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基于智能制造的航天电子装备生产流程优化研究
摘要:随着科技的飞速发展,智能制造在航天电子装备生产领域的应用日益重要。本文旨在深入研究基于智能制造的航天电子装备生产流程优化策略。通过对相关技术的整合与创新,分析当前航天电子装备生产流程中存在的问题,从生产模式、工艺优化以及信息化建设等多个维度提出优化方案。利用自动化装配工位、AGV小车等智能装备提升生产效率,通过构建数字化协同生产模式实现生产过程的精准管控。研究表明,智能制造技术的应用能够显著优化航天电子装备生产流程,提高生产能力、产品质量以及生产过程的可追溯性,为我国航天电子装备制造业的高质量发展提供有力支撑。
关键词:智能制造;航天电子装备;生产流程优化;信息化建设
引言
航天电子装备作为航天产业的关键组成部分,其生产流程的优化对于提升装备性能、保障航天任务的顺利实施具有重要意义。在智能制造技术蓬勃发展的背景下,将其引入航天电子装备生产领域,能够有效解决传统生产模式中存在的生产效率低、质量管控难等问题。智能制造涵盖了自动化技术、信息技术、物联网技术等多个领域,通过这些技术的深度融合,可实现生产流程的全面升级。从生产模式的创新到工艺的优化,再到信息化建设的完善,每一个环节都蕴含着巨大的优化潜力。深入研究基于智能制造的航天电子装备生产流程优化,不仅有助于推动航天产业的技术进步,还能提升我国在国际航天领域的竞争力。
一、航天电子装备生产现状分析
(一)现有生产模式弊端
目前,部分航天电子装备生产仍采用传统的固定式站位装配模式,这种模式下,物料领用依赖人工操作,缺乏系统性的配送机制,导致物料流转效率低下,经常出现因物料短缺而造成的生产停滞。同时,生产过程中各工位之间缺乏有效的协同,产品在不同工序间的流转时间较长,难以形成高效的生产节拍。仓储管理方面,多级分散式仓储体系增加了库存管理的复杂性,库存信息的不透明使得物料查找和调配困难,进一步影响了生产进度。这种传统生产模式无法满足航天电子装备日益增长的高质量、高效率生产需求,亟需进行变革。
(二)工艺技术瓶颈
在工艺方面,传统的航天电子装备生产工艺存在工序工步不够优化的问题。一些复杂的装配过程涉及大量手工操作,不仅效率低下,而且难以保证产品质量的一致性。制造过程中的质量信息记录主要依靠人工填写,这种方式易出现记录错误和遗漏,且无法实时反馈生产过程中的质量问题。物流配送方面,缺乏精准的派送系统,物料配送无法与生产工单紧密结合,导致配送时间长、准确性低,严重影响了生产的连续性。这些工艺技术瓶颈制约了航天电子装备生产的精细化和高效化发展。
(三)信息化程度不足
当前,部分航天电子装备生产企业的信息化系统存在集成度不高的问题。企业级的PLM、ERP等系统与车间级的WMS、SCADA等系统之间数据交互不畅,形成了信息孤岛。生产过程中的数据无法实时、准确地在各系统间共享,导致生产计划制定缺乏有效的数据支持,生产进度难以实时监控。同时,由于缺乏先进的数据分析工具,大量生产数据未能得到充分挖掘和利用,无法为生产决策提供有力依据,使得企业在应对市场变化和生产过程中的突发情况时反应迟缓。
二、基于智能制造的生产流程优化策略
(一)智能生产模式构建
构建基于订单拉动的弱节拍生产模式,以ATO(按订单装配)为核心生产组织方式。在这种模式下,现场物料配送实现系统自动化,通过与生产订单的紧密关联,根据生产进度精准配送物料,减少物料积压和等待时间。产品装配方式转变为基于节拍流动的专业化装配,通过合理划分生产节拍,使各工位的生产节奏更加协调,提高生产效率。仓储管理优化为中心库和配套库的两级管理模式,中心库负责存储通用物料,配套库根据订单需求对专用物料进行快速调配,实现库存的高效管理和物料的快速供应,从而提升整个生产过程的协同性和响应速度。
(二)工艺优化与创新
对生产过程进行全面的节拍重新划定,通过细致的工序分析和优化,消除不必要的操作环节,缩短生产周期。引入自动采集设备,实现制造过程质量信息的自动记录和实时上传,利用多媒体影像记录技术,为质量追溯提供更加直观、全面的数据支持。在物流方面,采用AGV小车实现基于工单的精准派送,根据生产工单的需求和进度,自动规划最优派送路径,确保物料按时、准确送达指定工位,有效提高物流配送的效率和准确性,同时提升生产过程的智能化水平。
(三)信息化与智能化融合
加强企业级和车间级信息化系统的集成,打通PLM、ERP、MOM、QMS、PLS等企业级系统与WMS、SCADA、产线管控系统等车间级系统之间的数据链路。通过构建统一的数据平台,实现生产数据的实时共享和流通,为生产计划制定、生产进度监控以及质量管控提供准确的数据依据。运用大数据分析和人工智能技术,对生产数据进行深度挖掘和分析,实现生产过程的智能决策和优化。例如,通过数据分析预测设备故障,提前进行维护,避免因设备故障导致的生产中断,从而提高生产过程的稳定性和可靠性。
三、优化效果预期
(一)生产效率提升
通过智能生产模式的构建和工艺优化,生产能力有望达到产线设计水平的110%以上,相比传统生产模式有显著提升。自动化物料配送和精准的物流派送减少了物料等待时间,基于节拍流动的专业化装配提高了装配效率,使得生产周期大幅缩短。以某航天电子装备生产为例,在实施智能制造优化后,产品交付周期缩短了20%以上,有效提高了企业的市场响应能力,能够更好地满足航天任务对装备的紧急需求。
(二)质量管控强化
制造过程质量信息的自动采集和实时监控,以及多媒体影像记录技术的应用,使质量管控更加严格和全面。质量记录实现结构化、在线采集和数字化管控,能够及时发现和解决质量问题。部装质量一次交验合格率预计可提升至99%以上,相比优化前有明显提高,有效降低了产品的次品率,提高了产品的可靠性和稳定性,为航天任务的顺利实施提供了坚实的质量保障。
(三)数据驱动决策
信息化与智能化的深度融合,使得企业能够充分利用生产过程中产生的大量数据。通过大数据分析和人工智能技术,企业能够对生产计划、设备维护、质量控制等方面进行精准决策。例如,根据数据分析结果优化生产计划,合理安排设备资源,提高设备利用率;通过预测性维护降低设备故障率,减少生产中断风险。数据驱动的决策模式使企业能够更加科学、高效地管理生产过程,提升企业的整体运营水平。
四、总结
基于智能制造的航天电子装备生产流程优化是提升我国航天电子装备制造业竞争力的关键举措。通过对现有生产模式弊端、工艺技术瓶颈以及信息化程度不足的深入分析,提出了构建智能生产模式、优化工艺技术以及加强信息化与智能化融合的具体策略。这些策略的实施有望显著提升航天电子装备生产的效率、质量以及数据驱动决策能力,为我国航天事业的发展提供更加先进、可靠的电子装备。
参考文献
[1]王旭晖,王艺诺.航空航天智能制造专业群人才培养模式研究[J].辽宁高职学报,2024,26(11):41-45+67.
[2]姬澄,宋一平.基于智能制造的航天液体火箭发动机生产计划优化研究[J].中国机械,2024,(07):18-21.
[3]产发宣.发展航天智能制造推动航天产业高质量发展[N].中国航天报,2023-10-18(003).