十九大報告指出,要加快建設創(chuàng)新型國家。作為我國科技創(chuàng)新的排頭兵,中國空間技術研究院(以下簡稱“研究院”)始終堅持創(chuàng)新引領、不斷突破,在北斗導航系統(tǒng)的建設歷程中發(fā)揮著重要作用。
研究院下屬北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所(以下簡稱“研究所”)正是采用新模式、新技術,為此次成功發(fā)射的北斗三號雙星的研制提供有力支撐。
批量化試驗縮短研制周期
熱真空試驗是衛(wèi)星出廠發(fā)射前最后一次也是最大型的一次試驗項目。試驗容器能夠提供最貼近太空的環(huán)境(真空、冷黑),能通過外熱流裝置模擬衛(wèi)星在軌工作情況下的高低溫環(huán)境,充分暴露潛在的缺陷,確保衛(wèi)星在軌運行萬無一失。
為滿足北斗導航批量化生產(chǎn)、全球組網(wǎng)的任務需求,優(yōu)化研制流程,縮短研制周期,必須形成批量化熱試驗能力。為此,在現(xiàn)有試驗設備的基礎上,研究所大膽提出了在一個試驗容器中讓兩顆導航衛(wèi)星并行開展熱真空試驗的想法,并得以實現(xiàn)。隨著導航二期型號任務的全面展開,研究所的該項技術也日趨成熟,全面推進北斗導航熱試驗批生產(chǎn)能力跨越式發(fā)展。此次北斗三號首發(fā)雙星,就是體驗雙星熱試驗的好“哥倆”。
設備優(yōu)化是雙星并行熱試驗的難點。技術人員通過設計轉(zhuǎn)接支架,對單星熱試驗支撐支架的并行及重復利用,實現(xiàn)了衛(wèi)星在容器內(nèi)的并行放置;將試驗容器底部熱沉進行延長并增加支撐裝置,并在兩顆衛(wèi)星中間放置通液氮的“冷板”,實現(xiàn)了兩顆衛(wèi)星在試驗中均能受到相同的冷背景輻射。隨著多次雙星熱試驗的圓滿完成,研究所雙星熱試驗模式已經(jīng)日漸成熟,批量化試驗技術得到了充分驗證,積累了大量的寶貴經(jīng)驗,相關試驗技術指標及技術水平已經(jīng)達到國際先進水平,有效破解了高強密度型號發(fā)射下關鍵資源緊張的難題。
脈動式生產(chǎn)帶來效率革命
在北斗三號AIT(總裝、集成、測試)研制過程中,研制人員每天都要通過一個信息化的系統(tǒng)來開展工作。這個系統(tǒng)可以對導航平臺全型號的生產(chǎn)狀態(tài)進行可視化查詢、型號總裝技術狀態(tài)查詢、廠房大型設備及工位資源動態(tài)預警、總裝物資配套的動態(tài)管理;可以一站式查看并處理計劃排產(chǎn)、物料齊套、總裝操作執(zhí)行、技術問題處理、操作及檢驗簽署等業(yè)務的工作流程,保證了生產(chǎn)過程中調(diào)度、質(zhì)量、庫房、工藝、操作、檢驗等各崗位人員的高效協(xié)同工作,提升了生產(chǎn)配套、計劃排產(chǎn)、產(chǎn)品出庫、動態(tài)事件響應的執(zhí)行效率。
這就是該研究所針對導航型號任務定制開發(fā)的導航平臺AIT生產(chǎn)可視化管控系統(tǒng),是研究所北斗三號脈動式AIT生產(chǎn)線建設的信息化內(nèi)容。
針對北斗全球組網(wǎng)衛(wèi)星系統(tǒng)建設任務,結(jié)合批產(chǎn)型號任務需求,研究所于2015年提出了對于小批量衛(wèi)星AIT研制向脈動式生產(chǎn)線、智能制造、數(shù)字化車間方向進行研究探索的思路;先后完成了脈動式生產(chǎn)線建設整體方案論證并確定了具體實施途徑,開展了針對北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星AIT任務的生產(chǎn)線建設實踐。
脈動式生產(chǎn)線的成功應用,實現(xiàn)了北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星AIT過程按照功能區(qū)域進行脈動式生產(chǎn)作業(yè)。結(jié)合生產(chǎn)模式的優(yōu)化以及一系列管理創(chuàng)新措施的推廣應用,極大程度地提高了各類資源利用率,使得研究所整體生產(chǎn)效率提高了近20%。經(jīng)過實踐任務實施驗證,目前已經(jīng)具備峰值15星并行總裝的能力,將有效保證北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星AIT任務的順利實施。