中國網(wǎng)訊 3月28日,由國家工信部組織的“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”應用推廣活動在中國航天科工集團展開。在科工集團所屬的三院,導彈總裝廠房里,一排排大型五軸聯(lián)動機床盔明甲亮,正按照技術(shù)人員設定的程序聯(lián)合加工試制件產(chǎn)品,井然有序。
據(jù)悉,像這樣的大型高檔國產(chǎn)機床,在三院有41臺,分別投產(chǎn)在導彈發(fā)動機、材料熱成型等領(lǐng)域的精密加工制造。由這些“正宗國貨”武裝起來的數(shù)字化柔性生產(chǎn)線和智能制造車間已成為樣板間,將成為未來數(shù)字化生產(chǎn)的中堅力量。數(shù)字化智能化是這些“國產(chǎn)新貴”的特點,隨著這些“工業(yè)母機”的應用推廣,將加速我國裝備制造業(yè)的升級換代,有力支撐“中國制造2025”戰(zhàn)略舉措落地。
“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項,是國家科技重大專項中的第4項,簡稱“04專項”,就是我國為適應新的發(fā)展趨勢,促進裝備制造業(yè)實現(xiàn)升級所作的課題研發(fā),主要通過核心技術(shù)突破和資源集成,解決我國高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備長期依賴進口,受制于人的局面,從而保障國家安全,增強綜合國力。在我國裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展和智慧國家建設中起到重要作用。
據(jù)工信部部長苗圩介紹,04專項可以概括為“先健體再健腦”,在建立生產(chǎn)線的同時完成“換腦工程”,即數(shù)控設備升級改造,具體來說可分為:分析現(xiàn)有裝備改造需求(例如設備老化,過時、運動/控制精度不足、系統(tǒng)不穩(wěn)定、可靠性降低等問題),完成機床診斷和改造并進行應用驗證,改善機床整體性能的同時支撐生產(chǎn)任務。
早在2015年,中國航天科工三院31所聯(lián)合大連科德數(shù)控股份有限公司等9家單位申報的04專項“國產(chǎn)高檔數(shù)控機床與技術(shù)在飛航導彈發(fā)動機制造領(lǐng)域的綜合應用驗證及工藝研究應用生產(chǎn)線”課題獲得工信部、科技部、財政部批復,將專項前期取得的成果在航天企業(yè)推廣應用,以進一步考核國產(chǎn)數(shù)控機床的穩(wěn)定性、適應性和精度保持性。中國航天科工三院以此開展數(shù)字化、智能化生產(chǎn)線組建,大幅提升生產(chǎn)制造能力。
目前,中國航天科工三院正按照“信息互通、資源共享、能力協(xié)同、開放合作、互利共贏”理念,以04專項為牽引,依托專有云、航天云網(wǎng)(航天科工集團公司建設的國內(nèi)首個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺)和智慧企業(yè)運行平臺進行智能化改造,加速推進信息化與制造技術(shù)的融合,努力建設智能工廠/車間、智慧院所,全力構(gòu)建智能制造新格局。
【背景資料】
航天科工三院31所裝備關(guān)重零件的加工對數(shù)控機床的精度、性能和動態(tài)特性等方面要求極高,是檢驗國產(chǎn)機床的“最佳試驗田”。早自2013年開始,31所與大連科德就兩型研發(fā)中的國產(chǎn)五軸聯(lián)動鏜銑加工中心開展設備優(yōu)化和工藝適應性研究方面的合作。31所的“試驗田”累計發(fā)現(xiàn)并解決國產(chǎn)數(shù)控設備故障缺陷100多項,提出改進建議47項,完善設備配置20多項,優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)8個版本,經(jīng)過“千錘百煉”的國產(chǎn)數(shù)控機床總體性能大幅提升,雙方聯(lián)合研發(fā)的合作模式也更加成熟。
依托04專項,31所的國產(chǎn)機床“試驗田”再升級,建立了基于28臺國產(chǎn)高檔數(shù)控機床及其關(guān)鍵技術(shù)的綜合應用驗證基地,集中應用04專項已有成果的同時,與大連科德等設備主機廠開展深入聯(lián)合驗證和迭代研發(fā)。充分發(fā)揮航天企業(yè)在數(shù)控加工領(lǐng)域積淀的深厚工藝技術(shù)能力,開展裝備復雜零件數(shù)控加工工藝研究,驗證國產(chǎn)數(shù)控設備的加工適應性、可靠性和精度保持性,提高多軸聯(lián)動編程、高動態(tài)特性加工等共性技術(shù)在國產(chǎn)高端五軸設備上的應用水平和效果,同時為導彈發(fā)動機制造企業(yè)提供成套解決方案。目前,國產(chǎn)高檔數(shù)控加工設備的精度等關(guān)鍵指標逐步達到國際先進水平,同時在設備成本上保持30%-50%的巨大優(yōu)勢。
基于04專項日趨成熟的國產(chǎn)高檔五軸數(shù)控加工設備,31所大膽嘗試進行“增智工程”,應用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進信息技術(shù)開展整體式葉輪數(shù)字化柔性生產(chǎn)線建設,打造中國航天科工集團智能制造樣板間,目標提升產(chǎn)能30%-70%,在單件制造成本降低10%、工件流轉(zhuǎn)時間縮短30%的同時,顯著提升產(chǎn)品合格率。
目前三院159廠承擔的04專項柔性生產(chǎn)線是航天領(lǐng)域第一條面向復雜壁板框段類零件的柔性生產(chǎn)示范線,顯著提高飛航裝備變批產(chǎn)能力和快速影響水平。在應用該生產(chǎn)線后,設備利用率提高2-3倍,5臺生產(chǎn)線不停機年產(chǎn)可達3000件,同時在技術(shù)上突破航天復雜彈體結(jié)構(gòu)件成組應用技術(shù),柔性變批量生產(chǎn)管理技術(shù)、多類產(chǎn)品混線柔性生產(chǎn)等技術(shù),優(yōu)化制造系統(tǒng)運行效率以及縮短產(chǎn)品生產(chǎn)準備時間。已完成柔性生產(chǎn)線中4臺精密臥式加工中心的控制系統(tǒng)、功能部件、專用工具的配套、組裝調(diào)試,并連同自動傳遞物料的RGV物流系統(tǒng)進行了10余種壁板框段零件的加工應用驗證。
該項目在“腦”和“四肢”上都已取得較大進展,在“四肢”上(柔性數(shù)控加工生產(chǎn)線)上,已完成柔性生產(chǎn)線中4臺精密臥式加工中心的控制系統(tǒng)、功能部件、專用工具的配套、組裝調(diào)試,并連同自動傳遞物料的RGV物流系統(tǒng)進行了10余種壁板框段零件的加工應用驗證。
159廠采用成組工藝技術(shù),完成了15種壁板框段零件的分類編碼,實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)件加工的工藝分組及柔性夾具的設計制造,最終用19個柔性夾具實現(xiàn)了15種壁板框段零件近60道工序的快速換裝及高精度裝夾與流轉(zhuǎn)。基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的數(shù)控加工工藝優(yōu)化技術(shù),實現(xiàn)了對壁板框段結(jié)構(gòu)件的粗加工、半精加工的加工程序優(yōu)化,加工效率提升20%以上。(張春竹)