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智慧数控车间造飞机,靠谱吗?

2018-05-11 09:44 来源:科技日报 本报记者 王 春

  戴着AR眼镜操控虚拟电子屏幕、拿着相机给零件进行立体扫描……这场景好像在进行一次增强现实的游戏,但事实上他们是在制造、检测飞机零件。

  在这里,操作工人从一身油污到一身清爽,“透明车间”信息交互全程监控,拥有神经系统的智能流水线实现“黑灯”作业。物联网、AR、云计算,你能想到的时下炙手可热的技术都在这个车间有所应用。智慧车间造飞机,靠谱吗?

  5月10日,随着最后一台设备调试完成,集大数据、人工智能、物联网和云计算技术于一体的中国商飞公司总装制造中心智慧数控车间(一期)项目正式投入使用。

  中国商飞公司总装制造中心数控机加车间主要承担飞机零部件的研制、生产工作,其产品用于C919大型客机、ARJ21新支线客机,也用于波音、空客转包生产项目。传统数控机加车间内常见的景象是,穿戴好防护设施的技术工人,站在数控机床前,利用双手操作机器,将毛坯件加工成飞机上一个个零件。这样的生产方式对技术工人的手工操作水平要求高,人工成本大且效率较低。

  2017年下半年起,中国商飞公司总装制造中心专门成立团队开展智能制造研究,对生产线进行智能化改造,将机器、软件、设备、机器人进行互联互通,建成了以制造执行系统(MES)为核心,可以24小时作业的智能生产线。

  改造后的智能生产线上,可以看到一个六轴机器人手臂正在将刚刚加工完成的ARJ21飞机角片从数控加工中心内拿出,调转方向后将角片浸入冷却液内冷却,接着烘干,完成一系列既定工序后,机器人手臂抓着零件沿着自动传输线将其精确地放置在检测台相应位置。质检合格后,这个角片将同它的“小伙伴”一起,由像扫地机器人一样行驶的无人搬运车(AGV小车)按既定路线运送到托架上,作为已完工的合格零件交付至ARJ21飞机的平尾制造车间。

  智能生产线的投入使用,提高了飞机零件的生产效率,原来6台数控加工中心至少需要24名操作工人,现在只需要3人来辅助工作,提升了车间设备利用率和生产管理效率,形成了一套多品种、小批量、多工序、高精度产品的柔性智能制造新模式。

  除了生产线的智能化改造,数控加工车间还引入增强现实装备AR/VR、智能工具箱、摄影测量系统等设备,实现了多种智能工具在实际生产上的首次应用。维修人员和操作人员戴上AR眼镜,通过指尖的操作,就可以对机床和刀具加工状态快速进行判断。激光扫描零件装置如同机场安检一样对零件进行全方位扫描,快速得到加工零件的尺寸数据并与三维数模进行比对,使得零件检测分析速度大幅加快,提升产品的入库效率。此外,在管理层面上,智慧数控车间对车间及其内部设备进行实景数字化三维建模,融合人员、设备、环境等信息,实现对车间运行状态、生产管理的三维动态实时管理,打造透明车间。同时,运用人脸识别技术、人员定位技术、智能传感装置等对人员与环境进行管理与监控,打造智能厂区。

  据了解,在这个智慧车间,从智能生产线的能级上看,目前还处于小批量、多品种、多工序的混线生产,下一步将向单件流、完全个性化定制的方向努力,也就是说任何零件都可以个性化定制,只生产一件也不至于抬高成本,不受批量化生产的限制。这对正处于研制阶段的飞机,以及未来满足不同客户个性化的需求都具有十分重要的意义。

  中国商飞公司总装制造中心通过智能厂区管理、透明车间管理、智能产线和智能工具四大板块,初步构建了一个高效、节能、绿色、环保、舒适的智慧数控车间。上海飞机制造有限公司科技部部长汪顺利说,通过不断的升级和智能制造,走到一个比较前沿的水平,对整个飞机行业的带动,具有引领的作用。

  据悉,未来,中国商飞公司总装制造中心将在总结智慧数控车间运行经验基础上,进一步推动智能设计、智能管理、智能生产和智能服务,加快智慧园区建设。中国商飞公司还将充分发挥主制造商的示范引领作用,不断提升民用飞机关键零部件研制攻关能力,将先进技术用于大飞机制造,助推飞机批产提速,加快民用飞机制造向“智造”转型,打造工业4.0时代创新型、智能型民用飞机总装制造中心。

(责任编辑:王蔚)

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