換腦工程在行動“04專項”生產(chǎn)線落地航天領(lǐng)域

　　在航天科工三院159廠的機械加工廠房里，有軌小車徐徐行駛在軌道上，它能夠取走固定在托盤上的零件，再獲取指令，自動選擇將零件送入機床進行加工或者排隊暫存，通過操作工作臺，機床將加工好的零件自動送出在送入待加工零件，以上全過程只需要操作人員站在總控臺旁邊簡單操作著幾個按鈕，零件在幾個設(shè)備之間便能完成快速轉(zhuǎn)換，自動配送等功能。這便是航天領(lǐng)域內(nèi)的第一條基于國產(chǎn)裝備及控制系統(tǒng)的純國產(chǎn)化柔性生產(chǎn)線（以下稱為04專項生產(chǎn)線）。

 

　　高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備科技重大專項，是國家科技重大專項中的第4項，簡稱“04專項”。據(jù)了解，“04專項”實施8年多來，共性技術(shù)研究和創(chuàng)新平臺建設(shè)穩(wěn)步推進，重型鍛壓裝備、部分機床主機平均無故障時間已達到2000小時以上，接近國際先進水平；數(shù)控系統(tǒng)等核心零部件取得明顯突破，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在功能、性能方面的差距大幅縮小，一些關(guān)鍵功能部件在精度、可靠性等關(guān)鍵指標上已接近國際先進水平；重點領(lǐng)域裝備保障能力不斷提升，航空航天領(lǐng)域典型產(chǎn)品所需關(guān)鍵制造裝備的“有無問題”正逐步得到解決，汽車大型覆蓋件自動沖壓線全球市場占有率超過30%。

 

 

　　在航天領(lǐng)域柔性生產(chǎn)線中的柔性是相對之前剛性生產(chǎn)線提出來的理念，它能根據(jù)不同零件加工需求調(diào)整生產(chǎn)模式，就像一個充滿智慧的人，懂得隨機應變。“航天產(chǎn)品的零件結(jié)構(gòu)往往形狀復雜、結(jié)構(gòu)類型千變?nèi)f化，對壁薄和艙深都有很高要求。”生產(chǎn)線技術(shù)人員竇圣杰介紹道，“壁薄和艙深要求高，就需要不同零件各配套相應的刀具。”該柔性生產(chǎn)線已針對具有典型特征和尺寸的結(jié)構(gòu)零件配備相應的刀具并進行相關(guān)工藝操作，能夠靈活生產(chǎn)出的零件范圍已經(jīng)達到15種。

 

　　在傳統(tǒng)的機加作業(yè)模式中，把零件進行裝夾的工作是一件繁雜但基礎(chǔ)的工作，一般需要由吊車和2、3人共同配合完成，每次裝夾至少需要20分鐘。如今在柔性生產(chǎn)線上，自動化有軌小車替代了人工，成為生產(chǎn)線上高效率的新“搬運工”。“和以前人工單機生產(chǎn)準備時間已經(jīng)縮短了60%，人力成本大大降低了”，竇圣杰興奮地解釋道。“按照公司的生產(chǎn)任務(wù)，一年大概生產(chǎn)800~1000個零件左右，這樣的任務(wù)量一年需要安排10個工人進行生產(chǎn)，現(xiàn)在這樣的生產(chǎn)量最多只需要3個工人。”

 

　　除去自動化加工、縮短生產(chǎn)時間等特點外，機床利用率也大幅提高。

 

　　“以前一個零件的加工需要在好幾臺機床甚至好幾個廠房間進行頻繁周轉(zhuǎn)，每臺機器利用率約為20%左右，現(xiàn)在利用率可達到70%甚至更高，一條生產(chǎn)線就可以包攬全部的數(shù)控加工任務(wù)”，該生產(chǎn)線項目的負責人姜濤說。柔性生產(chǎn)線的落地加快了機床加工的效率，提高了零件完成的品質(zhì)，用人來做比喻的話，強健體魄才是一切的基礎(chǔ)。

 

 

　　管理學大師德魯克曾說，“你如果無法度量它，就無法管理它”。作為智能智造重要一環(huán)，工廠設(shè)備需要真正打破人員無法及時獲知數(shù)據(jù)的“啞”狀態(tài)，159廠將04專項配合啞設(shè)備改造，遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)自動采集等功能繼而向智能制造邁進。“我在辦公室的電腦里就能看到這條生產(chǎn)線的運行情況，哪些機器在運行，哪些機器是在休息的，產(chǎn)量多少都一目了然。”負責該生產(chǎn)線的工藝員介紹道。經(jīng)過反復的驗證和實驗，159廠突破了對機床設(shè)備的遠程實時監(jiān)控以及關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息可視化獲取技術(shù)。

 

　　智慧的產(chǎn)生需要有一個最強大腦的支撐。對于04專項柔性生產(chǎn)線來說，最強大腦便是就是“設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)”，04專項進入2017年以來，將逐步做強數(shù)控系統(tǒng)，用國產(chǎn)牌“大腦”控制四肢，完善數(shù)控機床的零件加工。在04專項生產(chǎn)線還未落地之前，原來的關(guān)鍵零件加工設(shè)備存在老化、精度不足、系統(tǒng)不穩(wěn)定等情況，團隊研發(fā)人員在分析目前裝備改造的需求基礎(chǔ)上，針對性地采用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)對現(xiàn)有設(shè)備進行數(shù)控化改造，“強健大腦”才能更好進行“造血”，提升現(xiàn)有機床的產(chǎn)能，打破之前依賴進口系統(tǒng)的瓶頸。姜濤提起“國產(chǎn)”，說到：“核心技術(shù)和裝備必須自主創(chuàng)新，使用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)進行升級改造這是必須的。”

 

　　從國防安全需要的角度出發(fā)，航天產(chǎn)品必須依托自主品牌系統(tǒng)，這是航天事業(yè)永續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)之一。04專項目前已完成13臺智能升級改造，“國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的升級改造展現(xiàn)了我們對高檔數(shù)控裝備的信心，這也是一種“科技自信”。”姜濤說。

 

　　中國制造是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。中國制造2025提出加快建設(shè)制造強國，作為承擔04專項部分的159廠，將肩負起使命，繼續(xù)攻堅克難，努力強健“柔性生產(chǎn)線”的頭腦與體魄，確保并拓展04專項的落地成果。（肖楊）