三个升级给长征七号带来的特殊待遇

文章来源:中国航天报 发布时间:2013-11-08

——211厂在长七火箭结构产品研制中不断突破管理、技术和模式侧记

作为我国未来中型运载火箭的主力,长征七号火箭正在进行结构产品的集中生产。该型火箭在211厂,享受着“优先级最高”的特殊待遇,该厂通过管理、技术和制造模式三个方面的升级,加速其研制进程。

升级管理制度

突破研制短板

211厂形成了两线、两级“井”字组织,快速解决生产问题。两线是指生产和技术两名副总师分别进行生产组织和技术攻关;两级是指厂一级形成专题生产计划,做好顶层策划,基层车间和处室一级对照计划梳理工作,集中人力、物力优势,密切合作,推进生产。

针对长七火箭,该厂专门形成了内部协调机制,确保生产信息畅通。该厂建立了现场办公制度,每天下午4点半,一院型号办、物流中心等单位现场协调解决当天问题,确保小问题不过夜;建立例会制度,每周六由型号总指挥组织相关人员,总结本周工作情况,安排下周工作。各车间每天形成工作报告,上报厂里,对照专题生产计划梳理短板,逐个突破。

该厂各车间实行专人专岗制度,加强追责,使职工的精力得以高度集中。在首个贮箱的生产过程中,部段焊接车间突破以往分工模式,将骨干工艺员列为型号主管工艺员,统一管理工装申请、工艺技术、资源协调各环节;配备特级技师实地指导焊接工作,成立攻关小组超常工作。首个助推贮箱仅用23天便完成了焊接下架,比现役型号所用周期减少了一个多月。

在长七火箭生产过程中,该厂各单位通力合作,铺设了一条“绿色通道”。由于火箭分离环材料与现役火箭不同,淬火时必须在4小时内完成时效处理,负责这一工序的热处理车间因设备局限无法满足这一特殊要求,而部段焊接车间的烘干炉可以满足要求。于是,计量理化所为烘干炉做好设备鉴定,热处理车间与设备操作人员做好技术交接,部段焊接安排专人值班,在几个车间的分工协作下,顺利完成了时效处理,而这条“绿色通道”也保留了下来,继续为长七其他零件的时效处理发挥作用。

此外,该厂还在硬件设备保障上付出了很多努力。为满足长七火箭特殊结构要求,该厂在不到1个月的时间里,自主设计、研制并搭建起38兆帕超高气压试验系统,对火箭的助推箱间段、后过渡段进行超高压气密试验;导管车间老中青三代结合,在26天内完成了205项长七助推导管生产任务,创造了车间导管装配合格率新纪录;统筹京津两地资源,在天津厂区建立并快速应用了自动化铆接生产线,弥补了南苑厂区能力短板。

升级生产技术

提高质量效率

据悉,长七将承担着发射货运飞船等重大发射任务,对其运载能力、可靠性等要求更高,因此在设计中采用了多种新材料、新结构。该厂将手工作业转为自动化生产,通过技术升级大幅度提升质量效率。

零件成形是第一道关口。以前,瓜瓣凸孔都是在3000吨钣金成形设备上完成,需要大型工装,从申请工装到最终完成凸孔至少要4个多月,为此,钣金车间尝试使用电磁脉冲技术,凸孔成形,经多次试验,寻找合适参数,车间仅用零点几秒便取得了凸孔成功;过去,防晃框的成形工艺工序繁多、生产周期长,且需申请多套工装,成本较高,钣金车间在对产品特点和原有工艺分析的基础上,改为板材数控折弯,生产周期从6个月缩短到7天以内,节省工装费用近100万元;9月,车间又首次在转接管上使用旋压数控成形技术,取代原有的手工旋压成形,大幅提高了质量效率。

直径相同而长度增加数倍的贮箱,对焊接质量提出更高要求。部段焊接车间在长七3.35米芯级贮箱和2.25米助推贮箱纵缝上,采用了不需填丝的搅拌摩擦焊技术,减轻了整个贮箱结构的重量,焊缝一次合格率达到了97%以上;部段车间还提前攻关贮箱环缝的焊接技术,使用了单面两层自动焊接技术。这两项技术使长七火箭贮箱实现了自动化焊接,省去了手工封底工序,保证了焊接的稳定性。

零件、部段生产上的技术升级一个方面。经过数千件试验件摸索,导管车间自行设计了全位置焊接接头,将不锈钢小导管箭上全位置焊接技术成功应用于仪器舱振动试验件上,质量检测合格率达100%。总装车间在比现役火箭多出数倍的导管上安装了双道密封结构,圆满完成了首个助推器的总装,还自主设计改进工装,采用高难度的“鼠笼装配模式”,顺利完成了液氧煤油发动机的首次装配。

升级制造模式

实行三维数字化

管理和技术升级为长七火箭当前的研制进度注入了加速度,提供了质量保障,制造模式升级则为这个型号的长远发展打下了基础。

三维数字化制造是制造模式中最具代表性的升级,是技术创新与管理创新的综合体,即以数字化建模仿真与优化为特征,将信息技术、数字化制造技术应用在火箭的设计、制造、测试与试验、管理和维护生命周期的各阶段和各方面。3年前,该厂即开始部署长七全箭10多个部段三维数字化制造工作,成立了火箭箭体结构三维数字化制造工作组,明确了三维数字化制造总体思路,并制定了详细的实施步骤。2011年初,该厂完成了长七数字化制造总体方案,包括数字化制造IPT协同、模型下厂、三维工艺设计、三维生产和三维检验五个环节。

该火箭作为211厂首个三维数字化制造产品初现成果。2012年9月30日,首个全三维模型制造的贮箱——长七助推氧箱下架。今年9月22日,首个助推器完成总装出厂,其助推总装、助推仪器电缆安装、助推器管路安装等过程均为三维模型装配,三维模型已初步打通长七火箭从零件、部段装配到箭体总装的生产流程。

该厂还将装配仿真技术应用于助推箱间段环管的数字化预装配中。该厂发现装配过程中环管与框、支架存在相互干涉的问题,便立即将这一问题反馈给设计部门。工艺员与设计人员重新规划管路,改变环管安装位置和形状,成功解决了这一问题,避免了实际装配的返工。

今年11月至明年1月,长七火箭将迎来研制最高峰,该厂发出动员令,汇集力量、责任到人、突破短线,向长七火箭研制难点亮出利剑。