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中国下半年将开启火箭高密度发射,航天科技八

发布时间:2019-07-31 13:09编辑:美高梅在线登录网址浏览(158)

    在传统模式下的型号设计生产过程中,总体部和总装厂之间的所有试验数据都以光盘形式流转,数据中转效率低;如果总装环节出现问题,总体部设计师无法在第一时间获得一手数据,必须到现场进行问题排查;型号设计生产过程中产生了大量宝贵数据,但这些数据却散落在各个环节无法集中管理……

    进入6月,一年即将过半,中国航天科技集团公司各型号研制步伐加紧。继上半年长征三号丙/远征一号运载火箭成功发射首颗新一代北斗导航卫星、实现全年宇航发射“开门红”后,集团公司下半年型号高密度发射的大幕即将开启。

    当前,信息孤岛现象已越发成为航天企业提升设计生产效率的瓶颈。那么,是否可以将大数据技术应用到型号设计生产环节,让数据成为型号科研生产的“催化剂”?中国航天科技集团有限公司八院八部通过打造综合测试大数据管控平台,迈出了走向大数据时代的关键一步。

    在集团公司接下来的宇航发射任务中,长征三号甲系列运载火箭可谓是极具代表性的“主力军”。走过发射次数相对较少的2013年和2014年,长三甲系列火箭随着今年北斗全球卫星导航系统的建设启动,又迎来了新一轮的高密度发射。

    打通型号数据链路

    “我们的火箭从2015年下半年至明年春节前将执行10次左右的发射,未来3年时间里完成近30次宇航任务。”长三甲系列火箭总设计师姜杰透露。

    “这几年,型号产品的数据越来越多,应该搞一个测试试验数据分析平台,把数据用起来。”“要搞就要搞一个好用的平台,把型号产品全生命周期的数据都管起来。““我们不仅要解决现有问题,还要利用大数据提升设计生产的能力。”……去年年初,八部策划会现场热闹非凡,“大数据”成为会议关键词。

    驶入型号发射的“快车道”,如何保证平稳“驾驶”?中国航天人于多方面皆有驾驭之术。

    在思想统一后,八部迅速成立综合测试大数据管控平台项目组,一场围绕数据开展的改革创新正式拉开帷幕。

    早谋划保进度

    该项目被列为八部部主任专项工程推进,组建起跨班组、跨部门、跨单位的综合团队,汇集大批骨干设计师和业务部门精英。

    凡事预则立,不预则废。

    按照规划,项目团队在型号一线设计师反映的难点、痛点、堵点中找准工作的突破口,从数据的获取、关联、分析、应用和中转等5个方面开展平台建设。“我们一开始就比较注重多角度、多手段、多视野集成数据信息,力求将不同领域、不同系统、不同单机数据联成一体,加以综合研究。”该项目团队技术负责人说。

    为了应对高密度发射的挑战,长三甲系列火箭的研制团队早在几年前便制定了型号“五年滚动计划”,谋划了火箭的新技术研发和状态一致性的设计方案。同时,型号产品被要求提前投产,确保满足型号发射的周期需求。

    除了多方面集成数据以外,打通贯穿型号设计生产各环节的数据链路是项目的难点所在。为解决这个难题,项目团队连续8个周末奔波于总体部、总装厂和外协单位之间。靠着“不打通、不回家”的狠劲儿,项目团队成功啃下了数据传输链路这块“硬骨头”。

    今年,对于一院211厂来说,火箭总装任务迎来历史新高,有包括长征二号丙运载火箭、长二F运载火箭等20余发火箭要完成总装。其中,长三甲系列火箭占一半左右,创历史之最。

    去年11月,八部综合测试大数据管控中心与总装厂综合测试现场进行了平台实时推送功能的验证。验证结果表明,数据实时传输链路成功打通,这标志着综合测试大数据管控平台一期建设完成,总体部、总装厂的设计生产联动已经达成。

    年初,为保证火箭总装测试节点,211厂总装事业部针对全年长三甲系列火箭总装任务进行逐项分析,并制定了科学系统的工作计划。

    实现数据的“管、控、用、诊”

    通过对场地、人员、型号任务、时间节点、资源等方面的分析,211厂首先在总装厂房新增一台大型配气台和小型移动配气台,从硬件上保证总装厂房可以同时满足1个一级、1个二级、2个三级和4个助推同时在线总装。同时,针对测试厂房只能同时停放两发测试火箭的情况,该厂合理制定了全年的测试计划,使火箭不会因停放发生冲突,影响测试。

    走进八部综合测试大数据管控中心,首先映入眼帘的是一个硕大的屏幕,大屏上综合测试大数据管控平台的各项功能模块清晰可见。

    211厂还针对生产计划制定了日检、周检和定期的协调会,要求调度主管每日对标计划进行检查,每周对计划完成情况进行统计,一旦发现有制约火箭总装进度的问题,立即上报,与相关职能处室共同解决。

    视频直播模块实现了总体部与总装厂房的信息交互,拉近了两者之间的空间距离。总体部设计师不用去总装厂,在平台上就可以通过视频直播实时了解总装厂房的状态,并远程进行技术支持。综合测试发生故障时,设计师可以实时接收测试设备推送的故障过程数据,结合“数据回放”模块快速进行故障判读分析。

    抓质量有底气

    “远程诊断工作通常在半小时内就可以实现,相比原有诊断模式,诊断效率提升率达80%以上,而故障的快速响应对型号研制和生产效率的提升具有重要意义。”项目技术负责人谈道。

    质量永远是型号产品的根本。要实现高密度发射环环相扣,不掉链子,必须保证型号发发成功。

    数据分析服务是综合测试大数据管控平台的又一重要功能。以往,型号的包络分析工具均由各型号总体设计师完成。这不仅增加了总体设计师的负担,还造成分析工具五花八门、无法统一。为此,管控平台提供了通用的成功包络分析工具,可对各型号开展包络分析,并进行极值、均值、方差、序号等个性化调整和设置,快速获取包络线外数据的对应信息。

    在截至目前完成的62次发射中,“金牌火箭”长三甲系列火箭仅有一次失利。但研制团队仍时刻保持居安思危的警惕性,严把质量关。

    此外,管控平台还可快速实现批产产品的一致性分析,通过人工智能算法对产品的时序逻辑进行验证和分析,支持设计师开展产品潜回路故障分析和预警,为产品的健康状态评估提供大数据支撑。

    “我们采取了更细致的工作方法,简化了工作流程和管理模式,细化、量化了质量管理,以数据说话,从规范上对产品生产过程进行严格控制,使问题可溯,强化风险识别,争取一次就把事情做好。”长三甲系列火箭总指挥岑拯介绍,近年来集团公司实施的工艺振兴计划,对基础工艺的加强也极大地提升了产品的可靠性。

    目前,八部综合测试大数据管控平台实现了多型在研和批产型号数据的“管、控、用、诊”,设计师和型号两总通过权限申请后就能在自己的工位上登录平台,开展数据查询和分析工作。

    此外,长三甲系列团队还通过设立奖惩制度保证发射任务的成功——在提高型号质量方面表现突出的试验队员不仅会受到公告表扬,还会得到物质奖励;与此同时,产品质量出现问题的责任单位和个人将被追责并罚款。

    一期项目建设完成之后,八部已经着手开展二期项目。二期项目将进一步打通平台与分系统重要单机以及部组件的数据链路,拓展测试数据源,从而构建起完善的大数据体系。

    诸多保证型号质量的措施使长三甲团队面对高密度发射任务,不仅没有乱了阵脚,反而正如岑拯所言,“信心更足了”。

    届时,通过实现产品数据的全寿命周期管理,八部将离“数字八部”“智慧总体”的目标更近一步。 来源:航天科技网站

    提效率控流程

    在高密度发射的形势下,长三甲系列火箭从设计、生产、试验、发射各个环节着手,在保证产品质量的同时提高工作效率。

    火箭研制团队首先在型号研制之初优化了总体设计,以加强产品功能。待到生产阶段,通过采用贮箱的自动焊接等技术,生产设备的自动化水平得以大幅提高。目前,长三甲系列火箭还打破原本的单件产品验收模式,采取了批生产、批验收模式,进一步提高了型号的生产效率。

    作为型号总指挥,岑拯一直秉承一个理念:执行型号发射任务时,能在后方提前做好、做足的工作,一定不要带到发射场去。因此,长三甲团队尽量优化发射场流程,将火箭进场的时间和在发射场的试验队人数控制在最低。

    “以今年宇航发射‘开门红’为例,虽然相较以往火箭增加了远征一号上面级,但只提前了28天进场。”岑拯说,“而长三甲基础级团队人数由过去的180人左右减到约150人。”

    人数的减少并不意味着行动力的衰减。长三甲团队对每个成员进行了“挖潜”,通过提高大家的工作效率来应对高密度发射可能带来的加班加点。

    此外,过程可控的思想也对长三甲系列火箭应对高密度发射起到重要作用。在型号物流过程中,物资状态、产品流转等信息能够被跟踪监视,便于保证型号的研制进度。而在最后的发射阶段,“数字发射场”的建设虽然面临诸多困难,但如今长三甲团队已经在采用CPAD设备控制试验过程,对数据进行现场录入和确认,进而生成自动化表格,如此可以实现前后方联动判读数据,节省了驻守发射场的人力资源。 来源:中国航空新闻网

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