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中国航天科工三院239厂自主研发数字化电缆网生产线侧记

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-04-07  来源:中国航天科工
按下启动键,机械臂夹带一根细软的“游丝”,像走迷宫一样来来回回,兜兜转转,在设定好的路径上穿梭,不一会儿这根“游丝”呈现出了大写的“Y+Z”字形,被牢牢地固定在工作台上,无需接触,无需人工介入,短短40分钟,某航天产品复杂电缆网布线成型工作完成——这是中国航天科工三院239厂自主研发的数字化电缆网生产线的一个缩影,“游丝”就是我们熟知的导线。
 
下决心,实现从0到1的突破
 
随着航天产品设计愈来愈精巧、复杂,对电缆网加工的要求也越来越高,加工工序多、工艺要求高,手工操作占比居高不下,导致电缆网自动化批量生产一直难以实现。
 
因此,面对科研生产需求与能力不匹配的形势,早在2018年,该厂就下决心将传统电缆网生产工序进行自动化改造,电缆网智能制造项目组也由此成立。结合航天产品电缆网的特点及工艺要求,项目组初步确定对电缆网布线成型模块、连接器焊接模块、连接器压接模块等进行自动化改造。
 
其中布线成型是电缆网加工最为耗时耗力的一环,以某典型产品为例,若手工完成一套庞大的电缆网布线成型,粗略估算需要近10天,加之涉及众多精细化操作,稍有不慎就会造成产品返修。项目组提出可将原有导线选型、标记制作、布线成型等多道手工操作工序全部集成在一套系统中,充分解放劳动力,提高生产效能。但这种高度集成系统在当前航天产品电缆网制造领域并没有可以借鉴的方案,更没有可以参考的设备,完全是零起步。
 
几年来,项目组通力合作,对行业自动化技术进行调研交流,开展课题讨论与技术研究,集智攻关尝试多种解决方案……随着一项项技术被掌握,一道道难关被突破,国内首套面向航天产品电缆网生产的自动布线成型系统正式投入使用,实现了从0到1的突破,这极大地增强了项目组的信心。他们相继开展并实现了电缆网电连接器智能焊接、多导线同步剥线、端子自动压接与检测等工序的自动化改造,数字化产线的设想正逐步变为现实。
 
强信心,促产能大幅提升
 
多台套自动化生产设备的陆续到位,使生产车间里涌动出新的生命力,但在自动化改造过程中遇到的困难远比想象中多得多。
 
由于所应用于航天产品的导线规格、型号繁多,不同导线特性各不相同,普通细导线太软,双绞线易分叉,屏蔽线易翘丝该如何处理?导线在固定前需要在首尾两端套上标识“名牌”,以便后期辨认,导线太软,穿套过程困难,这该如何解决?不同导线“行走”轨迹不同,路径短的居多,而机械臂运动空间受限,又该如何调整?各种各样的难题摆在眼前,但大家能做的就是迎难而上。
 
“针对套‘名牌’问题,市面上均采用固定导线端部,移动‘名牌’的方式进行穿套,这样操作适用于硬线、粗线,但我们的导线过于细软,固定‘名牌’移动导线是否可行?”善于创新的万秀美提到。
 
这个想法打开了项目组成员的思路,用工装固定打印好的“名牌”,送线胶轮驱动导线穿过“名牌”,通过结构形式及气压等参数控制,最大限度地矫正“名牌”因挤压等原因产生的形变,极大提高了穿套“名牌”的成功率。
 
发现问题、思考问题、解决问题,在项目组不断探索和实践过程中,通过多次改变机械臂运动方向解决空间受限问题,让机械臂成为一只灵活的“手”;通过设计环形线库,配合软件控制,让飞针引线成为可能;通过自制限位工装,同时固定多根导线,让使用者体验快速激光剥线的便捷……
 
“原本需要4个人完成的活儿,现在只需1人即可完成。” 操作自动化设备的职工小李颇为自豪,“原来活儿一到,我们就得做足心理准备,加班加点赶进度,现在我们已经可以从容应对了。”时至今日,电缆网生产工序中已有近60%的工序实现了自动化,产能提升了3倍。
 
树恒心,让5G互联成为现实
 
电缆网生产线自动化改造是第一步,实现数字化才能更好地发挥产线效能。
 
去年,该厂通过推动实施数字化工艺能力提升,大力推进数字化电缆网产线建设。当前,电缆网传统生产模式已从根本上转变,实现了在线生产任务调度、报送以及电子履历自动生成,搭建了线边智能库与智能物流系统。
 
“设备之间实现5G互联,一键扫码实现上下游工序的无缝衔接,产品‘零缺陷’制造,是我们接下来的任务。”项目组负责人韩敏认为生产更精益,效率再提升,设备互联是必然趋势。
 
从手工作业,到自动化生产,从单一产品加工,到数字化柔性制造,数字化电缆网生产线为该厂科研生产任务保障打开了新局面。该厂电缆网智能制造项目组成员将持之以恒在浓厚的“比学赶超”氛围中为接下来的任务做足准备,以硬核数字化产线,夯实提质增效降成本升级之路。
 
“科研生产和经营管理数字化转型是助力企业高质量、高效率、高效益发展的内在需要。”该厂总经理姚为指出。该厂将继续深入分析发展需求,精准聚焦、重点突破,推进传统产业数字化转型、智能化改造再上新台阶。 
 
关键词: 电缆网 数字化
 
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