航天科技八院806所推动数字化智能化发展侧记

文章来源:中国航天报 发布时间:2023-12-27

走进中国航天科技集团有限公司八院806所装药车间绝热层制造厂房,自动混炼系统、小粉料自动化称量系统、自动化立体仓储系统等一台台整齐排列的设备有条不紊地运转着,机械臂灵活舞动,配合传送带精确灵活地抓取物料、转运、入库……

在总控室的大屏幕上,分门别类实时跳动着20余台自动化设备采集的生产过程数据,整个工序的生产状态一目了然。“一旦采集的数据超出成功包络线,屏幕上显示的绿色数据就会变成红色,并开启声光报警,我们第一时间就能采取应急措施。”车间工艺师小程说。

“十四五”以来,806所全力推进数字化转型,打破传统壁垒,实现科研生产可视化,为应对新形势新挑战再添新动力。

装备赋智 角逐自动化制造新赛道

在绝热层组摆满荣誉证书的展柜里,一张张国家发明专利证书尤为醒目。“这是我们自主设计的真空贴片系统,它将原有需要人工操作的环节采用程序控制,工作人员只需操作系统,下达生产指令,便可全流程自动化完成真空贴片。”

据主管工艺师小郝介绍,为破除操作难度大、手工作业多、检测手段弱等困扰绝热层制造专业的三大“顽疾”,806所自研了真空贴片系统等20余台(套)自动化装备,突破了固体火箭发动机胶粘剂自动喷涂等6项工艺瓶颈。“目前我们仍然在不断对装备进行改造升级,将来不仅能实现真空贴片过程的全自动,还能实现工艺一致性控制和隐患智能预警、故障准确定位、工艺偏差自纠等功能,用系统的最强大脑指导生产。”

有了自动化装备的加持,绝热材料制造等关键工序实现了生产流程自动化,设备运行更规范、更稳定、更一致,解决了绝热层制造过于依赖目视观察和手工操作、自动化水平低、质量控制难、问题不可追溯、劳动强度大等问题。经统计,自绝热层自动化生产线建成以来,绝热材料制造产能翻了两番,碳纤维立体编织物制备、胶粘剂涂覆等工序生产效率提高90%以上,绝热材料制备等工序实现连续4年合格率100%的新纪录。

工艺赋能 激活绝热层制造原生力

“绝热层自动化生产线不仅可以实现生产数据的实时采集,还能从能量、扭矩、温度等3方面实时体现物料在密炼舱内的状态。”小郝指着显示屏上3条颜色不一的曲线说,“从这个点开始,曲线不再波动,说明物料的状态稳定了,这就是我们要选择的最佳工艺点。”全过程数据采集不仅确保了生产过程有记录、可追溯,还为工艺优化与再设计提供了有力依据。

为了充分发挥信息化、数字化技术的优势,806所以MOM(制造运营管理)为主线,以流程为基础,构建了工艺设计、工艺管理、工艺应用“三位一体”的运行模式。通过可视化作业排产、SOP(标准作业指导书)作业指导、全过程生产运行状态监控、产品制造数据管理等核心功能,提升了绝热材料制造和绝热层成型工序的高效性和规范性。MOM的引入实现了设计、工艺、生产全链路数据协同,作业现场的专业化与一致性有了明显提升。

目前,806所已有7个型号在MOM上试运行,生产计划的下达更加细化,图文并茂的作业指导更加直观,检验点数据的采集也更加客观、智能。结构化工艺与物联网技术的结合,整体赋能生产降本、提质、增效,帮助806所由制造向智造转变。

为解决数据采集量大、协议标准不统一、难以保证实时性等三大难题,806所自主开发针对非标设备的统一化智能集成平台,建立标准化集成接口体系。体系以SCADA系统(数据采集与监视控制系统)采集到的现场实时数据为源头,将生产现场3个不同单元采集的上万条信息集成在一个数字化制造平台,建立了基于车间物联网的数字化采集与监测网络,具备20余台(套)自动化设备物联集成、数据在线采集、监测数据分析等核心功能,实现了绝热层制造智能化、生产过程透明化、生产装备数控化和生产信息集成化的目标。

总控室大屏幕上滚动出现、不断变化的数据和图表展示着每台设备的开机时长、利用率、运行状态、故障率以及当日各工位计划完成情况等实时信息。这些实时数据有助于管理者准确了解生产情况以及综合利用率,满足管理者对生产过程安全管控和质量管控的需求,助力掌握生产节拍,帮助车间最大限度调度设备资源,为解决多品种、小批量交叉生产难题提供了全新思路。

当前,806所的数字化建设已经从夯实基础、探索创新阶段进入业务重构、系统重塑、能力提升的关键阶段。面对加快推动航天强国建设的迫切要求,806所将围绕数智车间建设目标,打通数字化应用的“任督二脉”,使之成为工艺优化的“参谋部”、成本管控的“晴雨表”、精益管理的“信息窗”。

刘开伟