智能制造技術(shù)在航天大型構(gòu)件中的應(yīng)用初探

張哲可

摘要：改革開(kāi)放至今，已經(jīng)走過(guò)了四十多個(gè)春秋，我們國(guó)家的發(fā)展可以用“日新月異”四個(gè)字來(lái)形容，尤其是智能制造，智能制造技術(shù)系統(tǒng)工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等學(xué)科相互影響、相互幫助、相互促進(jìn)，之后形成的一種最新的技術(shù)，此技術(shù)具有綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠?yàn)閺?fù)雜零件的制造，提供完善的解決方案，并且在航天多品種、小批量生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。因此，本篇文章主要對(duì)于智能制造技術(shù)在航天大型構(gòu)件當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，以做參考。

關(guān)鍵詞：智能制造技術(shù);航天大型構(gòu)件;應(yīng)用;

21世紀(jì)的到來(lái)，人們進(jìn)入到了互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，智能制造的出現(xiàn)，將自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等與制造技術(shù)完美的融合在了一起，以共同的力量，不斷地對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化與革新，以制造出更多高質(zhì)量、有價(jià)值的產(chǎn)品作為最終的目的，幫助企業(yè)獲得了更好的發(fā)展以及獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。世界上的各個(gè)國(guó)家，為了緊緊跟隨制造行業(yè)發(fā)展的腳步，都制定了完善的智能制造國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃，希望能夠促進(jìn)工業(yè)企業(yè)制造向著數(shù)字化的方向所發(fā)展和前進(jìn)。基于此，本文下面主要對(duì)于智能制造技術(shù)在航天大型構(gòu)件當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究。

1、天津航天機(jī)電設(shè)備研究所（518所）概況分析

天津航天機(jī)電設(shè)備研究所（518所），隸屬于中國(guó)空間技術(shù)研究院，是我國(guó)從事航天器地面機(jī)電設(shè)備、航天器機(jī)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)件和衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品研制的科研事業(yè)單位。為滿足5G時(shí)代通訊衛(wèi)星制造的需求，航天系統(tǒng)委派該所進(jìn)行通訊衛(wèi)星智能總裝設(shè)備的研制。通過(guò)智能總裝設(shè)備對(duì)衛(wèi)星各部件進(jìn)行組裝，確保衛(wèi)星裝配的質(zhì)量和可控性。并為其他規(guī)格、型號(hào)衛(wèi)星等產(chǎn)品的智能化裝配提供參考。

2、航天構(gòu)件制造所面臨的生產(chǎn)困境

時(shí)代在不斷的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也從未停止過(guò)革新的腳步，現(xiàn)階段們國(guó)家的航天構(gòu)件制造水平在不斷的提高當(dāng)中，但是與其他一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，還存在著一定的距離，所以還不能很好的適應(yīng)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。首先，產(chǎn)品在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，依舊沿用手工或者是半自動(dòng)的生產(chǎn)方法，例如：裝配、焊接、噴涂等，導(dǎo)致運(yùn)用手工所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的質(zhì)量，一般都無(wú)法得到很好的保證。其次，許多生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)設(shè)備都為單機(jī)作業(yè)，缺少數(shù)據(jù)的匯集和集中控制等功能，通過(guò)對(duì)航天產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的分析和研究，發(fā)現(xiàn)其具有小批量的特點(diǎn)，單機(jī)離散型的生產(chǎn)方法缺乏全面和靈活性，也無(wú)法快速的進(jìn)行切換，生產(chǎn)的效率非常的低。在實(shí)際研制和批量生產(chǎn)模式發(fā)生問(wèn)題時(shí)，極易會(huì)受到很大的影響。最后，現(xiàn)階段依舊在運(yùn)用具有傳統(tǒng)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)工藝制造鏈條研發(fā)的模式，工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)還并沒(méi)真正的實(shí)現(xiàn)并行工程，造成效率偏低，問(wèn)題解決的時(shí)間很長(zhǎng)，尤其是對(duì)于那些工具復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，研發(fā)的時(shí)間有時(shí)會(huì)達(dá)到3～5天。

3、智能制造技術(shù)在航天大型構(gòu)建當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用分析（1）機(jī)器人的作用

因自重產(chǎn)生艙體自身變形，導(dǎo)致艙體端面前后發(fā)生傾斜。機(jī)器人目前不能很好的判斷和識(shí)別。但是可以通過(guò)在機(jī)器人末端加裝6維力控傳感器，即可解決該難題。首先加裝的6維力控傳感器可以在同一平面的多個(gè)方向上檢測(cè)物體的受力情況。而且可以根據(jù)檢測(cè)的受力值來(lái)讓機(jī)器人自動(dòng)調(diào)整艙板的姿態(tài)，直到各維度值在允許誤差范圍內(nèi)一致的話，可以判斷艙板和艙體端面完全貼合。

（2）生產(chǎn)管理

通過(guò)智能生產(chǎn)管理，能夠有效的將個(gè)體資源動(dòng)態(tài)重組與協(xié)作規(guī)劃進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，智能項(xiàng)目計(jì)劃管理，將航天多品種并行等問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，還有效的降低和減少生產(chǎn)干擾對(duì)于系統(tǒng)所造成的任何影響，進(jìn)一步的提升車(chē)間執(zhí)行系統(tǒng)集成度。將MES作為重點(diǎn)，對(duì)于制造過(guò)程當(dāng)中所需要的各種資源、環(huán)境、計(jì)劃等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)、合理的控制，在對(duì)于航天產(chǎn)品投產(chǎn)的主要特點(diǎn)進(jìn)行分析，之后制定好計(jì)劃，有序的實(shí)施，最終真正的實(shí)現(xiàn)資源的平衡。（3）全過(guò)程透明化的智能運(yùn)營(yíng)管理通過(guò)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的流程進(jìn)行強(qiáng)有力的監(jiān)督與管理，制定出健全、完善的全過(guò)程監(jiān)督體系，真正的讓產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了透明化，工作人員通過(guò)演示系統(tǒng)，搭建出了自動(dòng)監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)設(shè)備，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督與控制，并且構(gòu)建出產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)上報(bào)系統(tǒng)，建立全閉環(huán)產(chǎn)品質(zhì)量追蹤體系，在提升產(chǎn)品檢驗(yàn)效率等各方面有著至關(guān)重要的作用和意義。在生產(chǎn)效率方面，通過(guò)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)的傳遞，展示、分析等，有效的降低和減少了非爭(zhēng)執(zhí)的活動(dòng)，提升了管理的效率，并且還有節(jié)約成本的優(yōu)勢(shì)。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，通過(guò)對(duì)于航天構(gòu)件制造的總體過(guò)程進(jìn)行細(xì)致的分析和研究，發(fā)現(xiàn)其具有規(guī)模龐大、系統(tǒng)復(fù)雜等特點(diǎn)，所以需要對(duì)于設(shè)計(jì)的總體過(guò)程等各方面進(jìn)行科學(xué)、合理的控制，通過(guò)將智能制造技術(shù)加入到航天大型構(gòu)件當(dāng)中去，此技術(shù)憑借著真誠(chéng)強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，在進(jìn)一步的提高航天構(gòu)建總體質(zhì)量，節(jié)約研究的成本等各方面有著非常重要的作用和意義，還促進(jìn)了航空制造向著自動(dòng)化和數(shù)字化方向所發(fā)展和前進(jìn)。

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