文(wen)章來源：中國(guo)航天科技集團(tuan)公司 發布(bu)時間：2016-07-13
當(dang)前，經(jing)濟和技術的發展給全球制造業帶來前所(suo)未有的巨大挑戰(zhan)，中(zhong)(zhong)國航天科技集團(tuan)公司的火(huo)箭研(yan)制也正經(jing)歷一場(chang)變革，逐步邁入數(shu)字(zi)化(hua)(hua)制造時代，使數(shu)字(zi)化(hua)(hua)融入整個(ge)產品的開(kai)發流程中(zhong)(zhong)。
數字化設計：所見(jian)即所得(de)
在一(yi)(yi)院一(yi)(yi)部(bu)，設計員(yuan)張東(dong)正在為一(yi)(yi)個電(dian)纜保護罩(zhao)做詳細設計。從電(dian)腦屏幕上可以看到(dao)，一(yi)(yi)個色彩斑斕的三(san)維保護罩(zhao)模型正隨著張東(dong)的操作，不斷變換(huan)著大小(xiao)和角度。
“以前(qian)，我們必須把立體產(chan)品用二(er)維(wei)平(ping)面圖(tu)表現出來。以這(zhe)個保護罩(zhao)為例，需要(yao)投(tou)影(ying)成各個方向的視圖(tu)。”張東說。
張東負責(ze)的是長征七號運載火箭一級箱(xiang)間段的設(she)計(ji)，包含保護罩、蒙皮、桁條、框環、接頭(tou)和儀器(qi)支架等(deng)。所有部件的設(she)計(ji)成(cheng)果(guo)，都表現為(wei)電腦里一個個數(shu)字三維(wei)(wei)模(mo)型(xing)。可(ke)以說(shuo)，三維(wei)(wei)模(mo)型(xing)什么樣，最后生產出來的實(shi)物就什么樣。
關于(yu)數字(zi)化設計最大(da)的好處是什么，張東不(bu)假思索地說：“直觀，能大(da)幅(fu)度地減(jian)少(shao)設計的反復。設計如果(guo)有不(bu)協調的地方，數字(zi)模型上就能直接看出來，不(bu)會把(ba)問題帶到工廠(chang)。”
數字化加工：一鍵(jian)定(ding)“乾坤(kun)”
在(zai)一院(yuan)211廠，工(gong)人師傅按下(xia)“五軸加(jia)工(gong)中心(xin)”數控機床(chuang)的按鈕，只見刀具按照(zhao)事先編制好的程(cheng)序，在(zai)金屬(shu)原材(cai)料(liao)上自(zi)動(dong)(dong)進行(xing)著切、削、磨等動(dong)(dong)作，并不時停頓(dun)下(xia)來(lai)，自(zi)動(dong)(dong)更(geng)換一把刀具，再繼續之前的加(jia)工(gong)流(liu)程(cheng)。
211廠數控研究(jiu)室副主(zhu)任趙洪杰介紹，等到加(jia)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)序結(jie)束后，這臺機床還會進行自動檢測(ce)，工(gong)(gong)人(ren)師傅就可以把復雜結(jie)構件直接取(qu)下(xia)來(lai)。從原材料變為成品，持續好幾天的加(jia)工(gong)(gong)過(guo)程(cheng)(cheng)，只需(xu)“一鍵”，極大(da)地(di)解放(fang)了人(ren)力(li)。
“我們還會在(zai)電(dian)腦(nao)里‘試切’，也就是(shi)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(ji)加工更(geng)流暢，質量更(geng)可靠(kao)。” 趙洪杰說。
數字化仿真(zhen)：預知未來不是夢(meng)
仿真，既連(lian)接(jie)設計與加工，也是連(lian)接(jie)真實世界與虛擬世界的(de)一座(zuo)橋梁。“預知未來”這(zhe)種通(tong)常只(zhi)會出(chu)現在(zai)科幻電影里的(de)能力，竟然在(zai)型號研制中變成現實。
在一部(bu)八室(shi)數字樣機技術(shu)工程組，當(dang)天(tian)，工程組要為長征(zheng)五號運(yun)載火(huo)箭確定幾(ji)臺(tai)高清攝像(xiang)(xiang)頭的安裝位置及(ji)角度。這些攝像(xiang)(xiang)頭主(zhu)要用來觀察監測火(huo)箭發動(dong)機噴管等部(bu)件的運(yun)行情況。”
只見組員(yuan)郭逸婧(jing)打開電腦，屏幕上立刻出現了屹(yi)立的(de)(de)長五火箭數(shu)字模(mo)型。隨(sui)著她的(de)(de)操作，再定位到(dao)二級發(fa)動機噴管處，再調整……短(duan)短(duan)10分鐘，最(zui)佳(jia)安(an)裝(zhuang)位置(zhi)就被找出來了。有(you)了數(shu)字化(hua)仿真(zhen)，可以降(jiang)低制(zhi)造企業對(dui)昂貴的(de)(de)物理(li)樣(yang)機的(de)(de)依賴，并且能夠降(jiang)低時間(jian)成本。如長征七號(hao)運(yun)載火箭便建(jian)立了全箭三維數(shu)字樣(yang)機，在初樣(yang)階段(duan)經過多輪數(shu)字模(mo)裝(zhuang)，共計發(fa)現干涉和不協(xie)調問題50余項。