航天智造 贏得未來

文/朱引科

（作者單位：航天科技集團七院）

↑作動器殼體柔性生產單元

習近平總書記指出，制造業是立國之本、強國之基，并要求我們要繼續做好信息化和工業化深度融合這篇大文章，推進智能制造，推動制造業加速向數字化、網絡化、智能化發展。加快傳統制造業向智能制造轉變有利于企業做強做大主責主業、優化調整經濟結構、產業布局和效率，提高企業競爭力和質量效益，為企業高質量發展提供強大動力支撐。

中國航天科技集團有限公司第七研究院（以下簡稱航天科技七院）作為我國航天重大裝備批生產基地、重要航天產品配套協作基地、戰術武器和宇航產品研制生產基地，50 多年來一直深耕航天產品制造業，在航天產品制造能力方面傳統優勢明顯。尤其是近年來，針對“研產并重、大量研制、批量交付、高密度發射”等科研生產新形勢，航天科技七院著力強化制造工藝技術能力提升，大力推進智能生產線建設，探索走出了一條符合企業發展的航天智造之路。

過去：傳統制造模式的困境

三線建設時期，航天科技七院航天制造工藝從產品試制中起步，經過幾十年的實踐探索，航天科技七院建立了以重大裝備制造、綜合機械加工、精密機械加工、電子控制儀器設備、液壓伺服機構、電液控制系統、火工裝置、地面裝備為特長的專業配套生產制造體系，在專業領域涵蓋了金屬成形、機械加工、熱表鑄鍛、電裝電纜、裝配等工藝技術體系。在精密偶件加工、電子裝聯、活門生產、火工裝置的裝配及無損檢測、大型結構件焊接、異種材料焊接等方面，具有突出的工藝實力，完成了以運載火箭、國家重點型號研制發射等為代表的型號研制生產任務。當前，面對航天產品研制單件小批量、快速定制的特點，傳統制造模式因存在質量穩定性不高，生產效率偏低，過程數據不完整、不系統，問題處理及時性較差，人員加班加點多等問題，從而導致型號研制的風險與成本顯著增加。

過去，在型號科研生產任務量比較少的情況下，這種傳統制造模式與科研生產的矛盾并不突出，但隨著近年來科研生產任務量的激增，航天企業對新產品與新技術的需求日益迫切，面對質量、服務和成本控制的要求不斷提高，行業內外競爭不斷加劇等形勢，舊有傳統制造模式帶來的問題日漸凸顯，亟需通過智能制造技術解決生產中面臨的效率與質量問題。

尤其是以制造為主業的航天科技七院而言，要建設成為世界一流航天裝備制造公司，成為具有獨特競爭優勢的防務技術及產品創新發展的引領者和具有航天特色的民用產品與服務提供商，迫切需要轉變原有的制造模式，應用適應批產的工藝技術、先進可靠的工藝裝備、靈活高效的制造系統、科學合理的制造模式，將科研生產能力的提升向技術密集型、知識密集型轉變，向高附加值的中高端制造升級，以智能制造為手段，穩步提升航天產品高性能、高質量與高可靠的制造能力，支撐企業從航天西部制造基地向“智”造基地轉變。

現在：由航天制造向航天智造轉變

“科研生產數字化轉型是時代的必然趨勢，是實現企業高質量發展的必然選擇。作為航天企業，在推進智能制造過程中，要抓住影響型號科研生產的關鍵，滿足航天重大裝備生產制造基地的實際需求，堅定目標不動搖。”航天科技七院院長李占文反復強調。

↑典型結構件智能化加工單元

為滿足航天重大裝備生產制造實際需求，避免因人為差錯造成的質量問題，尤其是低層次、重復性、批次性問題的發生,航天科技七院于2017 年啟動了崗位夯實工程，按照“將制度變薄落實到崗位，分類分層分級分段精進管理，培育制心一處的企業文化”的指導思想和“重視基礎、重視過程、實事求是、問題導向”的工作思路，針對一線操作崗位，圍繞崗位制度、星級現場、智能制造能力和企業文化等四個方面開展了工作。

在推進智能制造過程中，大致經歷了三個階段：

第一階段，從一線操作崗位實際需求及特點出發，梳理并精練崗位作業所需的制度標準，提煉總結崗位作業應掌握的手法、經驗、訣竅，并通過結構化的數據、高度精煉的內容、直觀化展現形式（圖表、圖片、動畫、視頻等），輔以崗位相關的質量問題、安全事故、技術革新等案例講解，并將上述內容匯編成便于理解、查詢、使用的崗位一本化手冊。同時，將梳理的內容嵌入到信息化系統中，通過面向一線操作崗位的終端設備，實現知識自動推送、人員在線培訓、作業過程剛性管控和生產過程數據在線提取。

第二階段，通過流程優化梳理，崗位知識提煉及崗位手冊制定、工藝文件細化量化，開展崗位教育培訓、星級現場建設、信息化過程管控、智能制造推進及示范線建設等舉措，制定了2019—2025 年崗位夯實工程實施方案，啟動了型號總裝總測、火工品生產、伺服機構總裝、電子裝聯等18 條數字化生產線（含生產單元）建設和一體化戰術武器設計平臺、計量信息管理系統等信息化系統建設。

第三階段，以崗位基礎能力提升、數字化生產線建設和信息化平臺建設為重點，以科研生產全面數字化轉型為主線，先后啟動了31 條數字化生產線（含生產單元）建設和信息化系統建設。企業在典型零件機械加工、含能材料制備與裝填、汽車零部件制造等領域的數字化生產線建設方面取得突出實踐成果，以航天火工品和伺服機構為代表的產品智能制造水平大幅提升。

目前，航天科技七院首個數字工廠初步建成、22 條生產線（單元）投入使用、2 個生產指揮中心上線運行。在這些已建成的數字化生產線（單元）中，作動器殼體柔性生產單元、典型結構件等產品實現夜間無人值守、全天候不停產；微系統（SiP）生產線設備，工藝國內一流，核心制造能力大幅提升。另外，多個智能生產單元實現了伺服機構裝配過程數字化、生產過程無紙化、裝配工藝三維化、物流配送自動化，關鍵零件質量合格率達到100%，生產人員減少30%，生產效率提高3 倍以上，徹底解決了長期制約航天重大裝備發展的產能及質量瓶頸。

未來：航天智造助力事業騰飛

“成績代表過去，未來航天科技七院要堅持數字化、網絡化、智能化發展方向，大力推進以‘人工智能+互聯網+數字化制造’為本質特征的新一代智能制造建設，著力打通從決策到產品到效益的數字通道，為推動高質量發展提供了新的有效路徑”，航天科技七院黨委書記堅定地表示。

未來五年，航天科技七院將全面建成與世界一流航天企業集團和中國航天西部智能制造基地相適應的航天先進制造體系，制造技術、制造裝備、制造模式、制造水平達到行業領先、國際一流，全面支撐建設航天強國戰略目標實現。

具體而言，要面向產品全生命周期，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的虛擬工廠為主要建設方向，以數字化、網絡化、智能化為主要路徑，以智能裝備和泛在感知為基礎，面向智能化裝備、智能化生產線、智能化車間、智能化企業（工廠）四個層面，實現智能化硬件裝備與智能化軟件系統有機融合，實現企業范圍內的多領域知識融合、多專業技術集成、多流程業務協同互聯，支撐航天智能制造的動態感知、實時分析、自主決策以及精準執行，建成支撐航天智能設計、生產、管理、服務的智能制造中心，最終建成西部第一、行業領先的智能制造企業。

↑產品自動檢測生產線

具體要實現四個目標：

產品研制生產過程設計集成化、敏捷化、虛擬化。基于統一PLM 數據平臺，實現研發設計和生產制造核心業務從基于文檔到基于模型與數據的轉變，通過產品的制造、工藝的過程和生產資源的建模仿真等優化的技術，在生產過程中融入數字化技術，結合工藝過程機理，進行全流程模擬及優化，縮短設計到生產的轉化時間，提高生產系統可靠性。

面向制造現場的生產過程優化。突破結構化工藝設計、虛擬裝配、特種工藝仿真等關鍵技術，結合先進生產線建設，建成集生產設備、計量儀器、檢測工具、物流設備、生產管理、質量管理、結構化工藝等于一體的工業互聯網及工業大數據中心，生產運行實現自動化、可視化、高效化，通過集成的數字化平臺采集和生產現場數據匯聚，實現基于物聯網的數據化生產環境全流程模擬，實現全流程協同控制與操作優化，實現生產全流程的產品質量、產量、消耗、成本等綜合生產指標的優化。

以知識為驅動的生產過程計劃調度優化。通過以生產數據、先進管理理念等為基礎建立知識驅動優化決策系統，及時感知物料、配套零部組件、技術狀態和質量狀況、人員、場地等各類信息，打通各管理層級、各協同部門邊界，及時調整配置資源，優化生產目標和實施計劃，以更靈活的生產手段實現更快速的市場響應，以更高的成本效率贏得競爭。

面向社會化資源的生產集成協同與優化。通過數字化、網絡化平臺，實現院內、外部資源、生產能力對接，并結合用戶需求變化進行靈活而快捷的重組與分配。將以往的內部局部生產組織管理向內外協同、上下游協同的方向發展，在應急情況下能夠承接急速增長的多品種大批量裝備需求，實現航天科研生產能力的快速擴展與提升。

“十四五”末，航天科技七院將建成50 條智能化生產線，信息化、數字化程度大幅提升，大數據分析應用能力顯著增強，數字化生產基礎進一步夯實，建立起覆蓋院屬各單位、覆蓋產品全生命周期、覆蓋各業務板塊的先進制造體系，打造一個更加“智慧”的航天科技七院。