无需接触,无需人工介入,看机械臂如何布线成型

按下启动键,机械臂夹带一根细软的“游丝”,在设定好的路径上穿梭。不一会儿,“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,航天产品复杂电缆网布线成型工作就这样完成了。这是中国航天科工集团有限公司三院239厂自主研发的数字化电缆网生产线的一个缩影,“游丝”就是导线。

近年来,239厂深入推进工艺振兴战略,推进电缆生产制造模式革新,建立了规模化的电缆网制造生产线,不仅解决了关键瓶颈工艺,还大幅提高了生产效率。

实现从“0”到“1”的突破

作为航天产品的“经络”和“血管”,电缆网的设计和布局是一个复杂的系统工程。由于加工工序多、工艺要求高,其批量生产一直难以实现。

面对科研生产需求与能力不匹配的问题,早在2018年,239厂就下决心对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由此成立。

“布线成型是电缆网加工最耗时耗力的一环,自动化布线能充分解放生产力、提高生产效能。”项目组负责人决定先从难点入手,向短板发力。

无需接触,无需人工介入,看机械臂如何布线成型

将原有的多道手工操作工序全部集成在一套系统中,在当前航天产品电缆网制造领域没有可供借鉴的方案,更没有可以参考的设备,完全是零起步。

自动化改造过程中遇到的困难比想象中多得多。其中,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,但导线太软,穿套过程困难,这个问题就困扰了项目组近一个月。

“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,而我们的导线过于细软,固定‘名牌’移动导线是否可行?”善于转变思路的万秀美提到。

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”,极大提高了穿套“名牌”的成功率。

项目组成员一路过关斩将,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。

随着一项项技术被掌握,一道道难关被攻破,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。

打造一流数字化电装产线

随后,项目组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。

“原本需要4个人完成的活儿,现在一个人就能完成。” 操作自动化设备的小李说。时至今日,电缆网生产工序中已有近60%的工序实现自动化,产能提升了3倍。

无需接触,无需人工介入,看机械臂如何布线成型

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。“科研生产和经营管理的智能化改造与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。”239厂总经理姚为为未来发展指明方向。2021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。

车间制造执行管理系统(MES)是负责车间生产管理的系统,对MES的需求开发是建设数字化产线的关键一步。为此,项目组展开了一系列讨论,并从实际需求出发,为电缆网产线量身定制数字化方案。

在实施的半年时间内,经多轮迭代,电装MES上线,实现了数字化管理的在线任务分派、在线完工汇报、在线查阅工艺文件、自动生成电子履历等功能。

无需接触,无需人工介入,看机械臂如何布线成型

工艺数字化能力建设也同步开展:构建电装工艺知识库,制作电装工艺模板,一键调用模板即可完整填写工艺信息;搭建线边智能库与智能物流系统,最大程度实现物料的入、存、出、拣、送等一系列自动流转,提升仓储管理自动化、信息化水平。

“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,是我们接下来的任务。”项目组成员韩敏认为未来的生产更精益,设备互联是必然趋势。

文/蔡若男 黄沙

图/陈磊

来源:中国航天报

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