7月5日電(記者 趙磊)今年,中國空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首次載人發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功,六院58臺發(fā)動機護航“神十六乘組”會師“天宮”。這是長征系列運載火箭第475次發(fā)射。據(jù)了解,今年長征系列運載火箭發(fā)射次數(shù)將超過60次,四季度將迎來長征火箭家族第500次發(fā)射,距離第400次發(fā)射不到2年時間。伴隨著高密度常態(tài)化發(fā)射特點,來自航天科技(000901)集團六院的金牌動力再一次走入大眾視野。
長征系列運載火箭的飛行試驗次數(shù)持續(xù)保持高位,說明運載火箭在應(yīng)對高強密度發(fā)射的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)時,在安全性、可靠性、入軌精度上實現(xiàn)了新的提升,也說明由六院研制擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的液體火箭發(fā)動機,其產(chǎn)品可靠性持續(xù)提升,研制交付能力不斷增強,這也是液體動力的卓越推舉與全力護航。
隨著火箭發(fā)動機多品種、高質(zhì)量、短周期研制形勢的變化,特別是面對近年來航天型號任務(wù)呈現(xiàn)“六個常態(tài)”新特征,發(fā)動機交付任務(wù)量激增,原有生產(chǎn)布局與模式的不適應(yīng)性愈發(fā)明顯,為適應(yīng)液體動力支撐航天強國建設(shè)和世界一流軍隊建設(shè)的迫切需求,確保以重大工程為代表的研制交付、液氧煤油發(fā)動機產(chǎn)能提升工程和“八年九機”快速研制等任務(wù)順利完成,六院精心策劃,于2021年開始全面實施卓越產(chǎn)品行動。
【資料圖】
從“小子樣工藝品”向“規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化”變革
尋標(biāo)、對標(biāo)、達標(biāo)、創(chuàng)標(biāo)。實施卓越產(chǎn)品行動是六院支撐和推動液體動力實現(xiàn)“三高”全面發(fā)展的重大戰(zhàn)略部署,是加快推進生產(chǎn)組織模式轉(zhuǎn)型升級和科研生產(chǎn)管理現(xiàn)代化、支撐世界一流軍隊建設(shè)和航天強國建設(shè)的重要舉措,是中國液體動力國家隊的航天報國初心、航天強國使命,也是建成世界一流航天液體動力公司的重要途徑。通過實施卓越過程建設(shè),建成適合液體動力發(fā)展的先進、高效的產(chǎn)業(yè)體系,才能從根本上支撐液體動力從“小子樣、工藝品”向“規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化”變革。
今年3月27日,西發(fā)公司第二條總裝脈動生產(chǎn)線正式投產(chǎn)應(yīng)用,發(fā)動機總裝生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率大幅提高,加快推動了六院科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級。
和以往車間里工人們熱火朝天的忙碌景象不同,這里的工人看似并不多,“其實我們這兒的同事不少呢?!奔夹g(shù)人員指了指生產(chǎn)線,“看,那些都是我們的‘機器人同事’。”只見生產(chǎn)現(xiàn)場,機械臂、桁架機器人、自動上下料系統(tǒng)、在線檢測設(shè)備、光學(xué)掃描儀、智能立體庫……機器與機器之間正有條不紊地“交流信息”。
對比之前,120噸液氧煤油發(fā)動機氧預(yù)壓泵誘導(dǎo)輪加工周期縮短至28小時,效率提升10倍;機架熱處理生產(chǎn)線實現(xiàn)熱處理全過程自動化、高效化和集成化,效率提升10倍。2023年,西發(fā)公司第一季度交付發(fā)動機同比增長40%。西發(fā)公司列入院第一批卓越過程建設(shè)項目清單的106個項目中78個已完成建設(shè),進入試運行和迭代改進階段,以先進制造單元為最基本細胞、以先進生產(chǎn)線為主干的液體動力產(chǎn)品先進制造體系初具雛形,生產(chǎn)管控精細化水平顯著提升。
從“機群式孤島式”向“一個流”轉(zhuǎn)型
固化,優(yōu)化,量化,標(biāo)準(zhǔn)化。先進制造單元是卓越產(chǎn)品行動的重點,也是最基本細胞,與傳統(tǒng)固定生產(chǎn)相比,單元化的生產(chǎn)一改以往機群式、“見縫插針”式布局,實現(xiàn)了同類產(chǎn)品批量化、標(biāo)準(zhǔn)化、流水式加工,消除了“孤島式”生產(chǎn)方式,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的“一個流”。所謂“一個流”生產(chǎn),就是將產(chǎn)品按節(jié)拍一個一個地流動的生產(chǎn)方式。
按照原來的生產(chǎn)模式,11所遠征公司閥芯壓制產(chǎn)能年產(chǎn)不足4000件,由于生產(chǎn)難度大,工人壓制一件產(chǎn)品需要45分鐘,且批量生產(chǎn)工藝參數(shù)一致性難以得到有效保證。
哪里有瓶頸,改革創(chuàng)新就要從哪里入手。為此,六院各單位在梳理產(chǎn)品生產(chǎn)試驗工藝流程基礎(chǔ)上,建設(shè)先進制造單元和生產(chǎn)線,加快推動科研生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級,逐步探索適合批量生產(chǎn)的工藝流程優(yōu)化技術(shù)。建成一個個充分運用先進管理工具、可復(fù)制、可拓展的制造單元,按照“連點成線、由線及面、多面一體”的思想,構(gòu)建“小核心、大協(xié)作、專業(yè)化、開放型”的液體動力發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系。
通過對單元控制程序進行調(diào)整與優(yōu)化,閥芯壓制生產(chǎn)時間縮短至每件15分鐘,產(chǎn)能提升5倍,合格率達98%以上?!懊髂晡覀儗⒁詥卧鳛槭痉兑龑?dǎo),不斷總結(jié)卓越過程建設(shè)工作的經(jīng)驗成果,統(tǒng)籌細化產(chǎn)品保證、數(shù)字化、成本管控等各項要求在卓越產(chǎn)品行動中的落實落地,發(fā)揮卓越過程對促進設(shè)計與工藝有機融合的技術(shù)平臺作用,加大力度推進設(shè)計工藝協(xié)同匹配,實現(xiàn)各項工作的整體推進,助力液體動力經(jīng)營管控從精細到精益再到卓越的梯次性邁進?!?1所遠征公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。
姿控發(fā)動機噴注器架是801所研制生產(chǎn)的核心零部件,近年來,噴注器架出產(chǎn)數(shù)量呈井噴式增長,現(xiàn)有3臺九軸車銑復(fù)合中心即使采用12小時工作制高負(fù)荷運轉(zhuǎn)也無法滿足出產(chǎn)需求。為了進一步挖掘設(shè)備潛能,801所利用車載機器人將3臺復(fù)合中心組合起來,實現(xiàn)了設(shè)備自動上下料、零件自動清洗、設(shè)備刀夾具自動檢測與更換,成功打造出“黑燈工廠”模式,設(shè)備日利用率從原來的38%提升至90%以上,生產(chǎn)能力提升2.5倍,實現(xiàn)了24小時無人值守。
從“全流程單干”到“流水線合作”轉(zhuǎn)變
精細化、智能化、自動化、數(shù)字化。隨著發(fā)動機試驗任務(wù)形式發(fā)生巨大變化,對試驗的精細化、智能化提出了更高要求,加快先進試驗單元建設(shè),聚焦試驗過程中的“痛點”和“堵點”,通過自動化和數(shù)字化等手段,解決試驗過程中的顯著問題短板和能力瓶頸,形成高效穩(wěn)定的發(fā)動機試驗體系迫在眉睫。
作為六院卓越過程建設(shè)項目之一,日前,11所(京)姿控發(fā)動機孔板液流試驗臺實施方案通過院級評審,標(biāo)志著該項目正式進入實施階段。由于姿控發(fā)動機孔板品種多、數(shù)量大,每種產(chǎn)品需配備專用試驗工裝,傳統(tǒng)人工試驗?zāi)J降脑囼炐实颓艺加觅Y源多。為此,11所(京)采用全自動試驗單元設(shè)計理念,配置產(chǎn)品存取、參數(shù)配置、工裝切換等功能,在方寸之間,機械臂閃轉(zhuǎn)騰挪,施展硬核“手藝”,從取件到自動配置試驗參數(shù),選取試驗工裝,完美完成試驗測試工作。試驗臺投入使用后,產(chǎn)品日均試驗數(shù)量由150件提高至1000件,產(chǎn)能提升5.7倍。
不同型號的發(fā)動機試驗要求差別很大,試驗前后狀態(tài)檢測分析復(fù)雜,這些因素都影響著試驗的效率和質(zhì)量。如何進一步提升試驗效率?在卓越產(chǎn)品行動的牽引下,這些問題都被一一攻克。101所在優(yōu)化試驗流程上下功夫,通過對試驗臺進行改造,創(chuàng)新驅(qū)動讓雙工位試驗系統(tǒng)高效切換。兩個工位可同時進行不同型號試驗準(zhǔn)備工作,大幅縮短了試驗周期,實現(xiàn)1天3次低壓點火試驗,解決了多個試驗系統(tǒng)交替的問題,實現(xiàn)從“全流程單干”到“流水線合作”的轉(zhuǎn)變。
試車數(shù)據(jù)是發(fā)動機試驗的唯一產(chǎn)品。數(shù)據(jù)的處理效率對發(fā)動機交付存在相當(dāng)大的制約,165所試車數(shù)據(jù)快速判讀系統(tǒng)和試車數(shù)據(jù)自動處理系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè),有效解決了發(fā)動機試驗的“后顧之憂”。“我們通過實時讀取采集系統(tǒng)數(shù)據(jù),關(guān)機前即可得到發(fā)動機主要性能參數(shù),處理時間由原來的10分鐘縮短至10秒內(nèi);同時數(shù)據(jù)自動處理系統(tǒng)可以在數(shù)據(jù)停采后自動生成包絡(luò)曲線,自動判讀并預(yù)警超出包絡(luò)的參數(shù);按照預(yù)設(shè)格式自動生成試車數(shù)據(jù)報告。數(shù)據(jù)處理操作時間由原來的3小時縮短至30分鐘以內(nèi),為發(fā)動機試驗發(fā)放‘通行證’效率得到極大提升。”產(chǎn)品保證中心負(fù)責(zé)人說道。
從機械手上下料到自動加工,從非接觸測量單元到全自動試驗單元……六院卓越產(chǎn)品行動實施以來,數(shù)字化賦能高質(zhì)量發(fā)展效果顯著,也折射出液體動力聚力“三高”全面發(fā)展的信心和決心。
“液體動力產(chǎn)品必須追求卓越,只有高可靠、高成熟度的卓越產(chǎn)品才能從根本上支撐液體動力從‘保成功’到‘保證成功’的轉(zhuǎn)變,我們要對標(biāo)一流的信息化、數(shù)字化、智能化技術(shù)手段和方法工具,構(gòu)造適合于液體動力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系,打造一系列液體動力產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的樣板工程?!痹洪L王萬軍的講話鏗鏘有力。
每一次發(fā)射成功,六院研制的性能可靠穩(wěn)定、動力強勁的各型號發(fā)動機,從未缺席;放眼未來,六院將進一步推動卓越產(chǎn)品行動有序?qū)嵤?,真正實現(xiàn)液體動力的質(zhì)量變革、效率變革、效益變革,為高密度發(fā)射任務(wù)提供有力支撐,為中國航天的飛速發(fā)展保駕護航。
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