航天智造 赢得未来

文/朱引科

（作者单位：航天科技集团七院）

↑作动器壳体柔性生产单元

习近平总书记指出，制造业是立国之本、强国之基，并要求我们要继续做好信息化和工业化深度融合这篇大文章，推进智能制造，推动制造业加速向数字化、网络化、智能化发展。加快传统制造业向智能制造转变有利于企业做强做大主责主业、优化调整经济结构、产业布局和效率，提高企业竞争力和质量效益，为企业高质量发展提供强大动力支撑。

中国航天科技集团有限公司第七研究院（以下简称航天科技七院）作为我国航天重大装备批生产基地、重要航天产品配套协作基地、战术武器和宇航产品研制生产基地，50 多年来一直深耕航天产品制造业，在航天产品制造能力方面传统优势明显。尤其是近年来，针对“研产并重、大量研制、批量交付、高密度发射”等科研生产新形势，航天科技七院着力强化制造工艺技术能力提升，大力推进智能生产线建设，探索走出了一条符合企业发展的航天智造之路。

过去：传统制造模式的困境

三线建设时期，航天科技七院航天制造工艺从产品试制中起步，经过几十年的实践探索，航天科技七院建立了以重大装备制造、综合机械加工、精密机械加工、电子控制仪器设备、液压伺服机构、电液控制系统、火工装置、地面装备为特长的专业配套生产制造体系，在专业领域涵盖了金属成形、机械加工、热表铸锻、电装电缆、装配等工艺技术体系。在精密偶件加工、电子装联、活门生产、火工装置的装配及无损检测、大型结构件焊接、异种材料焊接等方面，具有突出的工艺实力，完成了以运载火箭、国家重点型号研制发射等为代表的型号研制生产任务。当前，面对航天产品研制单件小批量、快速定制的特点，传统制造模式因存在质量稳定性不高，生产效率偏低，过程数据不完整、不系统，问题处理及时性较差，人员加班加点多等问题，从而导致型号研制的风险与成本显著增加。

过去，在型号科研生产任务量比较少的情况下，这种传统制造模式与科研生产的矛盾并不突出，但随着近年来科研生产任务量的激增，航天企业对新产品与新技术的需求日益迫切，面对质量、服务和成本控制的要求不断提高，行业内外竞争不断加剧等形势，旧有传统制造模式带来的问题日渐凸显，亟需通过智能制造技术解决生产中面临的效率与质量问题。

尤其是以制造为主业的航天科技七院而言，要建设成为世界一流航天装备制造公司，成为具有独特竞争优势的防务技术及产品创新发展的引领者和具有航天特色的民用产品与服务提供商，迫切需要转变原有的制造模式，应用适应批产的工艺技术、先进可靠的工艺装备、灵活高效的制造系统、科学合理的制造模式，将科研生产能力的提升向技术密集型、知识密集型转变，向高附加值的中高端制造升级，以智能制造为手段，稳步提升航天产品高性能、高质量与高可靠的制造能力，支撑企业从航天西部制造基地向“智”造基地转变。

现在：由航天制造向航天智造转变

“科研生产数字化转型是时代的必然趋势，是实现企业高质量发展的必然选择。作为航天企业，在推进智能制造过程中，要抓住影响型号科研生产的关键，满足航天重大装备生产制造基地的实际需求，坚定目标不动摇。”航天科技七院院长李占文反复强调。

↑典型结构件智能化加工单元

为满足航天重大装备生产制造实际需求，避免因人为差错造成的质量问题，尤其是低层次、重复性、批次性问题的发生,航天科技七院于2017 年启动了岗位夯实工程，按照“将制度变薄落实到岗位，分类分层分级分段精进管理，培育制心一处的企业文化”的指导思想和“重视基础、重视过程、实事求是、问题导向”的工作思路，针对一线操作岗位，围绕岗位制度、星级现场、智能制造能力和企业文化等四个方面开展了工作。

在推进智能制造过程中，大致经历了三个阶段：

第一阶段，从一线操作岗位实际需求及特点出发，梳理并精练岗位作业所需的制度标准，提炼总结岗位作业应掌握的手法、经验、诀窍，并通过结构化的数据、高度精炼的内容、直观化展现形式（图表、图片、动画、视频等），辅以岗位相关的质量问题、安全事故、技术革新等案例讲解，并将上述内容汇编成便于理解、查询、使用的岗位一本化手册。同时，将梳理的内容嵌入到信息化系统中，通过面向一线操作岗位的终端设备，实现知识自动推送、人员在线培训、作业过程刚性管控和生产过程数据在线提取。

第二阶段，通过流程优化梳理，岗位知识提炼及岗位手册制定、工艺文件细化量化，开展岗位教育培训、星级现场建设、信息化过程管控、智能制造推进及示范线建设等举措，制定了2019—2025 年岗位夯实工程实施方案，启动了型号总装总测、火工品生产、伺服机构总装、电子装联等18 条数字化生产线（含生产单元）建设和一体化战术武器设计平台、计量信息管理系统等信息化系统建设。

第三阶段，以岗位基础能力提升、数字化生产线建设和信息化平台建设为重点，以科研生产全面数字化转型为主线，先后启动了31 条数字化生产线（含生产单元）建设和信息化系统建设。企业在典型零件机械加工、含能材料制备与装填、汽车零部件制造等领域的数字化生产线建设方面取得突出实践成果，以航天火工品和伺服机构为代表的产品智能制造水平大幅提升。

目前，航天科技七院首个数字工厂初步建成、22 条生产线（单元）投入使用、2 个生产指挥中心上线运行。在这些已建成的数字化生产线（单元）中，作动器壳体柔性生产单元、典型结构件等产品实现夜间无人值守、全天候不停产；微系统（SiP）生产线设备，工艺国内一流，核心制造能力大幅提升。另外，多个智能生产单元实现了伺服机构装配过程数字化、生产过程无纸化、装配工艺三维化、物流配送自动化，关键零件质量合格率达到100%，生产人员减少30%，生产效率提高3 倍以上，彻底解决了长期制约航天重大装备发展的产能及质量瓶颈。

未来：航天智造助力事业腾飞

“成绩代表过去，未来航天科技七院要坚持数字化、网络化、智能化发展方向，大力推进以‘人工智能+互联网+数字化制造’为本质特征的新一代智能制造建设，着力打通从决策到产品到效益的数字通道，为推动高质量发展提供了新的有效路径”，航天科技七院党委书记坚定地表示。

未来五年，航天科技七院将全面建成与世界一流航天企业集团和中国航天西部智能制造基地相适应的航天先进制造体系，制造技术、制造装备、制造模式、制造水平达到行业领先、国际一流，全面支撑建设航天强国战略目标实现。

具体而言，要面向产品全生命周期，以信息物理融合为核心，以基于智能装备的物理工厂和基于智能系统的虚拟工厂为主要建设方向，以数字化、网络化、智能化为主要路径，以智能装备和泛在感知为基础，面向智能化装备、智能化生产线、智能化车间、智能化企业（工厂）四个层面，实现智能化硬件装备与智能化软件系统有机融合，实现企业范围内的多领域知识融合、多专业技术集成、多流程业务协同互联，支撑航天智能制造的动态感知、实时分析、自主决策以及精准执行，建成支撑航天智能设计、生产、管理、服务的智能制造中心，最终建成西部第一、行业领先的智能制造企业。

↑产品自动检测生产线

具体要实现四个目标：

产品研制生产过程设计集成化、敏捷化、虚拟化。基于统一PLM 数据平台，实现研发设计和生产制造核心业务从基于文档到基于模型与数据的转变，通过产品的制造、工艺的过程和生产资源的建模仿真等优化的技术，在生产过程中融入数字化技术，结合工艺过程机理，进行全流程模拟及优化，缩短设计到生产的转化时间，提高生产系统可靠性。

面向制造现场的生产过程优化。突破结构化工艺设计、虚拟装配、特种工艺仿真等关键技术，结合先进生产线建设，建成集生产设备、计量仪器、检测工具、物流设备、生产管理、质量管理、结构化工艺等于一体的工业互联网及工业大数据中心，生产运行实现自动化、可视化、高效化，通过集成的数字化平台采集和生产现场数据汇聚，实现基于物联网的数据化生产环境全流程模拟，实现全流程协同控制与操作优化，实现生产全流程的产品质量、产量、消耗、成本等综合生产指标的优化。

以知识为驱动的生产过程计划调度优化。通过以生产数据、先进管理理念等为基础建立知识驱动优化决策系统，及时感知物料、配套零部组件、技术状态和质量状况、人员、场地等各类信息，打通各管理层级、各协同部门边界，及时调整配置资源，优化生产目标和实施计划，以更灵活的生产手段实现更快速的市场响应，以更高的成本效率赢得竞争。

面向社会化资源的生产集成协同与优化。通过数字化、网络化平台，实现院内、外部资源、生产能力对接，并结合用户需求变化进行灵活而快捷的重组与分配。将以往的内部局部生产组织管理向内外协同、上下游协同的方向发展，在应急情况下能够承接急速增长的多品种大批量装备需求，实现航天科研生产能力的快速扩展与提升。

“十四五”末，航天科技七院将建成50 条智能化生产线，信息化、数字化程度大幅提升，大数据分析应用能力显著增强，数字化生产基础进一步夯实，建立起覆盖院属各单位、覆盖产品全生命周期、覆盖各业务板块的先进制造体系，打造一个更加“智慧”的航天科技七院。