簽訂2.4億大單！航天三院159廠增材制造產業(yè)化邁出重要一步

中國網(wǎng)訊（通訊員：鄧雨楠 趙國偉）打造基于工業(yè)互聯(lián)的5G增材制造智能工廠，看似高深而玄妙，似乎是大企業(yè)的游戲。增材制造技術有哪些應用新模式？產線能否具備可復制、可推廣的條件？30人，4個月，簽下2.4億大單。這是發(fā)生在中國航天科工三院159廠航天增材中心的故事。


增材制造智能工廠。封曉東 攝影

打響“先進制造”知名度

走進159廠增材制造技術創(chuàng)新中心的生產車間，4臺3D打印設備，排成一列，RGV（有軌穿梭小車）懸于設備旁邊，通過機械臂抓取加工缸體，經由RGV準確放到打印設備操作臺，現(xiàn)代化氣息撲面而來。

如果僅僅是機械臂、RGV、自動檢測，這與自動化生產線并無區(qū)別。但增材智能制造顯然與此不同。

159廠將要通過與聯(lián)通公司合作，搭建一個邊緣云專屬服務器，將所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒�務器上，�?shù)據(jù)不出園區(qū)，就可實現(xiàn)所有生產設備互聯(lián)與控制，減少操作人員，推動增材制造產品降本增效，還能對信息安全進行保護。

“這是我們定制化研制連續(xù)生產的增材制造生產線系統(tǒng)，它將打印主機、清粉系統(tǒng)、供粉系統(tǒng)、物流系統(tǒng)以及其余配套輔助系統(tǒng)合理布局，通過5G在線數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)打印過程在線監(jiān)控�！�159廠技術負責人張文韜說。

為滿足日益繁重的科研生產需求，增材智能產線利用 5G 網(wǎng)絡“大帶寬、低時延、高可靠”的特性，采用可移動缸體模式，實現(xiàn)打印單元連續(xù)生產，設備利用率提升30%，有效提升增材制造產線綜合產能。

隨著增材中心一系列全產業(yè)鏈不斷突破，159廠在航空航天增材制造領域的影響力和知名度越來越廣，簽署的戰(zhàn)略合作協(xié)議也越來越多。

山東臨沂市合作企業(yè)就是其中之一。他們第一次來到159廠增材制造智能生產車間參觀交流時，便對車間的智能產線動了心，看著一臺臺開足馬力的打印機打印出的各種精密結構產品，他們深知3D打印作為一種新型技術，是傳統(tǒng)制造所不能媲美的，而這一先進的制造方式，不僅可以拓展當?shù)禺a業(yè)發(fā)展路徑，還能成為推動制造業(yè)轉型升級和高質量發(fā)展的重要抓手。

經過多輪的線上洽談，臨沂市合作企業(yè)邀請159廠到當?shù)刈咴L調研，幫助自己尋找先進的制造方式，拓展產業(yè)發(fā)展路徑。

信任感源于先做到

只有做出成績，才能贏得信任。

159廠增材制造中心經過多年的技術沉淀，已先后突破典型結構產品增材制造工藝技術，累計實現(xiàn)四千余件增材制造產品在30多種型號中的應用，解決了型號研制過程諸多急、難、險的瓶頸問題。

在3D打印加工過程中，產品的成形方向或擺放角度會對產品質量產生影響。因此質量的監(jiān)控和保證是產品制造商考慮的重點。

“誰能做好產品的質量控制，誰就能贏。”張文韜說。

為應對質量挑戰(zhàn)，159廠增材制造中心團隊在產品成形工藝的突破上花了更多的心思。

在一次加工制作大尺寸薄壁結構產品時，較高的熱源（激光）導致金屬的膨脹和收縮而引發(fā)嚴重變形，與原始數(shù)據(jù)相比，偏差可能會超出可接受的范圍。為解決此問題，159廠增材制造中心技術負責人劉煜帶領攻關團隊選擇了多種方式集解決，例如用縮比件試驗件驗證工藝方案、用工藝仿真軟件進行多輪迭代，以及對設備的成形質量進行在線監(jiān)測等。

面對型號任務周期緊、且新結構傳統(tǒng)工藝難以實現(xiàn)等的瓶頸問題，159廠最終確保了產品的順利研制和如期飛行試驗的成功。

他們的增材制造技術成果除了確保型號研制外，還有更大的“野心”。為占據(jù)市場、承攬訂單，159廠增材制造中心在制造能力上逐步形成優(yōu)勢，短短一年內，一個智能制造生產車間就初具規(guī)模。

“5G+智能工廠”“AGV小車的多場景應用”......這些極具科幻感的新事物令人遐想，而159廠正在逐步將它們引入傳統(tǒng)企業(yè)的生產過程中。

目前增材中心已完成了“5G”增材制造智慧平臺、產線自動化調度系統(tǒng)一期建設，實現(xiàn)了生產制造數(shù)據(jù)實時采集和監(jiān)控、 增材制造設備健康管理、 物料與產品自動化精準配送，牽引了大尺寸、多光束增材制造設備國產化研制，實現(xiàn)增材制造產線核心裝備自主可控。

臨沂市合作企業(yè)看到了159廠增材制造中心的技術實力和發(fā)展決心。一來一往后，雙方開始就建設方案、實施方案、產能規(guī)劃方案進行反復溝通，并逐步簽訂多項戰(zhàn)略合作協(xié)議。他們的合作向縱深發(fā)展。

提供一種保姆式服務體驗

然而最終讓山東臨沂市合作企業(yè)打消顧慮的是159廠的產業(yè)發(fā)展路徑。

“我們要為用戶提供生產設備、建設生產區(qū)、合理排布工作區(qū)域，并重新布局工藝流程和物流運輸流程�！睆埼捻w介紹。

這是一種保姆式服務體驗。159廠增材制造中心圍繞航空航天產品生產制造需求，以自主研發(fā)的激光選區(qū)熔化設備為資源平臺，打造了增材制造整體解決方案，在基于了解用戶發(fā)展需求的基礎上，做有針對性的方案設計，讓用戶少走彎路，快速高效實現(xiàn)產業(yè)需求轉型升級。

“與傳統(tǒng)加工制造方式比，我們的產業(yè)模式可以讓用戶的成本降低20%左右�！睆埼捻w說。

正謀求更大發(fā)展空間的159廠，遇到了尋求產業(yè)升級的山東臨沂市合作企業(yè)�；�于規(guī)范的管理體系、年輕的管理團隊、顯著的技術能力、長期的對外合作經驗，以及文化和價格優(yōu)勢，159廠成為山東臨沂市合作企業(yè)值得信賴的合作伙伴。

隨著對智能制造的了解逐步深入，159廠也不僅僅將其作為自身的一次技術改革。“我們希望能建成一個智能制造的示范基地，帶動更多地方優(yōu)勢企業(yè)參與進來�！睆埼捻w說。

未來159廠增材制造中心也將不斷拓展增材制造產業(yè)“1+N”區(qū)域布局，持續(xù)聚焦增材制造產業(yè)化發(fā)展需求，推動體系建設、模式創(chuàng)新、聯(lián)合創(chuàng)新及科技成果轉化應用，形成可復制、可推廣的增材制造智能工廠系統(tǒng)解決方案，助力增材制造產業(yè)體系升級。


圖為技術人員分析增材制造設備成形數(shù)據(jù)。封曉東 攝影


圖為增材制造制造管控平臺。封曉東 攝影


圖為自主研發(fā)超大尺寸八光束激光選區(qū)熔化設備。封曉東 攝影


圖為激光選區(qū)熔化成形過程。封曉東 攝影


圖為生產人員進行設備巡檢。封曉東 攝影


圖為增材制造產品三維尺寸掃描。封曉東 攝影


圖為技術人員進行專項技術攻關。封曉東 攝影


圖為生產人員操作激光熔融沉積設備。封曉東 攝影


圖為增材制造復雜一體化成形結構件。封曉東 攝影


圖為增材制造移動方艙系統(tǒng)。封曉東 攝影