集团五院529厂结合五院“空间人工智能及机器人技术发展与应用(CAST+AI·R)专项行动”工作安排,立足智能制造技术落地应用,强化自主创新与融合发展,制定了“点、线、面”顶层规划方案,巩固机器人智能制造应用,促进新质生产力发展。
移动加工
推动生产力“点”上智能增强
随着我国航天器朝大型化、复杂化方向发展,产品加工尺寸超大、超出现有设备行程的难题日益凸显。针对这种情况,529厂突破了移动机器人原位加工技术,创新采用“啄木鸟”式制造模式,实现“小设备加工大产品”的目标。
529厂突破了大范围全局定位与局部精细化配准、机器人高精度高刚度设计与标定等关键技术,研发具有自主知识产权的“全向移动平台+多构型机械臂+多功能末端执行器”系列化移动机器人装备,覆盖了铣削、检测、打磨、焊接等任务需求,形成了面向大型航天器结构的柔性制造系统。
通过“设备动代替产品动”的方式,529厂解决了一批产品由于现有设备行程不足导致无法加工的“卡脖子”问题。
功能跃迁
推动柔性生产单元/生产线智能赋能
该厂以实际应用场景需求为导向,针对卫星制造中“多品种、小批量”的实际情况,结合卫星规模化生产与高可靠性要求,建立了29个适应不同类型产品的柔性生产单元/生产线。
近年来,529厂聚焦卫星结构板通用零件、型谱化单机零件的规模化生产需求,对现有生产单元自动化程度进行了评估,优化了产品聚类分析、工艺流程、工艺参数,构建了多套以机器人自动上下料为特征的柔性自动化加工单元,推动生产模式从纯手工、半机械化、机械化、自动化向智能化单元转变。
每个加工单元由1台上下料机器人以及5~8台不同行程和功能的数控铣削加工中心、车削加工中心组成,在总控系统调度下,实现了无人工干预的自动装夹、自动定位、自动加工,使生产模式从“一人操作一台机床”变为“一人管理一套单元”,实现了产能提升,大幅降低了人工成本。
数智转型
推动科研生产体系智能重塑
该厂不断推动科研生产系统升级,支撑科研生产管控数智转型,实现技术创新和管理创新。
在技术创新方面,529厂以虚拟快组生产线为核心,加速推进制造车间柔性化建设。在有限资源约束下,该厂建立了虚拟快组的新制造模式,解决了任务快速增长与资源供给不足的矛盾。同时,该厂基于模型实现产品与产线的数字孪生,提升了智能制造水平。
在管理创新方面,该厂建设“业务主导变革+数智赋能”的科研生产管理机制。该厂通过优化完善各科研生产信息系统功能,提升系统对各业务环节的覆盖性与好用易用性,支撑指标体系对科研生产各系统的数据需求,促进基于知识的工艺精益化设计能力、数据驱动的过程管控能力、模型驱动的柔性制造能力提升。
(文科 乐毅 刘汉良)