数字化单元建设赋能航天精密制造

作为一家隶属于中国航天科技集团第七研究院的重要运载火箭生产制造单位，四川航天长征装备制造有限公司（以下简称：‘航天长征’）在航天产品制造领域承担着重要使命。面对多品种、小批量、高风险的制造特点，他们如何通过数字化单元建设实现柔性制造、提升效率？在由荣格工业传媒主办的‘2026先进制造业发展论坛·成都站’上，四川航天长征装备制造有限公司精密加工中心主任李东奇为我们带来了一场内容详实、思考深刻的分享。

四川航天长征装备制造有限公司精密加工中心主任李东奇

四川航天长征装备制造有限公司位于成都龙泉驿区，是国家现役运载火箭的重要生产制造单位。航天产品具有探索性、复杂性、高风险性等特点，尤其在制造环节，体现为小批量、多品种、交付节点刚性强。“交付节点刚性，主要是跟我们产品发射的窗口相绑定。”李东奇解释道。在这种背景下，航天长征针对单件小批量、多品种的典型结构件，进行了重组分类，力求在单元内形成规模化生产模式。

谈及数字化单元建设的背景，李东奇指出，近年来商业航天运载火箭及卫星产品的发射任务激增，运载火箭需求量大幅提升。然而，每一发产品的结构件存在较大差异，并非系列化产品所有零件都一致，这给制造带来了极大挑战。

“针对这样的特点，我们采用了柔性制造方式进行数字化单元规划。”李东奇说。从需求角度来看，航天长征希望将传统数控加工集成到制造单元中，解决传统制造中效率不高、兼容性低、管控难等问题。具体表现为：产品质量高度依赖人员技能、生产准备时间长、任务快速响应能力不足、生产质量数据无法实时采集等。

在柔性制造过程中，航天长征借鉴了成飞等单位的先进理念，引入工业机器人，并首先明确产品对象、产能目标和效率要求。

柔性制造的关键：快速切换与人机协同

李东奇重点介绍了柔性制造方面的工作，主要体现在缩短装夹时间、实现多品种快速切换。航天长征采用了工业机器人与人机协同相结合的方式，实现零件的快速装夹。

在装夹方案的设计上，航天长征并未追求单一夹具的“万能化”，而是通过构建一套标准化的接口与模块化夹具体系，来支撑多品种零件的柔性生产。具体而言，利用统一的机器人接口与标准托盘进行对接，在此基础上，根据零件特点灵活选用自定心虎钳、压板等进行组合。这种“标准化接口+模块化组合”的思路，既保证了装夹系统与自动化上下料环节的高效衔接，又能在面对不同零件时快速切换配置，实现了标准化与柔性化的统一。

工艺流程优化：从传统到数字化的转型

在柔性制造单元建设中，工艺流程的优化与分析是最重要的环节。航天长征基于数字化环境，对产品零件进行基于模型的数控加工程序编制、加工过程模拟仿真，以及单元集成的自动化加工。

“采用柔性装夹方式后，工艺方案也需要进行适应性调整。”李东奇说。航天长征从产线节拍调整、数控程序走刀路径优化等方面入手，将多工序集中到一次装夹加工中，以便与机器人匹配，提高产线适应性。

在工艺设计过程中，航天长征大量依靠计算机辅助编程和仿真，对生产过程进行产前模拟，尽量减少在线调试时间。在自动化校正方面，通过接触式检测方法对零件装夹基准进行再校正，确保加工精度。针对叶片等典型产品，航天长征也对切削工艺进行了验证和调整。

物流集成：打通自动化通道

在数字化单元的物流集成方面，航天长征采用工业机器人加第七轴和随行夹具，保障设备高效运转和不停机生产。各子系统采用通用接口，确保单元封闭运行。

在整体数字化车间建设中，自动化物流体系正在形成。李东奇透露，航天长征正在针对某一自动化单元实施基于AGV的物流配送，通过自动化仓储配送到生产制造单元，打通从原材料到各工序间、再到最终产品交付的物流通道。

数字化管控系统：四层级贯通数据流

在数字化管控系统设计方面，李东奇介绍了航天长征基于四个层级的规划：车间层级、制造单元、单元内设备层级、基础设施层级。通过工控系统实现数字化车间规划，打通生产过程全流程数据贯通。

“我们要把刀具、加工零件质量、设备运转等数据收集起来、存储起来，便于后期应用。”李东奇说。同时，基于数据对生产过程异常进行全流程管控，通过看板实现可视化。目前，航天长征已打通主要单元，将数据提取到车间层级管控系统。

典型案例：柔性制造单元的落地成效

基于柔性制造单元，航天长征建成了典型结构件的多个单元。其中，铣削加工单元主要加工平板类、口盖类、接头类等零件；车削加工单元覆盖直径200-600mm的加工范围，实现柔性生产。

此外，航天长征还建设了大型壳段柔性制造单元、中型回转体壳段单元等。李东奇介绍，铣削加工单元目前年产能达到6000件水平。这些单元具有示范性，可根据产品需求量和任务数量进行复制、重组和调整。

值得一提的是，这些单元从论证、集成调试到运维管理，均由航天长征内部的自动化团队和数字化团队自主完成。“如果某一新产品发生重大变化，或者状态调整较大，我们可以随时对单元进行重组和调整。”李东奇说。

在数字化车间建设过程中，航天长征采取分步骤、分产品、分加工目标的方式，分步实施现场工艺布局调整和建设。通过现场布局调整和多个数字化单元的建成，最终将单元集成到整个数字化车间。

数据驱动：从经验到智能的跃迁

在分享的最后，李东奇谈到了数字化单元建设的深层价值。他认为，通过这些建设，航天长征首先把数据收集上来、存储下来，把原本储存在特级技师、大国工匠头脑中的经验提取出来，形成可供应用的数据资产。“这些数据便于我们后续结合人工智能、具身机器人等新技术，在新产品开发、规模化生产过程中，提供更高效、高质量的解决方案。”李东奇说。

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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