智能制造生產(chǎn)線運行架構(gòu)

液壓伺服作動器作為飛行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行機構(gòu)，對飛機的飛行品質(zhì)與飛行安全至關(guān)重要。作為機、電、液、磁高度一體化的復(fù)雜產(chǎn)品，其制造過程受到電磁場、流場、熱場和應(yīng)力、摩擦、蠕變等多物理場與多因素的綜合影響，復(fù)雜程度在高端制造業(yè)中具有極高的代表性?？梢哉f，加工精度高、裝調(diào)過程復(fù)雜是其制造的最大特點，例如：在僅有十分之一頭發(fā)絲直徑的微小范圍內(nèi)，既要保證承受等同于2000多米深海處高壓下的零件能靈活運動，又要保證泄漏不會增加，其制造難度可想而知。

在如此精密的加工要求和苛刻的裝調(diào)要求下，傳統(tǒng)的加工和裝調(diào)方式已很難滿足未來航空武器裝備對伺服作動器所提出的更高性能、更高可靠性與更低成本的要求。此外此類高精度極限制造加工和綜合性能檢測過程，涉及加工、檢測、裝配等多個環(huán)節(jié)，過程十分復(fù)雜。由于其尺寸在微米級尺度，人工已難以定量、準確控制。尤其在裝調(diào)環(huán)節(jié)，目前以人工為主的裝調(diào)方式由于人的單一性，很難同時做到對多個指標的最優(yōu)綜合，只能通過“丟車保帥”的方式進行折中，無法實現(xiàn)產(chǎn)品的最優(yōu)化。如何尋找一種高效、穩(wěn)定、可靠制造模式已成為一道難題。

面對困難，自控所人勇于創(chuàng)新，結(jié)合自身信息化優(yōu)勢與制造能力，打破傳統(tǒng)伺服作動器的制造模式，提出按“流程化—參數(shù)化—自動化—智能化”的遞進發(fā)展思路，分“近—中—遠”三期逐步建立面向復(fù)雜產(chǎn)品的智能制造技術(shù)體系與裝備能力建設(shè)。

目前，以自控所導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制(GNC)產(chǎn)品及制造模式為研究對象，依據(jù)集團智能制造架構(gòu)及自控所智能制造總體規(guī)劃，已基本形成伺服作動器智能制造示范線的總體建設(shè)方案。

在基礎(chǔ)建設(shè)上，一方面持續(xù)推進生產(chǎn)線精益化，以精益生產(chǎn)單元為基礎(chǔ)，結(jié)合AOS工作推進，不斷精細化制造過程，為智能制造生產(chǎn)線打下堅實基礎(chǔ)。同時，針對智能制造示范線的“三啞”(啞物料、啞設(shè)施、啞工位)及虛擬制造平臺等短板，快速推進設(shè)備、設(shè)施、物料、崗位的信息化、自動化改造。另外積極開展基于數(shù)字化技術(shù)的裝調(diào)流程化梳理并優(yōu)化、掌握了諸如伺服閥前置級調(diào)試、密封堵精密壓裝等關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)的參數(shù)模型，建立了制造過程從幾何參數(shù)域與物理性能域的交聯(lián)關(guān)系映射模型，為實現(xiàn)基于參數(shù)化模型的高性能制造奠定基礎(chǔ)。

模型驅(qū)動的智能裝調(diào)制造平臺

在智能制造關(guān)鍵、支撐技術(shù)突破上，堅持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、開放建設(shè)的思路，依托集團智能制造創(chuàng)新中心，與金航數(shù)碼、西工大、大連理工等企業(yè)、高校組成智能制造新模式應(yīng)用聯(lián)合體，開展高性能伺服閥自動智能裝配系統(tǒng)、復(fù)雜殼體精密液壓組件自動裝配系統(tǒng)等關(guān)鍵智能設(shè)備的研制，以及基于模型的虛擬制造過程仿真、現(xiàn)場實時信息感知與制造資源動態(tài)調(diào)度等支撐技術(shù)及公用技術(shù)研究等。

當前，中航工業(yè)自控所作為首批通過工信部兩化融合貫標評定的院所和信息化推進先進單位，已基本建立起基于MBSE的伺服系統(tǒng)研發(fā)體系，形成基礎(chǔ)生產(chǎn)運行平臺與數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了PIMS/MES/TDM等多個制造信息系統(tǒng)的無縫集成，打造良好的信息化基礎(chǔ)。

在航空武器裝備高性能高可靠產(chǎn)品需求、對標國際先進航空產(chǎn)品企業(yè)、推進《中國制造2025》這三駕馬車的帶動下，依托信息化優(yōu)勢和優(yōu)秀的伺服作動器研發(fā)團隊，自控所在“十三五”期間將繼續(xù)開拓創(chuàng)新，致力于走好飛控伺服作動器智能制造的新模式應(yīng)用之路。(車毅通 邵明平 曹率)