航天智造 贏得未來(lái)

文/朱引科

（作者單位：航天科技集團(tuán)七院）

↑作動(dòng)器殼體柔性生產(chǎn)單元

習(xí)近平總書(shū)記指出，制造業(yè)是立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基，并要求我們要繼續(xù)做好信息化和工業(yè)化深度融合這篇大文章，推進(jìn)智能制造，推動(dòng)制造業(yè)加速向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展。加快傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)變有利于企業(yè)做強(qiáng)做大主責(zé)主業(yè)、優(yōu)化調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局和效率，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和質(zhì)量效益，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)大動(dòng)力支撐。

中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第七研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)航天科技七院）作為我國(guó)航天重大裝備批生產(chǎn)基地、重要航天產(chǎn)品配套協(xié)作基地、戰(zhàn)術(shù)武器和宇航產(chǎn)品研制生產(chǎn)基地，50 多年來(lái)一直深耕航天產(chǎn)品制造業(yè)，在航天產(chǎn)品制造能力方面?zhèn)鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯。尤其是近年來(lái)，針對(duì)“研產(chǎn)并重、大量研制、批量交付、高密度發(fā)射”等科研生產(chǎn)新形勢(shì)，航天科技七院著力強(qiáng)化制造工藝技術(shù)能力提升，大力推進(jìn)智能生產(chǎn)線建設(shè)，探索走出了一條符合企業(yè)發(fā)展的航天智造之路。

過(guò)去：傳統(tǒng)制造模式的困境

三線建設(shè)時(shí)期，航天科技七院航天制造工藝從產(chǎn)品試制中起步，經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)踐探索，航天科技七院建立了以重大裝備制造、綜合機(jī)械加工、精密機(jī)械加工、電子控制儀器設(shè)備、液壓伺服機(jī)構(gòu)、電液控制系統(tǒng)、火工裝置、地面裝備為特長(zhǎng)的專(zhuān)業(yè)配套生產(chǎn)制造體系，在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域涵蓋了金屬成形、機(jī)械加工、熱表鑄鍛、電裝電纜、裝配等工藝技術(shù)體系。在精密偶件加工、電子裝聯(lián)、活門(mén)生產(chǎn)、火工裝置的裝配及無(wú)損檢測(cè)、大型結(jié)構(gòu)件焊接、異種材料焊接等方面，具有突出的工藝實(shí)力，完成了以運(yùn)載火箭、國(guó)家重點(diǎn)型號(hào)研制發(fā)射等為代表的型號(hào)研制生產(chǎn)任務(wù)。當(dāng)前，面對(duì)航天產(chǎn)品研制單件小批量、快速定制的特點(diǎn)，傳統(tǒng)制造模式因存在質(zhì)量穩(wěn)定性不高，生產(chǎn)效率偏低，過(guò)程數(shù)據(jù)不完整、不系統(tǒng)，問(wèn)題處理及時(shí)性較差，人員加班加點(diǎn)多等問(wèn)題，從而導(dǎo)致型號(hào)研制的風(fēng)險(xiǎn)與成本顯著增加。

過(guò)去，在型號(hào)科研生產(chǎn)任務(wù)量比較少的情況下，這種傳統(tǒng)制造模式與科研生產(chǎn)的矛盾并不突出，但隨著近年來(lái)科研生產(chǎn)任務(wù)量的激增，航天企業(yè)對(duì)新產(chǎn)品與新技術(shù)的需求日益迫切，面對(duì)質(zhì)量、服務(wù)和成本控制的要求不斷提高，行業(yè)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇等形勢(shì)，舊有傳統(tǒng)制造模式帶來(lái)的問(wèn)題日漸凸顯，亟需通過(guò)智能制造技術(shù)解決生產(chǎn)中面臨的效率與質(zhì)量問(wèn)題。

尤其是以制造為主業(yè)的航天科技七院而言，要建設(shè)成為世界一流航天裝備制造公司，成為具有獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的防務(wù)技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展的引領(lǐng)者和具有航天特色的民用產(chǎn)品與服務(wù)提供商，迫切需要轉(zhuǎn)變?cè)械闹圃炷Ｊ?，?yīng)用適應(yīng)批產(chǎn)的工藝技術(shù)、先進(jìn)可靠的工藝裝備、靈活高效的制造系統(tǒng)、科學(xué)合理的制造模式，將科研生產(chǎn)能力的提升向技術(shù)密集型、知識(shí)密集型轉(zhuǎn)變，向高附加值的中高端制造升級(jí)，以智能制造為手段，穩(wěn)步提升航天產(chǎn)品高性能、高質(zhì)量與高可靠的制造能力，支撐企業(yè)從航天西部制造基地向“智”造基地轉(zhuǎn)變。

現(xiàn)在：由航天制造向航天智造轉(zhuǎn)變

“科研生產(chǎn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是時(shí)代的必然趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。作為航天企業(yè)，在推進(jìn)智能制造過(guò)程中，要抓住影響型號(hào)科研生產(chǎn)的關(guān)鍵，滿(mǎn)足航天重大裝備生產(chǎn)制造基地的實(shí)際需求，堅(jiān)定目標(biāo)不動(dòng)搖。”航天科技七院院長(zhǎng)李占文反復(fù)強(qiáng)調(diào)。

↑典型結(jié)構(gòu)件智能化加工單元

為滿(mǎn)足航天重大裝備生產(chǎn)制造實(shí)際需求，避免因人為差錯(cuò)造成的質(zhì)量問(wèn)題，尤其是低層次、重復(fù)性、批次性問(wèn)題的發(fā)生,航天科技七院于2017 年啟動(dòng)了崗位夯實(shí)工程，按照“將制度變薄落實(shí)到崗位，分類(lèi)分層分級(jí)分段精進(jìn)管理，培育制心一處的企業(yè)文化”的指導(dǎo)思想和“重視基礎(chǔ)、重視過(guò)程、實(shí)事求是、問(wèn)題導(dǎo)向”的工作思路，針對(duì)一線操作崗位，圍繞崗位制度、星級(jí)現(xiàn)場(chǎng)、智能制造能力和企業(yè)文化等四個(gè)方面開(kāi)展了工作。

在推進(jìn)智能制造過(guò)程中，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：

第一階段，從一線操作崗位實(shí)際需求及特點(diǎn)出發(fā)，梳理并精練崗位作業(yè)所需的制度標(biāo)準(zhǔn)，提煉總結(jié)崗位作業(yè)應(yīng)掌握的手法、經(jīng)驗(yàn)、訣竅，并通過(guò)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)、高度精煉的內(nèi)容、直觀化展現(xiàn)形式（圖表、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等），輔以崗位相關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題、安全事故、技術(shù)革新等案例講解，并將上述內(nèi)容匯編成便于理解、查詢(xún)、使用的崗位一本化手冊(cè)。同時(shí)，將梳理的內(nèi)容嵌入到信息化系統(tǒng)中，通過(guò)面向一線操作崗位的終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)知識(shí)自動(dòng)推送、人員在線培訓(xùn)、作業(yè)過(guò)程剛性管控和生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)在線提取。

第二階段，通過(guò)流程優(yōu)化梳理，崗位知識(shí)提煉及崗位手冊(cè)制定、工藝文件細(xì)化量化，開(kāi)展崗位教育培訓(xùn)、星級(jí)現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)、信息化過(guò)程管控、智能制造推進(jìn)及示范線建設(shè)等舉措，制定了2019—2025 年崗位夯實(shí)工程實(shí)施方案，啟動(dòng)了型號(hào)總裝總測(cè)、火工品生產(chǎn)、伺服機(jī)構(gòu)總裝、電子裝聯(lián)等18 條數(shù)字化生產(chǎn)線（含生產(chǎn)單元）建設(shè)和一體化戰(zhàn)術(shù)武器設(shè)計(jì)平臺(tái)、計(jì)量信息管理系統(tǒng)等信息化系統(tǒng)建設(shè)。

第三階段，以崗位基礎(chǔ)能力提升、數(shù)字化生產(chǎn)線建設(shè)和信息化平臺(tái)建設(shè)為重點(diǎn)，以科研生產(chǎn)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型為主線，先后啟動(dòng)了31 條數(shù)字化生產(chǎn)線（含生產(chǎn)單元）建設(shè)和信息化系統(tǒng)建設(shè)。企業(yè)在典型零件機(jī)械加工、含能材料制備與裝填、汽車(chē)零部件制造等領(lǐng)域的數(shù)字化生產(chǎn)線建設(shè)方面取得突出實(shí)踐成果，以航天火工品和伺服機(jī)構(gòu)為代表的產(chǎn)品智能制造水平大幅提升。

目前，航天科技七院首個(gè)數(shù)字工廠初步建成、22 條生產(chǎn)線（單元）投入使用、2 個(gè)生產(chǎn)指揮中心上線運(yùn)行。在這些已建成的數(shù)字化生產(chǎn)線（單元）中，作動(dòng)器殼體柔性生產(chǎn)單元、典型結(jié)構(gòu)件等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)夜間無(wú)人值守、全天候不停產(chǎn)；微系統(tǒng)（SiP）生產(chǎn)線設(shè)備，工藝國(guó)內(nèi)一流，核心制造能力大幅提升。另外，多個(gè)智能生產(chǎn)單元實(shí)現(xiàn)了伺服機(jī)構(gòu)裝配過(guò)程數(shù)字化、生產(chǎn)過(guò)程無(wú)紙化、裝配工藝三維化、物流配送自動(dòng)化，關(guān)鍵零件質(zhì)量合格率達(dá)到100%，生產(chǎn)人員減少30%，生產(chǎn)效率提高3 倍以上，徹底解決了長(zhǎng)期制約航天重大裝備發(fā)展的產(chǎn)能及質(zhì)量瓶頸。

未來(lái)：航天智造助力事業(yè)騰飛

“成績(jī)代表過(guò)去，未來(lái)航天科技七院要堅(jiān)持?jǐn)?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展方向，大力推進(jìn)以‘人工智能+互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字化制造’為本質(zhì)特征的新一代智能制造建設(shè)，著力打通從決策到產(chǎn)品到效益的數(shù)字通道，為推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展提供了新的有效路徑”，航天科技七院黨委書(shū)記堅(jiān)定地表示。

未來(lái)五年，航天科技七院將全面建成與世界一流航天企業(yè)集團(tuán)和中國(guó)航天西部智能制造基地相適應(yīng)的航天先進(jìn)制造體系，制造技術(shù)、制造裝備、制造模式、制造水平達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先、國(guó)際一流，全面支撐建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

具體而言，要面向產(chǎn)品全生命周期，以信息物理融合為核心，以基于智能裝備的物理工廠和基于智能系統(tǒng)的虛擬工廠為主要建設(shè)方向，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要路徑，以智能裝備和泛在感知為基礎(chǔ)，面向智能化裝備、智能化生產(chǎn)線、智能化車(chē)間、智能化企業(yè)（工廠）四個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)智能化硬件裝備與智能化軟件系統(tǒng)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)企業(yè)范圍內(nèi)的多領(lǐng)域知識(shí)融合、多專(zhuān)業(yè)技術(shù)集成、多流程業(yè)務(wù)協(xié)同互聯(lián)，支撐航天智能制造的動(dòng)態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、自主決策以及精準(zhǔn)執(zhí)行，建成支撐航天智能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)的智能制造中心，最終建成西部第一、行業(yè)領(lǐng)先的智能制造企業(yè)。

↑產(chǎn)品自動(dòng)檢測(cè)生產(chǎn)線

具體要實(shí)現(xiàn)四個(gè)目標(biāo)：

產(chǎn)品研制生產(chǎn)過(guò)程設(shè)計(jì)集成化、敏捷化、虛擬化?；诮y(tǒng)一PLM 數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造核心業(yè)務(wù)從基于文檔到基于模型與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變，通過(guò)產(chǎn)品的制造、工藝的過(guò)程和生產(chǎn)資源的建模仿真等優(yōu)化的技術(shù)，在生產(chǎn)過(guò)程中融入數(shù)字化技術(shù)，結(jié)合工藝過(guò)程機(jī)理，進(jìn)行全流程模擬及優(yōu)化，縮短設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化時(shí)間，提高生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性。

面向制造現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化。突破結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)、虛擬裝配、特種工藝仿真等關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)生產(chǎn)線建設(shè)，建成集生產(chǎn)設(shè)備、計(jì)量?jī)x器、檢測(cè)工具、物流設(shè)備、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、結(jié)構(gòu)化工藝等于一體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)大數(shù)據(jù)中心，生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、可視化、高效化，通過(guò)集成的數(shù)字化平臺(tái)采集和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)匯聚，實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)化生產(chǎn)環(huán)境全流程模擬，實(shí)現(xiàn)全流程協(xié)同控制與操作優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、消耗、成本等綜合生產(chǎn)指標(biāo)的優(yōu)化。

以知識(shí)為驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)過(guò)程計(jì)劃調(diào)度優(yōu)化。通過(guò)以生產(chǎn)數(shù)據(jù)、先進(jìn)管理理念等為基礎(chǔ)建立知識(shí)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化決策系統(tǒng)，及時(shí)感知物料、配套零部組件、技術(shù)狀態(tài)和質(zhì)量狀況、人員、場(chǎng)地等各類(lèi)信息，打通各管理層級(jí)、各協(xié)同部門(mén)邊界，及時(shí)調(diào)整配置資源，優(yōu)化生產(chǎn)目標(biāo)和實(shí)施計(jì)劃，以更靈活的生產(chǎn)手段實(shí)現(xiàn)更快速的市場(chǎng)響應(yīng)，以更高的成本效率贏得競(jìng)爭(zhēng)。

面向社會(huì)化資源的生產(chǎn)集成協(xié)同與優(yōu)化。通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)院內(nèi)、外部資源、生產(chǎn)能力對(duì)接，并結(jié)合用戶(hù)需求變化進(jìn)行靈活而快捷的重組與分配。將以往的內(nèi)部局部生產(chǎn)組織管理向內(nèi)外協(xié)同、上下游協(xié)同的方向發(fā)展，在應(yīng)急情況下能夠承接急速增長(zhǎng)的多品種大批量裝備需求，實(shí)現(xiàn)航天科研生產(chǎn)能力的快速擴(kuò)展與提升。

“十四五”末，航天科技七院將建成50 條智能化生產(chǎn)線，信息化、數(shù)字化程度大幅提升，大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用能力顯著增強(qiáng)，數(shù)字化生產(chǎn)基礎(chǔ)進(jìn)一步夯實(shí)，建立起覆蓋院屬各單位、覆蓋產(chǎn)品全生命周期、覆蓋各業(yè)務(wù)板塊的先進(jìn)制造體系，打造一個(gè)更加“智慧”的航天科技七院。