真正的“造星工廠”:我國首條批產衛星生產線年產240顆
2021年01月25日21:20

原標題:真正的“造星工廠”:我國首條批產衛星生產線年產240顆

建一條衛星製造生產線需要多久?

429天

這是中國製造給出的最新答案

近日,中國航天科工集團有限公司二院空間工程公司完成了我國首條批產衛星智能生產線的研製、生產及安裝工作,正式轉入現場試運行階段。從單件小批量手工生產到高度自動化生產,生產一顆衛星總共分幾步?隨著商業航天及衛星互聯網的蓬勃發展,又該如何更高效率、更低成本地批產衛星?

▲圖為衛星太陽翼安裝與性能測試工位
▲圖為衛星太陽翼安裝與性能測試工位

生產衛星

共分幾步?

作為飛向太空的航天器,衛星不同於其他產品,涉及工序多、工藝流程複雜。近年來,隨著全球航天產業的快速發展,以低軌寬帶衛星星座為代表的各類大規模星座項目百花齊放,商業航天產業迎來爆髮式增長,“批量化、智能化”生產、製造衛星成為新方向。

那麼

衛星從原材料出庫到整星檢驗合格入庫

總共分幾步?

專家介紹,衛星從原材料出庫到整星檢驗合格入庫,需經曆艙板級部裝、衛星總裝、整星電性能測試、通信載荷測試、機械精度測試、太陽翼安裝與性能測試、質量特性測試、振動試驗、真空熱試驗、檢漏試驗等十餘道工序。

這一切,如果關鍵工藝環節全部由機器來替代,生產效率就能提高40%以上。

如何將以手工為主的傳統衛星裝配方式轉化為流水線式的生產模式?設計師們首先要將傳統裝配過程中的每一道工序和工藝流程“吃透”,然後研究如何將某一道工序進行優化,再將優化後的工序串聯起來,形成完整的工藝流程。

從單件小批量手工生產到高度自動化生產,生產線實現了衛星生產從製造到“智造”的蛻變。在保證衛星裝配測試過程滿足技術要求的同時優化了工藝流程,最終確保了年產240顆以上小衛星的設計產能目標。

▲圖為衛星質量特性測試設備
▲圖為衛星質量特性測試設備

不僅高效

還能“私人定製”

此次投入試運行的衛星生產線不僅能提高效率,還能實現“私人定製”。

不同型號、不同規格衛星的構型、尺寸、重量均有不小差異,如何讓“硬邦邦”的設備能更好適應衛星?設計團隊借助精密運動機構,給設備裝上“四肢”。工位尺寸的動態可調,不同尺寸、重量的零件柔性夾持和高精度裝配也不在話下。

針對一些工位存在自動感知能力欠缺、無法有效檢測並避免裝配過程中出現的零部件之間的碰撞等問題。設計人員提出了在機械手或末端執行機構增加力傳感器,並在裝配過程中借助相機對風險區域進行拍照的方法解決這一問題。

這相當於給製造機器裝上了“眼睛”和“神經”,可以避免安裝過程中零部件與艙板發生擠壓,還可通過圖像比對提前發現碰撞風險。此外,相機作為工位的“眼睛”,還可解決裝配精度不足等問題,相機的視覺補償可以提高機器人裝配的定位精度。

生產過程中,設備會根據條碼確定衛星類型和工藝要求,自主調用控製程序,數據分析及執行結果也會實時反饋至生產線管控終端,衛星生產過程實現了由人驅動向數據驅動的轉變,讓衛星的批量定製化生產的理想照進了現實。

▲圖為在建中的銀河航天南通衛星超級工廠
▲圖為在建中的銀河航天南通衛星超級工廠

2020年至2030年是衛星互聯網發展的窗口期。衛星需求的增長必然帶來生產模式和產業鏈的變化。在此背景下,衛星批量化生產是衛星互聯網建設的關鍵,針對我國衛星產能相對不足的現狀,衛星工廠模式是滿足行業剛需的必然選擇。

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