在航空工業(yè)大大小小的生產(chǎn)車(chē)間中，有著一群善于觀察、敢于挑戰(zhàn)的人，他們提出的問(wèn)題可能很小，但牽動(dòng)著生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。用“小創(chuàng)新”釋放大能量，用“金點(diǎn)子”推動(dòng)大發(fā)展，方法總比困難多，這些生產(chǎn)應(yīng)用題這樣來(lái)解！

研發(fā)自動(dòng)跟隨配送車(chē)

出現(xiàn)問(wèn)題

在中航西飛機(jī)身裝配廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，一般使用精益手推車(chē)配送現(xiàn)場(chǎng)物料，工人走到哪，就把車(chē)推到哪，在工具物料多的情況下，手推車(chē)對(duì)工人的工作造成了諸多不便。

這么解決

低成本自動(dòng)化跟隨式物料配送車(chē)

大家圍繞低成本自動(dòng)化（LCIA）精益理念，推進(jìn)電氣化改造，用創(chuàng)新服務(wù)員工生產(chǎn)生活，自主研發(fā)制作低成本自動(dòng)化跟隨式物料配送車(chē)。

取得效果

配送車(chē)將運(yùn)具信息化、載具柔性化，在“運(yùn)具即載具”的思路下實(shí)現(xiàn)配送車(chē)的自動(dòng)式跟隨，使用跟隨配送車(chē)時(shí)，車(chē)在一定范圍內(nèi)可以自動(dòng)識(shí)別使用者位置，并自行啟動(dòng)跟隨模式，直線跟隨時(shí)在前進(jìn)路線中判斷與人位置，還可以跟隨人自動(dòng)轉(zhuǎn)彎，除了自動(dòng)跟隨，配送車(chē)還設(shè)有遇障礙自動(dòng)避險(xiǎn)裝置。解放現(xiàn)場(chǎng)工人雙手，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，使短距離配送變得更方便、安全、快捷。

配送車(chē)的應(yīng)用范圍涉及全面線邊配送領(lǐng)域，并在短時(shí)間內(nèi)可以完成模塊化載具的拆卸和搭建，方便使用者根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的不同滿足操作者對(duì)線邊配送的不同需求。

特種刀具焊接

出現(xiàn)問(wèn)題

在特種刀具焊接中，主要是采用高頻焊接設(shè)備將待焊接的刀柄和刀片加熱到一定溫度，采用工業(yè)硼砂和焊錫焊接到一起。而高頻焊接設(shè)備加熱速度快，溫度控制難。一個(gè)刀柄從室溫加熱到950℃只需要3—5秒鐘，到達(dá)工作溫度以后，操作人員需要人為控制腳踏開(kāi)關(guān)反復(fù)地通斷高頻焊接設(shè)備進(jìn)行保溫，很難精準(zhǔn)控制。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的溫度范圍在900—1000℃之間，甚至?xí)^(guò)1000℃。

這么解決

遠(yuǎn)紅外測(cè)量信息融合技術(shù)

紅外測(cè)溫儀對(duì)焊接位置的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果反饋給控制器，控制器按照內(nèi)部的PID參數(shù)對(duì)高頻感應(yīng)線圈的輸出進(jìn)行干預(yù)，調(diào)整輸出頻率和占空比，并在一定程度上對(duì)刀柄和刀具將要到達(dá)的溫度進(jìn)行預(yù)判，防止實(shí)際溫度超調(diào)和震蕩的現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)焊縫位置溫度到達(dá)950℃時(shí)，自動(dòng)切斷高頻感應(yīng)線圈輸出。同時(shí)，針對(duì)不同形狀的刀具，可在觸摸屏上調(diào)整切斷輸出時(shí)的溫度。

取得效果

目前，該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于航空工業(yè)沈飛特種刀具的焊接，解決了高溫合金刀具在高頻焊接過(guò)程中由于溫度控制不穩(wěn)定而導(dǎo)致刀具耐用度降低的難題，刀具的平均使用壽命和質(zhì)量提高20％以上，設(shè)備操作更加簡(jiǎn)單有效，大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了大量的生產(chǎn)成本和人員培訓(xùn)。

快速轉(zhuǎn)移裝置

出現(xiàn)問(wèn)題

在航空工業(yè)沈飛熱處理車(chē)間大規(guī)格棒材的淬火過(guò)程中，操作者需要采用挑鉤、鐵鉗、抬架等工具，將重量達(dá)幾噸、長(zhǎng)度約八米、表面溫度高達(dá)500℃的棒材在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)從熱處理爐轉(zhuǎn)移到距離10米外的卷簧機(jī)上。每操作完一爐棒材，操作者都會(huì)大汗淋漓，體力透支，同時(shí)由于操作者配合不協(xié)調(diào)易發(fā)生燙傷、砸傷等嚴(yán)重事故的隱患。

這么解決

大型棒材的自動(dòng)化轉(zhuǎn)移裝置

該裝置采用PLC控制系統(tǒng)、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、絲杠滑塊機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)夾緊裝置等精確控制夾持裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡，并結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作情況，創(chuàng)新性設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)化轉(zhuǎn)移裝置，實(shí)現(xiàn)大規(guī)格棒材高溫下自動(dòng)快速夾取、轉(zhuǎn)運(yùn)和精確定位等功能。

取得效果

現(xiàn)場(chǎng)工作人員不用再承受高溫環(huán)境及安全風(fēng)險(xiǎn)，只需輕輕按下遙控，對(duì)準(zhǔn)零件夾取，按一鍵自動(dòng)啟動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)大型棒材的自動(dòng)轉(zhuǎn)移。

創(chuàng)新模具結(jié)構(gòu)

出現(xiàn)問(wèn)題

在航空工業(yè)沈飛鈑金零件制造中，超塑成形/擴(kuò)散連接成形模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，常選用耐高溫合金鋼整體鑄造后精銑型面的方法進(jìn)行制備。由于模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造時(shí)極易產(chǎn)生氣孔、縮松等鑄造缺陷，導(dǎo)致模具在高溫高壓工況下使用時(shí)極易損壞、壽命短，使用2—3次后即需要返修，甚至直接報(bào)廢，同時(shí)缺陷會(huì)降低高溫高壓下模具型面精度，影響零件成形質(zhì)量，大幅增加制造成本。

這么解決

厚型面分體鑄造組合焊接的模具結(jié)構(gòu)形式

此模具結(jié)構(gòu)分為型面和支架兩部分，型面設(shè)計(jì)成等厚形式，型面和支架分別鑄造，通過(guò)熔焊方式連接成整體，然后加工型面獲得最終模具。

取得效果

保證鑄造質(zhì)量，大幅減少鑄造缺陷，組織致密度更高，型面加工質(zhì)量更好，大大提高了模具的穩(wěn)定性，解決了零件在成形過(guò)程中因模具變形而造成的階差和縮溝問(wèn)題，提高了零件成形質(zhì)量。

目前，該模具結(jié)構(gòu)形式已推廣到多個(gè)型號(hào)鈦合金零件生產(chǎn)中，有效改善了零件成形質(zhì)量，提高模具使用壽命50%以上，大幅降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

探索性工序優(yōu)化

出現(xiàn)問(wèn)題

某型機(jī)高溫合金螺栓小模鍛標(biāo)準(zhǔn)件轉(zhuǎn)至航空工業(yè)宏遠(yuǎn)生產(chǎn)后，任務(wù)量逐年攀升，大批量的交付對(duì)產(chǎn)能以及成本控制提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。

這么解決

閉式精密擠壓制坯成型

通過(guò)數(shù)據(jù)收集、流程圖、價(jià)值流等精益工具和群策群力方式，參研人員運(yùn)用計(jì)算機(jī)有限元模擬，最終采用擠壓模具閉式精密鍛造成形新方法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人智能識(shí)別加熱、轉(zhuǎn)移、鍛造、冷卻多維一體化拉動(dòng)式連續(xù)作業(yè)，優(yōu)化了工序。

取得效果

單件荒型鍛造成型由24min/件縮短至12s/件，排產(chǎn)設(shè)備等待時(shí)間由15天降低至1天，大大提高了生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期。同時(shí)極大降低了原材料消耗，單件消耗僅62g，節(jié)約60%原材料，材料利用率提高3倍。

新設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)

出現(xiàn)問(wèn)題

擴(kuò)壓器鑄件為航空工業(yè)安吉承擔(dān)的某項(xiàng)目關(guān)鍵部件，鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸精度要求高。由于壁厚相差較大，多次調(diào)試壓型參數(shù)，制作蠟?zāi)Ｌツすぱb均未達(dá)到控制蠟?zāi)３叽绲囊螅瑫r(shí)存在放置整圈冷蠟塊會(huì)導(dǎo)致蠟?zāi)o(wú)法均勻收縮等問(wèn)題。

這么解決

設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)冷蠟塊

冷蠟塊分散落點(diǎn)，冷蠟芯表面設(shè)計(jì)凹槽及限位釘，冷蠟芯固定于模具，準(zhǔn)確作用于收縮位置，蠟?zāi)Ｊ湛s均勻，表面光潔，滿足鑄件的尺寸精度要求。

取得效果

該冷蠟芯結(jié)構(gòu)適用于擴(kuò)壓器類環(huán)形結(jié)構(gòu)件，有效控制蠟?zāi)Ｊ湛s，提高蠟?zāi)３叽缇龋行ПＷC了該鑄件的按時(shí)交付。

自主研發(fā)管理系統(tǒng)

出現(xiàn)問(wèn)題

在生產(chǎn)過(guò)程中，手工記錄往往存在容易出錯(cuò)、效率低下、查詢不便、數(shù)據(jù)不規(guī)范等問(wèn)題。

這么解決

質(zhì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

航空工業(yè)安大于2020年年初開(kāi)始建設(shè)質(zhì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)5個(gè)月的精心策劃和設(shè)計(jì)，7個(gè)月的反復(fù)調(diào)試，于2021年初進(jìn)行小范圍試用。后期繼續(xù)反復(fù)調(diào)試優(yōu)化，增加了多項(xiàng)實(shí)用功能。

取得效果

目前，該系統(tǒng)已在下料、鍛造轉(zhuǎn)工、成品驗(yàn)收等環(huán)節(jié)全面投入使用，效果顯著。截至3月10日，系統(tǒng)已錄入各類數(shù)據(jù)56000余項(xiàng)。下一步深入優(yōu)化后，補(bǔ)充廢品實(shí)物管理、模鍛件表面質(zhì)量圖譜等板塊，努力快速實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)單位的使用全覆蓋及持續(xù)優(yōu)化。

“小創(chuàng)新”推動(dòng)“大發(fā)展”，這樣的例子還有很多！

關(guān)鍵詞： 航空工業(yè)