“智”造雷达生产线入选“2022中国智能制造十大科技进展”
11月24日,由中国科协智能制造学会联合体共同举办的“2022中国智能制造十大科技进展评选”活动落下帷幕,中国航天科工二院23所“复杂电子组件智能微组装生产线”项目以总分排名第四的成绩入选“2022中国智能制造十大科技进展”,标志着该所在智能化转型方面取得的成果得到高度认可,并在中国军工智能制造领域发挥着积极引领作用。
作为中国雷达行业领军企业之一,64年来,23所始终服务国家战略、服务国防建设、服务国计民生,持续为国防建设、航天事业作出贡献。近年来,在科工集团“数字航天”战略的指引下,23所以“数字企业、数字产品、数字服务”的发展理念,对基本业务需求、业务流程、关键技术进行系统规划,构建了面向智能制造的数字化精巧协同生产模式。
“智”造雷达
党的二十大报告中提出,要推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国。雷达是体现我国智能制造科技水平核心产品之一,多为定制化复杂装备,产品配套层级多、专业集成度高、技术复杂度高。
雷达是武器系统的“眼睛”,而高密度集成微波组件是“眼睛”的关键组件。一部雷达所需的组件数量成千上万甚至更多,其参数指标和生产能力直接决定了整个雷达的威力、性能和交付进度。
作为雷达研制生产的主力军,23所积极探索数字化转型之路,建立了复杂电子组件智能微组装生产线,让生产模式从传统劳动密集型向数字化智能化方向转变。“这条生产线以智能制造为核,以创新工艺赋能,整个生产运营资源利用高效、生产线布局优异、制造能力平衡,快速提升装备大规模生产、低成本制造、快速交付的能力。”工艺制造中心主任康绍峥介绍。
如今的23所,少量工人就可以完成整条复杂流水线的作业;轻点几个按钮,物料就能从7000平米、7层楼高的大型立体库中精准送达;在电脑屏幕前操作,小车自动往返配送物料;坐在办公室就能掌握整个车间的生产情况。
精益生产的“指挥棒”
运筹帷幄、精益生产,背后有一支数字化集成和智能化塑造的“指挥棒”。
传统生产模式下,研制产品及批产型号资源共用、混线生产、工序并行,设备与设备、设备与零部件之间的关系复杂,依赖人的经验管理,排产调度工作繁重、计划周期长,时常会出现计划不合理或者与实际情况不相符的问题。
“随着生产规模的扩大,23所在北京和湖北荆州建成了一流的微波组件生产基地,围绕‘数字航天’战略整体构架,依托北京本部和荆州分部两地生产线,探索出了‘多维协同、工艺赋能、数据为用’的智慧车间运营管理模式。”微波组件装调中心主任刘文治说。
生产系统获取生产计划后,按交付期、计划优先级、资源占用情况进行自动排产,生成的计划准确到每道工序、每台设备、每一分钟。通过虚拟现实技术及信息采集技术,远程实时巡检并处置问题。基于三维的工艺规划平台的建设,提升工艺规划质量,减少现场更改及工艺准备周期,产品在北京产线试制好,荆州的产线就可根据工艺规划立即快速转化批产。智能物流管理系统将全线物流打通,根据生产计划与排产信息与各工序物料需求进行绑定,自动匹配最佳物料配送时间和配送方式,实现生产物料存储管理的透明化、物料配送及工序间周转的精准化和节拍化。
整个生产过程数字化、可视化、精益化,资源高效利用、生产线布局优越、制造能力平衡,从而快速提升装备低成本制造、快速批量交付能力。“我们的目标是满足航天雷达不断向高集成、高频段、高精度、高可靠方向发展的趋势,为建立雷达行业智能制造新模式提供支撑。”业务主管副所长张哲说。
多轮驱动,智造未来
雷达组件越小,其中集成的器件就越极微小。当前需要加工的产品尺寸达到微米级(一米的百万分之一),需要在高倍显微镜下进行作业。随着产品集成度的不断提高,组装工艺难度也不断上升,肉眼看不见的微量偏差都会对产品的一致性产生巨大影响。对此23所专门成立了智能制造实验室,结合所内工业软件、伺服控制、先进材料等专业优势,自主开展微组装在线智能检测、自动化三维堆叠等多项国内首创的工艺攻关,实现高集成度下的微组装自动化生产。
针对雷达组件生产过程中贴片、键合等关键工序,通过机器视觉技术对装配误差、贴片精度、键合一致性等指标进行在线检测并进行实时修正,装配一次合格率由传统手工操作的65% 提升至95% 以上。应用数字传感技术,让装配精度从人工操作的1毫米提升到优于0.05毫米,大大降低人工引入的测试误差。针对生产特性及数据多元化的业务需求,构建“面向对象”的大数据分析及可视化平台,通过BI+AI(商业智能+人工智能)多功能交互实现生产运营的穿透管理,实现 “数据看得见、全局看得清、未来看得远”的目标,为生产运营管理决策提供支持。
工艺赋能,智能加持,让复杂电子组件智能微组装生产线处于同行业领先地位,完全实现生产数据流端到端的全面集成。而产线的生产自动化程度更是超出同行,钎焊、贴片键合和测试等工序自动化率达到90%,部分制造柔性单元可按照智能逻辑规则进行智能化生产。
该生产线建设后,“各自为战、争抢资源”现象不再发生,生产调度人员不再担任现场“救火队员”,在人机交互平台前就可进行精准的排产调度。在确保产能不变的情况下,产线实现人员减少50%以上,生产效率提升30%以上,产品不合格率降低50%以上,交付周期缩短20%。生产线中的自动化测试系统得到集团公司高度肯定,被列为集团“三类在线检测”示范线和质量大数据平台PPM自动采集试点生产线。
墙里开花墙外香。作为国防科工局军用微组装技术创新中心技术依托单位,这一建设成果,不仅满足国防雷达产品的高效率批生产和高可靠发展的需要,还可以在其它企业进行类似产品的批产化工程应用推广,在通信、安防、医疗、宇航、日用消费电子等民用领域都具有不可估量的价值空间。“比如各大电信运营商的无线基站设备以及消费者的移动终端设备,以及汽车毫米波雷达所需的微波组件产品,都可以在这里高质高效生产。”复杂电子组件智能微组装生产线负责人刘冬冬介绍。
“除了满足雷达配套需求,我们也可以承接外部业务的研发与制造需求,现在23所已经是产业示范基地和微波射频类产品设计制造ODM(原始设计制造商)企业。”刘冬冬说。
(文/陈佳佳、刘冬冬)
格力电器智能制造武汉产业园,总体建设进度完成40%
格力电器智能制造武汉产业园项目施工现场。记者史伟 摄
长江日报大武汉客户端讯 10月7日,蔡甸经济开发区格力电器智能制造武汉产业园项目,塔吊林立,机械轰鸣,现场一片忙碌。施工方中建科工的377名建筑工人放弃国庆假期,坚守工地,确保项目如期建成。
武汉产业园总投资规模约50亿元,总建筑面积约95万平方米,是覆盖暖通设备、智能装备、精密模具、智能家居、工业制品等产业的多元化智能制造产业园。项目一期包含暖通、高端装备等子项目,总投资约30.5亿元,已于今年1月27日开工,预计2022年建成。二期包含生活电器、电机等子项目,将于2022年3月开工,预计2024年建成。
中建科工项目经理朱德桥介绍,工程建设正按计划顺利推进,整体进度已完成40%。其中,3座总面积达8万平方米的成品仓库所有钢结构吊装已完成,总装车间、注塑车间正在进行钢结构安装。钣喷车间基础承台全部开挖完成,承台正在钢筋绑扎中。
该项目是蔡甸区2020年重点签约项目,2026年全面达产后,将实现年产值约100亿元,它既是该区补链强链的重点项目,也将成为区域大工业板块的“压舱石”。
“格力现已发展成为多元化、科技型的全球工业集团,产业覆盖家用消费品和工业装备两大领域,产品远销160多个国家和地区。”格力电器项目负责人介绍,该项目将是格力工厂中最智慧,自动化程度最高的工厂。项目本着智能高效、绿色环保的理念,高标准打造“绿色工厂”“零碳工厂”“智慧工厂”。设计中充分融合了格力自主研发的“光储直流系统”“光伏直流高效离心机空调”等产品构建园区级能源互联网,利用信息智能化调度管理技术对系统能源、信息系统进行高度管理,为当代工厂树立典范,引领地方制造节能减排。
(长江日报记者张衡 通讯员孙克亮 李永强)
【编辑:张靖】
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