——航天科技集團一院利用數(shù)字化手段全流程造箭記

當(dāng)前，經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展給全球制造業(yè)帶來前所未有的巨大挑戰(zhàn)，中國航天科技集團公司的火箭研制也正經(jīng)歷一場變革，逐步邁入數(shù)字化制造時代，使數(shù)字化融入整個產(chǎn)品的開發(fā)流程中。

數(shù)字化設(shè)計：所見即所得

在一院一部，設(shè)計員張東正在為一個電纜保護罩做詳細設(shè)計。從電腦屏幕上可以看到，一個色彩斑斕的三維保護罩模型正隨著張東的操作，不斷變換著大小和角度。

“以前，我們必須把立體產(chǎn)品用二維平面圖表現(xiàn)出來。以這個保護罩為例，需要投影成各個方向的視圖。”張東說。

張東負(fù)責(zé)的是長征七號運載火箭一級箱間段的設(shè)計，包含保護罩、蒙皮、桁條、框環(huán)、接頭和儀器支架等。所有部件的設(shè)計成果，都表現(xiàn)為電腦里一個個數(shù)字三維模型?？梢哉f，三維模型什么樣，最后生產(chǎn)出來的實物就什么樣。

關(guān)于數(shù)字化設(shè)計最大的好處是什么，張東不假思索地說：“直觀，能大幅度地減少設(shè)計的反復(fù)。設(shè)計如果有不協(xié)調(diào)的地方，數(shù)字模型上就能直接看出來，不會把問題帶到工廠?！?/p>

數(shù)字化加工：一鍵定“乾坤”

在一院211廠，工人師傅按下“五軸加工中心”數(shù)控機床的按鈕，只見刀具按照事先編制好的程序，在金屬原材料上自動進行著切、削、磨等動作，并不時停頓下來，自動更換一把刀具，再繼續(xù)之前的加工流程。

211廠數(shù)控研究室副主任趙洪杰介紹，等到加工程序結(jié)束后，這臺機床還會進行自動檢測，工人師傅就可以把復(fù)雜結(jié)構(gòu)件直接取下來。從原材料變?yōu)槌善罚掷m(xù)好幾天的加工過程，只需“一鍵”，極大地解放了人力。

“我們還會在電腦里‘試切’，也就是提前模擬一遍加工過程，看看有沒有干涉，程序哪里還需要完善，讓實際加工更流暢，質(zhì)量更可靠?！?趙洪杰說。

數(shù)字化仿真：預(yù)知未來不是夢

仿真，既連接設(shè)計與加工，也是連接真實世界與虛擬世界的一座橋梁。“預(yù)知未來”這種通常只會出現(xiàn)在科幻電影里的能力，竟然在型號研制中變成現(xiàn)實。

在一部八室數(shù)字樣機技術(shù)工程組，當(dāng)天，工程組要為長征五號運載火箭確定幾臺高清攝像頭的安裝位置及角度。這些攝像頭主要用來觀察監(jiān)測火箭發(fā)動機噴管等部件的運行情況?！?/p>

只見組員郭逸婧打開電腦，屏幕上立刻出現(xiàn)了屹立的長五火箭數(shù)字模型。隨著她的操作，再定位到二級發(fā)動機噴管處，再調(diào)整……短短10分鐘，最佳安裝位置就被找出來了。有了數(shù)字化仿真，可以降低制造企業(yè)對昂貴的物理樣機的依賴，并且能夠降低時間成本。如長征七號運載火箭便建立了全箭三維數(shù)字樣機，在初樣階段經(jīng)過多輪數(shù)字模裝，共計發(fā)現(xiàn)干涉和不協(xié)調(diào)問題50余項。