AGV小车在各个站点之间来回穿梭,不同产品的机械臂灵巧地翻转腾移、实现精准装配,装配完成的卫星在相应站点进行测试试验……走进中国航天科技集团有限公司五院卫星柔性脉动式生产线,现场热气腾腾,卫星制造有序运行,一派现代化智能生产景象跃然眼前。
在这里,以往需要耗时半年以上的卫星制造流程,如今1个月内就能完成。生产线可以实现每周出厂4~5颗卫星,年产能可达200颗以上。这座“星星”工厂,见证了新质生产力在五院落地的点点滴滴。
打造高标准的“星星”工厂
卫星柔性脉动式生产线坐落于天津滨海新区,是近年来五院大力推进科研生产模式转型、实施卫星规模化生产的有力举措之一。
生产线厂区内,近4000平方米洁净区域宽敞明亮,13个生产站点依次布局,实现了卫星从装配到测试试验,再到检漏加注等各个环节的全覆盖,一站式覆盖了整星全部研制环节。
据五院研制人员介绍,卫星上线后,依次在各个站点以同步的生产节拍实现脉动式生产。这样的生产方式以科学流程为基础,通过总装、测试、试验等各专业能力提升,推动实现资源优化配置及生产效率提升,确保综合效益最优,实现规模化研制模式转型。
按照目前的研制流程及运行节拍,卫星从分系统产品交付上线到整星下线出厂,总周期仅需20余天,卫星研制周期大幅缩短。后续,该模式将持续稳定运行,打造高标准的“星星”工厂。
“真正的批产是设计出来的”
要建设先进高效的卫星生产线、打造规模化生产能力,绝非仅仅是研制流程的优化,核心是从源头开展面向规模化的系统整体设计,确保卫星制造链的上下游都能与规模化生产相适应,带动全链条产能跃升,推动卫星由“工艺品”向“工业品”转变。
为此,五院按照“星线统一设计、系统统一谋划、产能统一部署、节拍统一把控”的原则,强化源头设计,创新性打造柔性脉动整星生产线,充分体现“真正的批产是设计出来的”的系统思维。
首先,在设计生产线总体布局时,团队就充分考量了配套能力的提升,生产线按照“1+3+9”的布局构建全链条生产体系。其中“1”是卫星柔性智造中心,实现卫星的快速总装、集成、测试;“3”是卫星三大主要模块的集成中心,实现模块的高效供应;“9”是影响卫星安全、任务成败的9类关键单机的生产专线,保证核心单机稳定、高质量生产。这样的整体布局全面提升了关键模块、单机、载荷等关键产品的产能,使之与整星研制节拍相匹配,进而提升整体的规模化生产能力。
其次,五院在生产线建设中还充分融合了多年来丰富的宇航产品研制经验,科学规划生产线布局和工作流程,并通过数字赋能,引入智能装备提高效能,建设了具备“柔性”“智能”等显著特点的先进生产线。
“柔性”体现了对生产对象的良好适应性。“如果把它比作汽车的生产线,那么柔性就意味着产线既能生产公交车,也能生产小汽车,也就是说生产线对产品的结构、尺寸包络、重量等的适应性比较强。”五院研制人员介绍。通过柔性化设计,五院为生产线预先设定了拓展方向,让生产线未来在面向不同需求的卫星制造中都能发挥好作用,体现了长远的设计思维。
“智能”则充分体现在生产线的数字化、自动化和智能化技术应用中。产线生产全过程实现完整的数字化设计、生产和管控,应用高效物流、自动装配、一体测试、自动试验等多项智能制造成果,同时还引入了人机协作机器人等智能设备。生产线充分应用了五院推进“五化融合”建设的相关成果,通过智能制造手段减少人员使用,提升资源利用效率,系统提升了卫星研制能力。
卫星柔性脉动式生产线于2022年正式投入使用,正在卫星规模化研制实践中大显身手。2023年7月至今,从该生产线下线的多颗卫星相继发射入轨,卫星在轨状态良好,生产线的生产能力得到了充分验证,实现了我国首次利用生产线完成整星研制并实现在轨稳定运行。
“当前国家锚定发展新质生产力,我们建设这条生产线,是为了进一步提升卫星制造的自动化、智能化水平,提高生产效率,也是航天领域发展新质生产力的生动实践。”五院研制人员说。
卫星柔性脉动式生产线的应用和实践,是五院持续提升卫星研制能力的一个缩影。近年来,五院深入推进“五化融合”体系建设,大力推进科研生产模式转型升级,不断从量的积累迈向质的飞跃,从点的突破迈向系统能力的提升,带动航天技术取得革命性突破、卫星制造产业深度转型升级,为发展新质生产力贡献航天力量。
(苏际聪)