神舟系列载人飞船是我国目前唯一的天地往返载人航天器,航天科技集团五院529厂作为神舟飞船返回舱、轨道舱舱体结构的主要研制单位,高质量、高效率研制一直是这支航天队伍追求的目标。随着空间站转入应用与发展阶段,神舟飞船高密度发射任务对舱体结构研制质量及效率提出了新的要求,飞船结构产品的按期交付,将直接保障航天员的生命安全和我国空间站的平稳运行。为此,工艺团队持续通过信息化、自动化、智能化等手段,进一步提升型号研制 效率,确保舱体结构高质量交付。

空间站构型
信息技术显身手,定型产品换新颜
为了保障神舟飞船结构的高质量生产,航天科技集团五院529厂依托基于三维模型的数字化系统建设基础,将神舟型号原有的二维图纸生产制造模式,转变为三维数字化工艺制造。通过三维实体模型来完整表达产品定义和工艺信息的表达方法,不但有效提升了工艺设计效率,而且实现了生产 现场的“可视化”。
据航天科技集团五院529厂神舟返回舱部装装配人员介绍:“现在,我们整个返回舱结构部装装配过程都实现了工艺过程的信息化显示。工艺人员通过将舱体零部件加工或装配工艺信息结构化编制,研制流程配以文字、图片、模型和 视频等多元化形式,再展现给生产操作人员,即可实现神舟舱体高效快速研制。不过,我们仍在不断推进批产定型产品的研制模式变革,通过信息化手段持续缩短产品研制周期。”
先进测量巧应用,瓶颈环节迎突破
为了进一步提高研制效率,工艺团队通过引入先进的自动化技术,针对原有生产过程中费时费力、质量要求高的环节,开展自动化手工替代,减少生产过程的手工操作环节,实现了装配指导、轮廓度检测等瓶颈环节的技术突破。
舱体结构外型面轮廓度是神舟返回舱侧壁金属壳体重 要设计指标,直接影响舱体防热套装质量。据航天科技集团五院529厂神舟返回舱工艺人员介绍:“为了进一步提高舱 体轮廓度数据测量关键工序环节效率,现在我们通过自动化在线测量,一键导出数据,测量记录准确高效,实现了舱体轮廓度快速测量,相比以往的机床手动操作记录方法,测量效率提升3倍以上。”
另外,在神舟大底结构装配打孔阶段,工艺人员采用通过三维扫描与三维投影定位技术相结合,实现了基于产品实际轮廓的可视化表征,攻克了数百处桁条打孔定位难题,解决了原有手工画线的过程反复效率低的问题,大大提升了研制效率,更好地适应了神舟舱体批量研制需求,持续提高航天产品研制效率。
智能单元稳推进,质量效率双提升
从神舟飞船定型生产以来,航天科技集团五院529厂着力通过试点建设自动化智能化单元,提升飞船产品研制效率,确保产品质量一致性。2021年以来,该厂持续贯彻体系效能型能力建设思路,重点从单元化、生产线角度进行系统论证建设,以数字化、自动化、精益化为主要手段,根据成熟度分步实施60余个生产单元建设,力争实现5类产品柔性生产线能力提升,目前已完成结构件自动化加工单元、管接头 与通用埋件加工单元等智能生产单元建设,打破了传统模式 下人与设备一对一的匹配关系,以智能化手段减少生产过程中的人工干预环节,实现一人操作多个单元,提升生产效率同时,促进了批次产品的质量一致性提升。
据航天科技集团五院529厂智能单元设计团队成员介绍: “针对神舟飞船组批生产零部件,我们试点推进智能单元建设,并在建设过程考虑了多品种小批量的柔性制造需求,以满足飞船产品高密度交付,希望通过从点到线,提高产品研制效率和质量。”
除此之外,航天科技集团五院529厂建设完成的大型智能立体存储单元,具有智能化推荐托盘和自动化存取等功能,有效加强了神舟舱体结构批产零部件齐套生产准备、零组件 及工装等物流快速流转,促进了产品研制效率和质量的双提升。
文/广州日报·新花城记者:肖欢欢 通讯员:王天明、陈袁
图/广州日报·新花城记者:肖欢欢 通讯员:王天明、陈袁
广州日报·新花城编辑 蔡凌跃