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智能生產線年產240顆衛星 還能“私人定制”

2021年01月20日08:07 | 來源:科技日報
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原標題:智能生產線年產240顆衛星 還能“私人定制”

  近年,以美國SpaceX公司“星鏈”星座為代表的大規模低軌寬帶衛星星座項目,顛覆了人們對於傳統衛星生產模式的認識。衛星智能制造生產線,成為了衛星研制的發展新方向。

  記者從中國航天科工集團有限公司二院空間工程公司了解到,由該公司研制的我國首條批產衛星智能生產線,近日已完成設計、生產及安裝工作,正式轉入現場試運行階段。其設計產能目標為年產240顆以上小衛星,並能實現批量定制化生產。

  從手工制造到自動化“智造”

  “衛星從原材料出庫到整星檢驗合格入庫,需經歷艙板級部裝、衛星總裝、整星電性能測試等十余道工序。”空間工程公司智造之星黨員突擊隊隊長劉峰說,如果關鍵工藝環節全部由機器來替代,生產效率能提高40%以上。

  然而從單件小批量手工制造到高度自動化“智造”,並沒有那麼容易。衛星是典型的復雜機電產品,裝配工序多、工藝流程復雜,還要重點考量工藝的集成性與兼容性。批生產工藝流程規劃是首先要解決的問題。

  為了把以手工為主的衛星傳統生產模式,轉化為精益化、自動化、協同化的流水線式生產模式,研制人員吃透了傳統裝配過程中的每一道工序和工藝流程,逐一進行優化,再將優化后的工序串聯起來,形成完整的新型批產工藝流程,此后還多次開展分析優化。

  突擊隊員馬赫介紹說,經過多輪方案迭代,最終的流程能在保証衛星裝配測試過程滿足技術要求的前提下,確保年產240顆以上小衛星的設計產能目標。

  既能批產也能定制

  在實現批產的同時,該生產線還能實現“私人定制”。

  不同型號、不同規格衛星的構型、尺寸、重量均存在較大差異。為了讓“硬邦邦”的設備對衛星“來者不拒”,研制人員借助精密運動機構,給設備裝上了“四肢”,工位尺寸也實現動態可調,不同尺寸、重量的零件柔性夾持和高精度裝配都不在話下。

  在生產過程中,設備會根據條碼確定衛星類型和工藝要求,自主調用控制程序,數據分析及執行結果也會實時反饋至生產線管控終端。不僅生產過程實現由人驅動向數據驅動的轉變,也使衛星批量定制化生產成為現實。

  為了提升生產線智能化程度,研制人員開展了多項技術攻關。

  部總裝是衛星生產中至關重要的環節。針對部總裝工位存在自動感知能力欠缺,無法有效檢測和避免裝配過程中零部件相互碰撞的問題,研制人員在機械手和末端執行機構上增加了力傳感器,確保安裝過程中零部件與艙板不會發生擠壓﹔並在裝配過程中用相機對干涉風險區域拍照,通過圖像比對提前發現碰撞風險。此外,相機的視覺補償還能提高裝配的定位精度。

  成功試運行是生產線建設的重要節點。目前,智造之星黨員突擊隊正全心投入在試運行工作中,為早日形成衛星規模化智能生產能力貢獻力量。

(責編:楊虞波羅、呂騫)

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