MES在火箭总装车间的研究与应用

摘要：火箭装配车间主要负责火箭的装配，包括零件装配和最终装配，是整个火箭生产的最终生产单位。传统的火箭末端装配方式受到产品交付计划的限制，导致了末端装配效率的降低和时间的浪费。因此，分析新一代运载火箭的装配工艺，对于提高产品质量和生产效率，进而突破数字化装配工艺具有重要意义。

关键词：生产过程质量;火箭总装

火箭总装是运载火箭研制和生产的最后阶段，是规划节点信息、技术文件信息、配件信息和质量管理信息的交叉点。作为火箭最终装配的前提，最终装配过程在新一代运载火箭研制技术体系中起着重要作用，直接影响到产品的质量、性能、成本和生产周期。火箭总装质量的好坏最终将影响到火箭试飞的成败，目前，火箭的种类和数量越来越多，正在研制和批量生产，给火箭生产车间，特别是总装车间带来了很大的压力。

一、运载火箭总装能力问题分析

总装运载火箭，以模型为导向，资源配套装配全箭，循环长度。一般来说，缺乏基于生产过程导致满负荷的仓库自动化管理。缺乏有效的过程控制机制，控制实施的进展主要取决于人工控制的干扰、数字控制系统的不完善、纸质文件的大规模流动和粗放的数据采集方法导致了混乱而不是组织，影响了生产效率的提高。运载火箭的主要装配是人工装配，广泛采用专用设备、标准测量仪器等模拟手段对产品进行测量验证，测量测量效率低、测量精度高、人工记录保存时间长，缺乏自动化的过程和结果数据采集和分析方法。尽管运载火箭总装控制手段落后，但信息系统发挥着重要作用，但处于局部单点应用状态，无法快速准确地确定不同型号总装的整体进度。不能满足模型开发的需要，在批量生产过程中，快速精确测量、在线数据采集等。也没有建立完善的过程控制机制，能够满足整个运载火箭装配所特有的复杂动态生产环境的要求。同时，不同类型的装配资源占用单独的仓库空间，装配周期差异很大。

二、MES在火箭总装车间的研究与应用

1.总装工艺设计。MES总装有涵盖车间组织结构的人事信息库，其中包含关键操作人员、特殊操作人员技能类型和品种的信息;工作人员的身份包括休假、逗留、出差等信息。设备管理为试验设备、工具、工作服的科学管理提供了平台和工具，根据功能和用途，将设备分为成功组，包括基本信息、管理信息、操作员信息、恢复和验证信息，并建立设备组织结构，合理规划和发布设备功能组。与机械装配车间等机械设备不同，固定的设备运行时间，人员构成基本不变，与工作人员的联系包括关于提供给工作人员使用的文件、设备和特派团类型的信息。车间整体装配、场地、设备流动，生产模式是产品设计复杂、单位化、小批量的，因此准确的生产计划难以实施。在综合考虑时间、人员能力的前提下，在一定数量的物资供应情况下，组织各生产计划的生产序列，优化计划实施顺序，优化集团实施计划，从而缩短等待时间，员工作为装配车间的核心，直接创造生产价值.合理管理是导弹研制和批量生产质量的有力保证。发布计划和任务分配是完成直接影响机组运行过程和结果的所有工作的前提。从而计划的总执行时间，最少的工作日，以及平衡不同组别的任务和雇员的工作负荷。通用MES装配将根据生产计划、生产资源、生产流程和工时信息进行规划。在MES中，调度员将常见的产品安装任务分配给技术人员、生产团队和物料管理团队，然后根据工艺准备的流程和产品配套信息细化工作流程。

2.生产过程质量。多媒体信息管理采用多媒体信息管理系统，通过图像识别、图像对比度等技术实现多媒体信息的质量控制、评价和跟踪。在构建和测试过程中，所有的工作都是通过多媒体记录来完成的，这些记录可以在线获取，也可以在队列之外进行存储和搜索。预计将通过数字手段将高质量的信息和数据输入质量体系，以电子方式记录高质量过程，提高信息的准确性和及时性，并通过质量体系进行高质量的监测和实时跟踪。采用自动化设备在线控制，与优质信息系统集成，将提高生产线的自动化水平和智能化水平，有效保证产品质量。该模型通过数字测试系统进入测试工厂，使整个吊杆（弹）控制、测量等测试采集系统，并通过智能手段进行实时判读，初步解决和国产化出现的故障。由于传统登记方法中的数据输入错误、质量信息的丢失、质量的追溯负担等风险和不便。叠加诸如产品对接、仪器安装等力矩，通过数字预紧系统将预紧力矩自动、准确、有效叠加在螺栓上，实时采集实际叠加和判读。生产线、应用产品在线质量测量技术，可引入质量信息系统，并通过比较、迭代等算法实现相关数据的智能解密。对产品燃气管道系统的密封性进行检测，通过对车间机组现场母线密封性检测系统的集成，实时采集计算泄漏率并进行智能解释。通过建立综合的在线测量系统和质量信息系统，在可靠的产品质量保证的基础上实现了生产效率的显著提高。

3.信息环境方案。引入了质量预规划阶段的质量控制体系，通过工作场所质量检查和过程控制。在建立实施体系的基础上，以装配资源、规划、技术、质量等为主线。优化工艺设计、生产过程的管理，以及生产过程中实时数据的采集和处理，掌握生产节奏、生产指导、反应、产品质量控制.支撑层特别包括网络硬件环境和网络安全系统。火箭总装车间的生产特点和质量管理建立了基于总装过程方法的质量管理模式的总体框架。并经过质量分析和全周期追溯质量控制，提高了导弹装配车间生产质量控制水平应用集成、数据集成和过程集成的数据交互和集成，主要由MES系统、工艺设计系统、质量管理系统组成。

结论：生产现场采用数字控制形式，建立了数字通用生产线的集成应用平台，主要有交互数据和集成层与支撑层两大部分。MES是机械行业生产管理信息化的重要工具，在分析导弹机组质量管理现状和特点的基础上，后续研究将着重于MES与其他系统的集成，这项计划的有效推行和应用，为其他同类行业提供切合实际的基础。

参考文献：

[1]张斌.基于装配流程的运载火箭总装精益管理研究[J].工业工程与管理，2021，21（2）：108-111.

[2]刘生.基于系统工程的航天五院总装多项目供应链规划研究[J].物流科技，2021（2）：13-17.

[3] 焦丹等.航天产品敏捷总装混流排产模型[J].东南大学学报：自然科学版，2019，40（4）：717-721.