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中國商飛智慧數(shù)控車間投入使用

2018-07-28

摘要:改造后的智能生產(chǎn)線上,可以看到一個六軸機(jī)器人手臂正在將剛剛加工完成的ARJ21飛機(jī)角片從數(shù)控加工中心內(nèi)拿出,調(diào)轉(zhuǎn)方向后將角片浸入冷卻液內(nèi)冷卻,接著烘干,完成一系列既定工序后,機(jī)器人手臂抓著零件沿著自動傳輸線將其精確地放置在檢測臺相應(yīng)位置。




中國商飛公司總裝制造中心智慧數(shù)控車間一角


【悉恩悉機(jī)床網(wǎng)】戴著AR眼鏡操控虛擬電子屏幕、拿著相機(jī)給零件進(jìn)行立體掃描……這場景好像在進(jìn)行一次增強(qiáng)現(xiàn)實的游戲,但事實上他們是在制造、檢測飛機(jī)零件。


  在這里,操作工人從一身油污到一身清爽,“透明車間”信息交互全程監(jiān)控,擁有神經(jīng)系統(tǒng)的智能流水線實現(xiàn)“黑燈”作業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)、AR、云計算,你能想到的時下炙手可熱的技術(shù)都在這個車間有所應(yīng)用。智慧車間造飛機(jī),靠譜嗎?


  5月10日,隨著最后一臺設(shè)備調(diào)試完成,集大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)于一體的中國商飛公司總裝制造中心智慧數(shù)控車間(一期)項目正式投入使用。


  中國商飛公司總裝制造中心數(shù)控機(jī)加車間主要承擔(dān)飛機(jī)零部件的研制、生產(chǎn)工作,其產(chǎn)品用于C919大型客機(jī)、ARJ21新支線客機(jī),也用于波音、空客轉(zhuǎn)包生產(chǎn)項目。傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)加車間內(nèi)常見的景象是,穿戴好防護(hù)設(shè)施的技術(shù)工人,站在數(shù)控機(jī)床前,利用雙手操作機(jī)器,將毛坯件加工成飛機(jī)上一個個零件。這樣的生產(chǎn)方式對技術(shù)工人的手工操作水平要求高,人工成本大且效率較低。


  2017年下半年起,中國商飛公司總裝制造中心專門成立團(tuán)隊開展智能制造研究,對生產(chǎn)線進(jìn)行智能化改造,將機(jī)器、軟件、設(shè)備、機(jī)器人進(jìn)行互聯(lián)互通,建成了以制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)為核心,可以24小時作業(yè)的智能生產(chǎn)線。


  改造后的智能生產(chǎn)線上,可以看到一個六軸機(jī)器人手臂正在將剛剛加工完成的ARJ21飛機(jī)角片從數(shù)控加工中心內(nèi)拿出,調(diào)轉(zhuǎn)方向后將角片浸入冷卻液內(nèi)冷卻,接著烘干,完成一系列既定工序后,機(jī)器人手臂抓著零件沿著自動傳輸線將其精確地放置在檢測臺相應(yīng)位置。質(zhì)檢合格后,這個角片將同它的“小伙伴”一起,由像掃地機(jī)器人一樣行駛的無人搬運(yùn)車(AGV小車)按既定路線運(yùn)送到托架上,作為已完工的合格零件交付至ARJ21飛機(jī)的平尾制造車間。


    智能生產(chǎn)線的投入使用,提高了飛機(jī)零件的生產(chǎn)效率,原來6臺數(shù)控加工中心至少需要24名操作工人,現(xiàn)在只需要3人來輔助工作,提升了車間設(shè)備利用率和生產(chǎn)管理效率,形成了一套多品種、小批量、多工序、高精度產(chǎn)品的柔性智能制造新模式。


    除了生產(chǎn)線的智能化改造,數(shù)控加工車間還引入增強(qiáng)現(xiàn)實裝備AR/VR、智能工具箱、攝影測量系統(tǒng)等設(shè)備,實現(xiàn)了多種智能工具在實際生產(chǎn)上的首次應(yīng)用。維修人員和操作人員戴上AR眼鏡,通過指尖的操作,就可以對機(jī)床和刀具加工狀態(tài)快速進(jìn)行判斷。激光掃描零件裝置如同機(jī)場安檢一樣對零件進(jìn)行全方位掃描,快速得到加工零件的尺寸數(shù)據(jù)并與三維數(shù)模進(jìn)行比對,使得零件檢測分析速度大幅加快,提升產(chǎn)品的入庫效率。此外,在管理層面上,智慧數(shù)控車間對車間及其內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行實景數(shù)字化三維建模,融合人員、設(shè)備、環(huán)境等信息,實現(xiàn)對車間運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)管理的三維動態(tài)實時管理,打造透明車間。同時,運(yùn)用人臉識別技術(shù)、人員定位技術(shù)、智能傳感裝置等對人員與環(huán)境進(jìn)行管理與監(jiān)控,打造智能廠區(qū)。


    據(jù)了解,在這個智慧車間,從智能生產(chǎn)線的能級上看,目前還處于小批量、多品種、多工序的混線生產(chǎn),下一步將向單件流、完全個性化定制的方向努力,也就是說任何零件都可以個性化定制,只生產(chǎn)一件也不至于抬高成本,不受批量化生產(chǎn)的限制。這對正處于研制階段的飛機(jī),以及未來滿足不同客戶個性化的需求都具有十分重要的意義。


    中國商飛公司總裝制造中心通過智能廠區(qū)管理、透明車間管理、智能產(chǎn)線和智能工具四大板塊,初步構(gòu)建了一個高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的智慧數(shù)控車間。上海飛機(jī)制造有限公司科技部部長汪順利說,通過不斷的升級和智能制造,走到一個比較前沿的水平,對整個飛機(jī)行業(yè)的帶動,具有引領(lǐng)的作用。


    據(jù)悉,未來,中國商飛公司總裝制造中心將在總結(jié)智慧數(shù)控車間運(yùn)行經(jīng)驗基礎(chǔ)上,進(jìn)一步推動智能設(shè)計、智能管理、智能生產(chǎn)和智能服務(wù),加快智慧園區(qū)建設(shè)。中國商飛公司還將充分發(fā)揮主制造商的示范引領(lǐng)作用,不斷提升民用飛機(jī)關(guān)鍵零部件研制攻關(guān)能力,將先進(jìn)技術(shù)用于大飛機(jī)制造,助推飛機(jī)批產(chǎn)提速,加快民用飛機(jī)制造向“智造”轉(zhuǎn)型,打造工業(yè)4.0時代創(chuàng)新型、智能型民用飛機(jī)總裝制造中心。


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