图为一院18所复杂壳体机加数字化生产线。李心韵 摄
近年来,航天科技集团一院18所深入贯彻绿色发展理念,将绿色制造体系建设纳入“十四五”综合发展规划中,推动形成资源节约、环境友好、产业优化、布局科学的绿色发展格局,获评国家级绿色工厂和工业产品绿色设计示范企业称号。
绿色设计强引领,为发展做“加法”
绿色设计是工业领域实现碳达峰、碳中和的重要抓手,18所在产品研制过程中深入贯彻高集成、轻量化、长寿命的设计理念,突破绿色设计关键技术,减少原材料获取、产品使用等阶段的碳排放。
2023年10月,在上海亚洲动力传动展会上,一组电机泵引起了众多专业人士的高度关注。这一国际首创产品,采用伺服电机与液压泵“同轴共壳”的设计巧思,并高度集成了驱动控制单元。
“它可以像U盘一样即插即用,并拥有无泄漏、高精度、状态自监测、高动态性能等突出优点。”电机泵产品负责人孙东宁介绍:“其能耗较传统产品降低80%,而且可靠性提升了一个数量级,未来可以推广应用在运输、冶金、挖掘等工业场景。”
在18所的很多“明星产品”中,都可以找到轻量化、高集成、长寿命的设计:为运载火箭研制的轻量化电静压伺服系统,能够减重40%以上;应用异构冗余绿色技术的C919国产大飞机货舱门作动系统,能够随飞机工作30年;国产高集成体外膜肺氧合设备,整机重量仅为国外同类产品的1/3……这些绿色明星产品正是18所将绿色设计理念落地,坚持创新驱动,以绿色设计引领发展的生动实践。
智能制造创优质,为质效作“乘法”
偌大的厂房里没有穿梭忙碌的工人,没有交流对话的声音,只有机器进行伺服产品加工时发出的切割声与碰撞声,这一场景在18所复杂壳体数字化生产线每天都上演着。工人们将预装好的工件和托盘放在工作站,不用有人全程跟产,从原材料到最终成品,上下料、换刀、加工等工作均由机器自动完成,最终成品像复制粘贴一般,件件合格。
复杂壳体数字化生产线负责人张红超介绍,生产线不仅实现了由专人值守转变为全自动化黑灯无人生产,更消除了人为误差,产品合格率提升至98%。
绿色制造强调资源消耗少、环境污染少,侧重降低消耗,智能制造强调互联互通、自动智能,侧重提质增效,两者相互促进,不可分割。自2020年起,18所以智能制造工程、绿色制造工程作为重要抓手,率先启动数字化生产线建设。
如今,10条互联互通的智能生产线实现了科研生产精细化运营、高效率协同、全过程管控,让航天伺服产品生产走上了“快车道”,更成为18所提质增效、降低消耗的重要抓手。
智慧管理巧节能,为能耗做“减法”
聚焦能源消耗,18所以有效实现减少碳足迹为目标,深度融合科研生产和精益管理,建立并认证了能源管理体系,加强能源使用的精细化管理,成立能源管理中心,开展智慧电力能源管理系统建设。
什么设备最耗电?人走灯灭能省多少电?依托新建立的智慧电力能源管理系统,18所实现了全所电能的可视化、精细化管控,以及基于照明、空调和生产等维度下的用电实时统计,用大数据清清楚楚地算了笔“明白账”。
“我们充分利用‘峰谷’分时电价,合理安排用电时间,将电锅炉等高耗能设备安排在‘谷段’运行,一年就可以节省电费约144万。”能源管理中心主任熊浩说,“节能降耗,就是在提高我们的市场竞争力,也是走健康可持续发展的必由之路。”
工艺替代治源头,为污染根源做“除法”
18所加大绿色工艺研发应用,深入打好污染防治攻坚战,主动淘汰落后的生产设备和工艺,积极实施清洁生产,从源头减少污染产生。
电镀是航天产品制造的重要工艺技术之一。它像一层“外衣”,能够有效提升产品的抗腐蚀性、耐磨性、导电性。传统电镀加工多使用氰化物。然而,氰化物作为一种危险化学品,使用不当易导致环境污染和人体伤害。
“2021年我们启动了无氰电镀工艺替代项目,全面梳理识别出涉及6种氰化电镀工艺的269种零件,开展了系统的工艺试验,通过更改零件材料、结构或表面处理方式逐项制定了改进方案。”工艺管理处处长宋振坤说:“新的电镀工艺不再需要氰化物作为介质,对人体危害更小,对环境也更加友好。”
18所还建成了微弧氧化生产线,替代硬质阳极化和铬酸阳极化的复合氧化工艺,减少操作内容,使工艺流程更加精简,零件硬质阳极氧化工艺由20天缩减为1天,大幅减少了重金属废水排放。
推进绿色低碳发展是一项长期而细致的工作。面向未来,18所将持续发挥绿色示范的带动作用,引领伺服专业持续发展方向,在“绿色赛道”上提速竞跑,为高质量发展增添新动能。
(李心韵)