簽訂2.4億大單！航天三院159廠增材制造產(chǎn)業(yè)化邁出重要一步

中國(guó)網(wǎng)訊（通訊員：鄧雨楠 趙國(guó)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(shù)有哪些應(yīng)用新模式？產(chǎn)線能否具備可復(fù)制、可推廣的條件？30人，4個(gè)月，簽下2.4億大單。這是發(fā)生在中國(guó)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(jìn)制造”知名度

走進(jìn)159廠增材制造技術(shù)創(chuàng)新中心的生產(chǎn)車間，4臺(tái)3D打印設(shè)備，排成一列，RGV（有軌穿梭小車）懸于設(shè)備旁邊，通過(guò)機(jī)械臂抓取加工缸體，經(jīng)由RGV準(zhǔn)確放到打印設(shè)備操作臺(tái)，現(xiàn)代化氣息撲面而來(lái)。

如果僅僅是機(jī)械臂、RGV、自動(dòng)檢測(cè)，這與自動(dòng)化生產(chǎn)線并無(wú)區(qū)別。但增材智能制造顯然與此不同。

159廠將要通過(guò)與聯(lián)通公司合作，搭建一個(gè)邊緣云專屬服務(wù)器，將所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒��?wù)器上，數(shù)據(jù)不出園區(qū)，就可實(shí)現(xiàn)所有生產(chǎn)設(shè)備互聯(lián)與控制，減少操作人員，推動(dòng)增材制造產(chǎn)品降本增效，還能對(duì)信息安全進(jìn)行保護(hù)。

“這是我們定制化研制連續(xù)生產(chǎn)的增材制造生產(chǎn)線系統(tǒng)，它將打印主機(jī)、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(guò)5G在線數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)打印過(guò)程在線監(jiān)控。”159廠技術(shù)負(fù)責(zé)人張文韜說(shuō)。

為滿足日益繁重的科研生產(chǎn)需求，增材智能產(chǎn)線利用 5G 網(wǎng)絡(luò)“大帶寬、低時(shí)延、高可靠”的特性，采用可移動(dòng)缸體模式，實(shí)現(xiàn)打印單元連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)備利用率提升30%，有效提升增材制造產(chǎn)線綜合產(chǎn)能。

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

山東臨沂市合作企業(yè)就是其中之一。他們第一次來(lái)到159廠增材制造智能生產(chǎn)車間參觀交流時(shí)，便對(duì)車間的智能產(chǎn)線動(dòng)了心，看著一臺(tái)臺(tái)開(kāi)足馬力的打印機(jī)打印出的各種精密結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，他們深知3D打印作為一種新型技術(shù)，是傳統(tǒng)制造所不能媲美的，而這一先進(jìn)的制造方式，不僅可以拓展當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，還能成為推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。

經(jīng)過(guò)多輪的線上洽談，臨沂市合作企業(yè)邀請(qǐng)159廠到當(dāng)?shù)刈咴L調(diào)研，幫助自己尋找先進(jìn)的制造方式，拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。

信任感源于先做到

只有做出成績(jī)，才能贏得信任。

159廠增材制造中心經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)沉淀，已先后突破典型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品增材制造工藝技術(shù)，累計(jì)實(shí)現(xiàn)四千余件增材制造產(chǎn)品在30多種型號(hào)中的應(yīng)用，解決了型號(hào)研制過(guò)程諸多急、難、險(xiǎn)的瓶頸問(wèn)題。

在3D打印加工過(guò)程中，產(chǎn)品的成形方向或擺放角度會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此質(zhì)量的監(jiān)控和保證是產(chǎn)品制造商考慮的重點(diǎn)。

“誰(shuí)能做好產(chǎn)品的質(zhì)量控制，誰(shuí)就能贏�！睆埼捻w說(shuō)。

為應(yīng)對(duì)質(zhì)量挑戰(zhàn)，159廠增材制造中心團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)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(jié)構(gòu)產(chǎn)品時(shí)，較高的熱源（激光）導(dǎo)致金屬的膨脹和收縮而引發(fā)嚴(yán)重變形，與原始數(shù)據(jù)相比，偏差可能會(huì)超出可接受的范圍。為解決此問(wèn)題，159廠增材制造中心技術(shù)負(fù)責(zé)人劉煜帶領(lǐng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)選擇了多種方式集解決，例如用縮比件試驗(yàn)件驗(yàn)證工藝方案、用工藝仿真軟件進(jìn)行多輪迭代，以及對(duì)設(shè)備的成形質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)等。

面對(duì)型號(hào)任務(wù)周期緊、且新結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)等的瓶頸問(wèn)題，159廠最終確保了產(chǎn)品的順利研制和如期飛行試驗(yàn)的成功。

他們的增材制造技術(shù)成果除了確保型號(hào)研制外，還有更大的“野心”。為占據(jù)市場(chǎng)、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(shì)，短短一年內(nèi)，一個(gè)智能制造生產(chǎn)車間就初具規(guī)模。

“5G+智能工廠”“AGV小車的多場(chǎng)景應(yīng)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(chǎn)過(guò)程中。

目前增材中心已完成了“5G”增材制造智慧平臺(tái)、產(chǎn)線自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)一期建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控、 增材制造設(shè)備健康管理、 物料與產(chǎn)品自動(dòng)化精準(zhǔn)配送，牽引了大尺寸、多光束增材制造設(shè)備國(guó)產(chǎn)化研制，實(shí)現(xiàn)增材制造產(chǎn)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(shù)實(shí)力和發(fā)展決心。一來(lái)一往后，雙方開(kāi)始就建設(shè)方案、實(shí)施方案、產(chǎn)能規(guī)劃方案進(jìn)行反復(fù)溝通，并逐步簽訂多項(xiàng)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(wù)體驗(yàn)

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(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。

“我們要為用戶提供生產(chǎn)設(shè)備、建設(shè)生產(chǎn)區(qū)、合理排布工作區(qū)域，并重新布局工藝流程和物流運(yùn)輸流程�！睆埼捻w介紹。

這是一種保姆式服務(wù)體驗(yàn)。159廠增材制造中心圍繞航空航天產(chǎn)品生產(chǎn)制造需求，以自主研發(fā)的激光選區(qū)熔化設(shè)備為資源平臺(tái)，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(chǔ)上，做有針對(duì)性的方案設(shè)計(jì)，讓用戶少走彎路，快速高效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)需求轉(zhuǎn)型升級(jí)。

“與傳統(tǒng)加工制造方式比，我們的產(chǎn)業(yè)模式可以讓用戶的成本降低20%左右。”張文韜說(shuō)。

正謀求更大發(fā)展空間的159廠，遇到了尋求產(chǎn)業(yè)升級(jí)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(tuán)隊(duì)、顯著的技術(shù)能力、長(zhǎng)期的對(duì)外合作經(jīng)驗(yàn)，以及文化和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，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(duì)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(shù)改革�！拔覀兿Ｍ�能建成一個(gè)智能制造的示范基地，帶動(dòng)更多地方優(yōu)勢(shì)企業(yè)參與進(jìn)來(lái)�！睆埼捻w說(shuō)。

未來(lái)159廠增材制造中心也將不斷拓展增材制造產(chǎn)業(yè)“1+N”區(qū)域布局，持續(xù)聚焦增材制造產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需求，推動(dòng)體系建設(shè)、模式創(chuàng)新、聯(lián)合創(chuàng)新及科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，形成可復(fù)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(chǎn)業(yè)體系升級(jí)。


圖為技術(shù)人員分析增材制造設(shè)備成形數(shù)據(jù)。封曉東 攝影


圖為增材制造制造管控平臺(tái)。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(shè)備。封曉東 攝影


圖為激光選區(qū)熔化成形過(guò)程。封曉東 攝影


圖為生產(chǎn)人員進(jìn)行設(shè)備巡檢。封曉東 攝影


圖為增材制造產(chǎn)品三維尺寸掃描。封曉東 攝影


圖為技術(shù)人員進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)。封曉東 攝影


圖為生產(chǎn)人員操作激光熔融沉積設(shè)備。封曉東 攝影


圖為增材制造復(fù)雜一體化成形結(jié)構(gòu)件。封曉東 攝影


圖為增材制造移動(dòng)方艙系統(tǒng)。封曉東 攝影