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实干最美|“质量奥林匹克”金奖!看他们如何推动航天器智能制造

时间:2023年11月27日 信息来源:本站原创 点击:546 字体:

近日,在被誉为质量界的“奥林匹克”盛会的第48届国际质量管理小组会议上,529厂智造机器人先锋小组报送的成果“面向大型星船结构加工的高精度移动式铣削机器人研制”荣获大赛金奖。这是529厂第二次获得该项目金奖,标志着该厂在勇攀国际质量高峰的征程上再添佳绩。


近年来,我国航天重大专项的稳步推进对大型舱体类航天器构件的数量、尺度、轻质化和精度提出了新需求,其产品尺度与现有制造能力的矛盾已经成为了大型航天器制造的主要瓶颈之一,急需创新性技术装备及变革性制造模式来解决此类航天器构件的制造难题。为此,529厂基于前期机电一体化、CAD/CAM等核心技术的积累,于2014年组建技术攻关团队,开启了机器人化智能制造的新征程。


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需求立本,探索智造创新

529厂智能机器人团队立足于大型航天器制造的迫切需求,积极跟踪国内外大型构件制造前沿动态,深入调研各类加工装备及柔性制造系统,提出了基于移动机器人的原位制造系统。经过多轮详细论证,团队决定以难度最大的铣削工种作为切入点,围绕柔性和精度两大功能需求,制定了高灵活性移动式串联机器人和高精度移动式混联机器人的双向并行研制思路。智能机器人团队基于前瞻性思维,参与了多个项目的指南编制,围绕航天器智能制造,先后获得多家单位课题支持,为企业智能制造技术研发奠定了基础。


稳扎稳打,开拓智造技术


经过反复研讨,团队从移动式铣削机器人行走、运动、执行、控制四大维度,提炼出15项技术指标。对于大尺度的制造范围来说,每一项技术指标都是挑战。为了破除难题,团队成员集思广益,联合办公,在一轮轮方案迭代中,开拓之路渐渐清晰。


为保证移动式铣削机器人加工精度核心技术指标,团队融合产保工程师和技能人员组建QC小组,提出多个解决方案,多角度论证选择并按不同维度进行细化,形成可执行的实施方案。


实施之路并非一帆风顺。实验室中,团队成员多日来深锁的眉头在传感器绿灯亮起的那一刻不禁展颜;屏幕前,发散的曲线终于在一轮轮迭代中逐一收敛;车间现场,一条条轮廓、一个个深孔、一粒粒切屑都凝结了无数的思索和辛劳。团队成员凭借稳扎稳打的航天工作作风,研制了国内第一台移动式铣削机器人,其加工精度对标国际先进水平。


跬步千里,助推智造落地

新装备加工工艺复杂,技能人员存在畏难心理。团队扎根车间现场深入调研,完善装备功能,符合工人操作习惯,同时梳理优化操作流程,形成向导式文件,并多次组织一对一操作培训。


除了解决技能人员的困惑,还需要解决机器人应用本身的难题。在一次次应用验证中,大家打造并改进工艺装备,让机器人在后续的应用中经得住考验。移动机器人自寻位、与转台联动控制、与激光跟踪仪数据自动传输、双机器人协作……就是在这一个个单点技术的突破中,移动机器人变得越来越智能、好用。


经历一次次改进后,移动机器人先后应用于航天器金属壳体、整星、遮光罩等型号产品的加工,能够释放关重设备资源,解决超限产品卡脖子问题,效率高、柔性好,并且在不断探索新的型号应用;同时,基于机器人技术,团队助力529厂开展智能制造单元产线建设与改造,有效提高零件组批生产自动化率和生产率,为529厂智能制造之路提供了信心和动力。


推而广之,传播智造方案

有了移动机器人在航天器制造中的成功案例,团队开始沉淀自我,通过专利、论文等知识产权形式和展会、交流等形式提升自身在智能制造行业中的影响力。在成果积累与转化的过程中,移动式机器人原位制造技术荣获世界智能制造十大科技进展、国防科技进步一等奖、机械工业科学技术一等奖、集团公司年度十大技术突破。同时,团队不断推动质量管理理念与产品研制的有机融合,连续获得2022年全国优秀质量管理小组、2023年全国质量信得过班组、2023年国际质量管理小组金奖,并多次参展世界机器人大会,并在多个智能制造论坛中开展大会交流。


在多方推介下,团队不断提升研发能力,拓展业务板块,自主研发移动式机器人装备及智能制造系统,覆盖加工、装配、测量、搬运、喷涂等业务,移动式机器人及其智能制造解决方案已推广至航空、航天、轨道交通、文物保护等领域。


虽然取得了一定的成绩,但目前的成果只是通过移动式机器人迈向航天智能制造的第一步。后续,团队将开展移动式机器人装备产品化设计,以低成本、轻量化、高柔性、高可靠性为目标,不断优化迭代,形成型谱化、系列化产品。同时,以机器人为切入点,针对制造能力薄弱环节开展能力建设,改进工艺装备,建设不同规模生产单元或生产线,整体提升宇航产品制造能力。




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