航天科技集團年度數字化標桿揭曉
軍工資源網 2016年02月16日近年來,中國航天始終在空間發展快車道上飛速前行,航天技術應用不斷深入,面臨著國際競爭態勢日益嚴峻、所涉技術復雜程度日益增加、型號任務日益密集等形勢。
在全世界制造企業都快步向高端制造領域邁入的背景下,中國航天科技集團公司所屬各單位也在積極利用信息技術手段,搭建數字化設計、仿真、研制生產、試驗與評估平臺,在提升效率的同時,確保產品的安全和高質量。
近日,集團公司14個數字化項目脫穎而出,成為2015年度科研生產數字化標桿。
一院:IPT引領航天型號研制水平邁上新臺階
一院航天產品三維數字化工程研制體系建設與實踐(IPT),連續5年被集團公司評為數字化標桿工程。
該院以長征七號和長征十一號火箭為試點,開展航天產品三維數字化工程研制體系建設與實踐(IPT)項目,結合型號實際研制工作開展了系統性研究,持續探索出一套數字化工程研制體系,形成了數字化研制模式和工作流程,增強了各專業、各系統協調和信息交流的有效性,節約研制成本,加快研制進度,使該院的數字化應用水平達到國內先進水平。這將引領和帶動航天型號工程研制水平邁上新臺階,為集團公司型號產品數字化研制提供范例。(皮贊 張旭東)
五院西安分院:數字化平臺造就有效載荷高效“管家”
以“適度超前”為原則,以滿足未來10~15年信息化需求為目標,五院西安分院搭建了有效載荷產品數字化科研生產體系與能力平臺,該平臺是一個占地面積600平方米、幾百臺數據處理機可同時開展工作的超大型數據中心。
西安分院通過模型庫的建設與應用,建立了核心信息資源的“智庫”,實現了知識分享和積累。同時,西安分院建立了面向型號項目的信息管理系統,為每個型號建立全生命周期的信息載體。此外,早已成熟應用于多個型號上的AVIDM(航天飛行器集成設計)系統,也在逐步地升級完善。
2015年,該平臺已在62個型號及宇航能力產品中得到全面應用,支撐了載荷產品單機交付能力和分系統交付能力的大幅提升。(張學良 何洲洋)
五院載人航天總體部:協同設計平臺在航天器設計中大顯身手
五院載人航天總體部“基于模型的系統方案協同設計平臺”項目是集團公司首個基于模型的系統工程方向數字化標桿項目。該平臺主要利用需求模型和功能邏輯模型兩類模型來支持航天器系統方案的設計和技術狀態管理。
目前,五院載人部已完成了平臺基礎環境搭建,并在空間站、月球探測、飛船返回艙等型號開展了應用,取得了良好的效果。此外,基于模型的系統工程方法相對于傳統的系統工程方法在工作方式上有很大變化,后續還將加強對設計人員基于模型系統工程思想的培訓,促進設計思想觀念的轉變。(石小林)
一院一部:DSPM平臺為設計轉型搭建橋梁
一院一部10室大力開展核心參數類專業設計仿真平臺(DSPM)的建設工作。目前,平臺具備了囊括總體、氣動力、彈道、制導、控制、載荷、氣動熱等多個參數類專業為一體的集中設計分析能力。
DSPM平臺的建設著眼于型號設計過程中的具體流程,并針對每類特定的流程將其封裝成專門的設計工具。目前,該平臺已經在型號小回路設計過程中發揮了重要作用。
DSPM平臺后續將朝著專業深耕、專業橫牽、專業拓展、專業協同四個方面發展,其建設和應用將有助于促使傳統的總體設計過程從粗獷型包絡設計向精細化概率設計轉變,從以文件為核心的串行設計向以模型為核心的并行設計轉變。(李佳峰 張旭東)
16所(7171廠):快速設計系統提升效率拓市場
16所(7171廠)基于知識和流程的產品快速設計系統,以“知識+流程”的研發模式轉型為管理牽引,以集成信息化平臺促進管理落地為建設思路,按照流程規范保證設計規范、知識支撐保證設計正確、工具支持保證快捷高效的建設路徑,按照知識化、平臺化、標準化的理念,分產品層面和業務層面構建了快速設計體系。
該系統的應用使設計師編制文件報告的時間縮短了50%以上,某產品從方案到原理樣機的實現時間由以前的一年縮短到4個月,有力地支撐了市場開拓工作。(常索)
805所:全數字仿真驗證平臺為探月三期鋪路
805所探月三期對接與樣品轉移機構全數字仿真驗證平臺是涉及機構、結構、電氣、控制、熱力等11個專業的多學科耦合分析平臺,具備仿真分析自動化、數據交互自動化、學科耦合自動化、性能考核自動化等顯著優勢。
在探月三期對接試驗策劃中,該所梳理出62組工況用于產品性能測試,并同步完成仿真預示。在探月三期對接性能考核中,采用虛擬試驗平臺代替物理試驗,完成對接隨機分析,在實現對產品可靠性進行充分有效評估的同時,大幅縮短了研制周期,壓縮了試驗成本,帶來較為可觀的質量效益和經濟效益。(趙真)
一院一部:試驗與評估系統構造飛行器“真實訓練場”
飛行試驗往往更關注飛行器本身的性能,而忽略驗證在真實空間環境和對抗背景下的表現。為此,一部積極引入體系仿真技術,著力構建飛行器空間對抗體系仿真試驗與評估系統,通過模擬各種場景,展開不同飛行器的部署,構建清晰逼真的場景,為飛行器空間遨游打造最真實的場景。有了這個系統,研制人員可以在型號研制階段隨時將研究成果置入其中,通過仿真試驗來檢驗飛行器的各種性能和應對情況,從而及時修正設計中的不足,優化方案;同時,仿真系統還提供了效能評估工具,評估飛行器的綜合表現,有力支撐了型號研制和模擬飛行的各個環節。(弓川錦 羅汝斌 張旭東)
五院:MES系統融入航天器智能制造
五院面向不同的生產模式,深入開展了多專業MES系統平臺的建設和應用工作,在529廠、504所、508所、總環部等形成了獨具特色的MES系統應用。
該院根據智能工廠建設規劃,結合航天型號多品種小批量等特點,針對生產車間不同的生產特點,通過與AVIDM、物資管理、三維工藝、計劃調度等系統集成,實現生產的快速準備。在此基礎上,該院分別開展機械加工、裝配、電子裝聯、單機和總裝專業MES建設,以滿足不同特點車間生產管理的要求。MES系統實現了對現場設備的數據實時采集和運行監控。
后續,該院MES系統將進一步完善智能調度排產功能,全面開展車間自動化設備集成和車間物聯網建設,推動節拍控制、可視化物流的現場應用,打造航天器數字化制造中心。(趙紅玲)
7416廠:保證系統助力發動機裝配安全高質量
四院7416廠某重點型號產品裝配過程中所使用的5.4萬個數據,由“固體發動機裝配過程安全質量保證系統”進行識別、檢查、校驗、管理,使該型號配套正確率達100%;生產準備時間減少約67%;計劃調整率降低20%。
該廠利用信息系統對發動機裝配的5大關鍵工步10類質量過程進行有效控制,實現了生產過程質量數據全面采集、管理,系統自動提取配套信息,實時采集零部件信息,自動核對關鍵信息,有效預防質量問題的發生,并便于查詢、追溯,實現對關鍵作業過程進行多媒體記錄,自動生成質量原始記錄和質量評估報告,多維度輔助質量評審等。(田鵬)
101所:管理系統為發動機測試提供“最強大腦”
自2012年6月建成并開始服役于動力系統試驗臺,101所液體火箭發動機試驗管理系統已順利完成了長征五號、長征六號、長征七號火箭3個型號、8個模塊共計12次動力系統熱試車任務。它像一個“超級大腦”,首次將測量系統、控制系統、攝錄像系統、箭上測控系統及附加系統等參數信息集中展現在試驗指揮員的面前。
液體火箭發動機試驗管理系統是新一代運載火箭動力系統試驗臺9大工藝系統的數據中樞,為新一代運載火箭各模塊進行動力系統試驗提供數據集中管理、實時傳輸顯示和判讀的技術支持服務。
該試驗管理系統突破了若干項關鍵技術創新,并使各級參試領導與設計人員遠離危險試驗區域實時指揮協調整個試驗過程。該所將以此為契機,實現基于所、院、集團三級試驗網絡的遠程試驗集成指揮管理系統,為大型試驗數字化協同工作提供支撐。(牛玲 于海磊 馬虹)
五院通信衛星事業部:一體化測試系統為型號研制添翼
衛星一體化集成測試系統利用數字化手段,建立起了從衛星設計數據管理到測試設計、測試實施、測試結果評價的全數字化通用業務平臺,實現了航天器綜合測試各業務環節的一體化。該系統于2009年啟動建設,目前已經完成了兩期共10余個子系統的建設工作。目前,該系統的三期建設正在緊鑼密鼓地進行中。
該系統在玻利維亞通信衛星研制中實現首次全周期應用,將整星AIT時間縮短了55天。迄今為止,該系統已成功應用于12顆衛星的研制,將測試效率提升了30%以上,低層次質量問題數量減少90%以上,并助力測試隊伍由原來的14人減少到6人,推動了航天器測試模式的數字化變革,在增強我國通信衛星國際競爭力的同時,每年還可創造上千萬元的經濟效益。(張鑫)
802所:AVIDM5系統打通設計、工藝、制造的“任督二脈”
10多年前,802所從基礎網絡建設起步,陸續建立了物資、資產、財務、計劃、MES等信息系統,提高了企業的運行效率。2013年,該所啟動AVIDM5項目,目前已成功上線并在產品型號中推廣使用,實現了業務與信息化深度融合,打通了設計、工藝、制造的“任督二脈”。
AVIDM5的建立,解決了工藝、生產調度人員數據重復錄入問題,減少工藝師30%的工作量;科研生產管理部門直接減少了一個專職BOM維護崗位;基礎庫選型的方式,提升了物資通用化程度,加快了庫存消化。同時,該所結合AVIDM5系統的建設,規范業務流程,促進電子數據的標準化和規范化管理,為產品“通用化、標準化、模塊化”的深入推進奠定了基礎。(李鳴)
八院:一體化管理系統有效提升科研生產能力
2007年,八院以149廠和804所為試點單位開展科研生產管理系統建設,2012年底,全院10家生產類單位全面上線應用。如今,該院在集團公司內率先實現了基于統一平臺的科研生產業務全覆蓋,將全院軍品單位的生產計劃、物資管理、質量檢測等管理活動集中在同一平臺上,從而縮短了產品研制和生產周期,提高了產品質量,降低了產品成本。
該院各單位通過科研生產管理系統的建設和應用,實現了全院計劃與物資的精細化管理,實現了車間作業管理及可視化應用,實現了元器件檢測的集中管理,實現了財務業務的一體化,為該院形成設計制造一體化新格局奠定了基礎。(焦斌斌)
北京11所:搭建平臺實現多地跨單位協同設計生產
北京11所通過實施“基于MBD的多站點設計生產協同”項目,實現了所內各專業設計之間、廠所設計與工藝之間的數字化協同研制工作,提升了數字化技術在型號研制中的應用水平。
目前,該所已實現一個新型號發動機三維模型受控下廠,兩個型號發動機總裝模型受控,多個型號質疑單的跨院電子審簽。
數字化技術的應用為該所全面實現氫氧火箭發動機研制“虛擬化”、“協同化”提供了有力支撐,為實現企業資源的共享和信息的充分流動,降低了資源成本和研發周期,為推動技術創新、管理創新和工作模式的變革奠定了堅實基礎。(王丹)