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】沸沸扬扬的中兴事件让中国制造业“芯痛”不已,中国制造业基础薄弱,一直以来都“缺芯少脑”,而这在航空装备领域表现尤甚。航空企业是高端装备的聚集地,大国的战略支柱,高档、、高性能航空工艺等相关先进制造技术是航空制造工业领域具备全面自主的科技、产业和产品能力的重要保证。但是目前使用的数控系统基本上被国外品牌垄断,大量使用进口数控机床和数控系统,在功能和性能上受到国外封锁限制,再加上企业本身的保密性需求,导致在加工装备的采购、维修和技术升级等方面总是处于被动地位。这不仅仅影响到航空企业的经营状况,更是确保我国工业信息安全乃至国防安全的重要保障。

当前,新一轮科技革命和产业变革蓄势待发,工业发达国家纷纷出台制造业发展战略,揭开了全球新一轮工业革命浪潮的序幕。航空制造业兼具高新技术产业和先进制造业的典型特征,是国家科技、经济、国防实力和工业化水平的重要标志。智能制造是航空工业落实创新驱动发展、实现工业转型升级和跨越式发展的关键举措。

沈阳飞机工业 ( 集团 ) 有限公司(简称:沈飞),隶属于中国航空工业集团公司,是以航空产品制造为核心主业,集科研、生产、试验、试飞为一体的大型现代化飞机制造企业,是中国重要歼击机研制生产基地。

从2012年开始,沈飞一直与华中数控保持密切的合作关系,沈飞采用国产的华中8型高档数控系统改造了原进口的高档数控机床和配套了国产的高档数控机床数十台。这些采用国产高端数控系统的数控机床已全部投入于典型飞机复杂结构件的批量加工生产中,每天三班倒生产加工,生产应用效果良好。证明了配置华中8型高档数控系统的数控机床在系统功能、加工精度和可靠性等方面完全符合航空复杂结构件的加工要求,达到了进口同类高档数控系统的水平。

沈飞车间配置华中数控系统的部分机床

2017年,沈飞联合武汉华中数控股份有限公司与沈阳精锐共同建立了两条航空复杂结构件智能加工生产线,实现了航空领域从单机生产到智能化生产的转型升级。该生产线包括卧式加工中心4台 (四轴2台,五轴2台);生产线物料库及机械手1套;生产线中央刀库及机械手1套;生产线管控系统1套。

该智能加工生产线具有根据不同的加工现状实现自适应控制的能力,实现了航空复杂结构件从任务到成品的全加工周期的加工生产管控能力。

智能生产线的技术特点:

1. 关灯加工:具有生产线的物料与刀具缓存库管理,对物料与刀具的rfid识别和刀具的全生命周期跟踪,实现生产线与数控机床的物料和刀具的自动化管理与配送,数控机床的加工g代码程序、g54坐标和刀补参数的自动下达,达到加工过程的无人化管控加工生产;

2. 混流并行柔性化加工生产:具有多任务混流并行加工能力,适合各种加工工艺,多品种、变批量的混流加工要求,具有生产过程故障的容错并联管控功能;

3. 生产线大数据库:拥有生产线大数据管理库,实现生产线生产设备的大数据实时采集和控制指令实时下发功能(双向数据交换),为生产管理和智能化应用的二次开发提供基础;

4. 智能排产调度:根据生产计划的要求和设备资源的状况,自动实时动态安排加工生产计划和加工生产过程管控;

5. 生产线的自动化生产管理:生产线自动化控制及管理、生产线设备的可视化监控管理、数控机床的控制及可视化监控管理;

6. 生产线的智能化功能:基于大数据的数控系统指令域示波器及数控加工的可视化工具、加工工艺优化功能、断刀检测功能、设备健康监控保障功能、刀具寿命管理功能、多种传感器的接口和信息处理及应用功能;

目前,已建立2条智能加工生产线,全部采用华中数控高档数控系统和生产线管控系统,分别应用在沈阳航空制造有限公司和沈阳精通航空制造有限公司的航空复杂结构件的加工生产中。

用户一:沈阳航空制造有限公司

生产线包括4台数控机床,其中2台4轴卧式加工中心、2台5轴卧式加工中心,全部采用华中8型数控系统。

使用结论:采用配华中数控hnc-818数控系统的机床,比配某日本知名品牌系统的机床加工精度高,加工效率高,故障低。

用户二:沈阳精通航空制造有限公司

生产线包括4台数控机床,其中3台4轴卧式加工中心、2台5轴卧式加工中心,全部采用华中8型数控系统。经过半年的加工使用,得出的结论:机床加工精度高,加工效率高,故障低。

在同样的机床上与德国知名数控系统进行对比测试,配置hnc-848数控数控系统的机床在性能、加工精度、加工的表面光洁度、加工效率等方面达到(有些方面超过)德国知名系统。

加工的部分航空零件展示

后续:由于智能加工生产线的成功应用,沈飞和沈阳航空制造有限公司对应用国产数控系统和智能生产线技术建立了信心。对正在实施的智能车间的全部数控系统和生产线管制系统将全部采用华中数控系统。由于智能加工验证生产线的应用成功,东风汽车等企业均计划采用这种智能加工生产线加工航空、雷达和汽车变速箱的复杂结构件。

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