-
- 地址:北京市朝陽區曙光西里甲5號院19號樓
- 電話:010-58356984
- 郵編:100028
- 傳真:010-58356979
從裝配工裝的模塊化重構,到緊固件檢測的高精度突破,再到復材鋪絲軟件的自主化攻關,近年來,航空工業成飛聚焦飛機制造關鍵環節,堅持以一線需求為導向,從團隊集體攻堅到個人潛心鉆研,從硬件突破到軟件突圍,接連產出了一批自主創新成果。它們既解決了當下生產的實際難題,夯實了高端制造的技術底座,也印證著一條樸素務實的創新路徑——“問題從一線來,答案回一線去?!绷⒆阈袠I一線痛點開展自主創新,扎根現場、較真碰硬,最終將技術成果落地應用于生產一線。
工裝之變:從“一次性”到可重構“工業積木”
飛機裝配是飛機制造的核心工序,素有行業“咽喉”之稱,裝配質量直接決定整機綜合性能。但長期以來,這道工序背后始終存在一個行業共性痛點:傳統裝配工裝與工作平臺采用全定制化設計,一個機型對應一套專用工裝,這意味著工裝“用完即廢”、研制周期長、成本高。而隨著新機型迭代節奏加快、成本壓力加大的情況出現,“傳統飛機工裝”的老路已經走不通了。成飛裝配工藝裝備研制技術團隊決定換條新路——能不能把工裝做成“模塊化”和“可重構”的,就像小孩搭積木一樣,用標準化的零部件拼出不同的工裝,從而靈活應對各種復雜裝配需求。
傳統裝配工裝是焊接式封閉骨架結構,研制團隊果斷打破束縛和限制:將工裝拆解成一個個標準化、系列化的通用模塊,搭配適配不同機型的末端定位器;同時,將高度固定的專用平臺升級成接口標準化、高度可調、功能可擴展的通用化平臺。由此,誕生了柔性裝配工裝與柔性工作平臺,二者組成了“可重構柔性裝配系統”。全系統如同高精度的“工業積木”,零部件復用率超85%,真正做到了一個機型用完,拆開再重構,在新機型上復用,實現了工裝從“專用”到“通用”的跨越。
以往為新機型打造配套工裝,需要經歷漫長的原材料采購和焊接制造周期,而現在可重構柔性裝配系統,其通用模塊早已在庫房儲備,只需像“搭積木”一樣即可快速裝配,大幅縮短工裝的交付周期。數據顯示,可重構柔性裝配系統讓工裝研制周期縮短了76.6%,典型環節的設計效率提升了69.4%。該系統已在數型飛機的研制任務中得到了驗證,不僅降低了成本、縮短了周期、改善了作業環境,還間接提升了裝配質量與效率,有力保障了飛機裝配節點。
柔性裝配模式的革新,架起了飛機大部件裝配的“高速路”,而飛機制造全流程中的精度管控,則是牢牢守住產品質量的“生命線”。在飛機緊固件檢測這一細分領域,一項源自一線實際訴求的創新成果,正在讓狹窄空間里的精密檢測,從“憑經驗”走向“靠數據”。
尺子之精:從“手感”到0.008毫米
在飛機制造領域,精度容不得半點偏差:飛機進氣道里的一顆鉚釘凸起量一旦超過0.1毫米,脫落后便極易被吸入發動機,后果不堪設想。過去,這道檢測工序全靠老師傅的“手感”——他們蜷縮在黑洞洞的管道里,一手打手電,一手拿鋼板尺加塞尺,在逼仄的空間里一點點摸索。“要是能有個小設備,拿在手里就能測,就好了?!崩蠋煾翟诠艿览镆痪洳唤浺獾谋г?,讓韓利亞記在心里。
韓利亞在調研后發現,市面上暫無適配此類場景的專用檢測設備,這更堅定了他填補此項技術空白的決心。同時,他敏銳地意識到,類似設備用到的結構光三維測量原理正是他讀博士期間的研究方向,“我覺得我們能自己做?!贝撕?,韓利亞便開始利用業余時間進行研發,下班后窩在單身公寓房間里,用小屏幕接開發板,“拼湊”出了第一代原型樣機,“樣機很原始,開發板塞進3D打印的殼子,裝上屏幕和充電寶,開機插線、關機拔線,連光源都是網上買的手機自拍環形燈。”
為驗證復雜工況下設備的穩定性和測量精度,韓利亞帶著初代手持缺陷檢測設備樣機,深入多機型功能件制造、部裝、總裝、試飛、檢修的每一個環節,在油污、震動、溫差等嚴苛環境里進行了兩年之久的現場驗證。從原理樣機、工程樣機,到小批量投產,設備歷經了多輪迭代優化,每一次升級都是對技術極限的挑戰。歷經兩批次的投產應用,這款手持式緊固件測量儀日趨成熟穩定,成為一線工人手中值得信賴的“火眼金睛”,只需輕輕一靠,便能將測量誤差穩穩控制在±0.008毫米以內,相當于一根頭發絲直徑的十分之一。
代碼之魂:從“不敢調參數”到自研鋪絲軟件
柔性工裝筑牢了航空制造的硬件“骨架”,精密檢測工具的創新校準了質量的“標尺”,而航空制造業向高端領域邁進,更離不開工業軟件這一“大腦”的自主可控。在復合材料制造領域,聶海平團隊10余年磨一劍,成功突破國外技術封鎖,讓國產復材鋪絲軟件真正扎根生產一線。
2026年“五一”國際勞動節前夕,中華全國總工會發布表彰決定,成飛的聶海平榮獲全國五一勞動獎章。作為技術領域專家,聶海平已在工業軟件研發一線扎根十余年,而這份堅持的起點,源于2011年的一次現場經歷。那是聶海平第一次操作進口鋪帶機,他嘗試調整參數,現場老師傅立刻制止了他:“這個不能動!國外工程師特別交代過,這些參數都是設定好的,改錯了輕則停機檢修、重則損壞設備,這個責任我們擔不起啊?!边@番話像是一根刺,深深扎在了聶海平心上。而當聶海平向國外團隊請教核心技術時,每每得到的答復或是含糊其詞或是冷冰冰的“技術保密,恕不開放”,它們像一塊塊壓在聶海平胸口的巨石,讓他輾轉難眠。
聶海平腦子里反復回響著一個聲音:核心技術是要不來、買不來、討不來的,唯有自主研發,才能真正挺直腰桿。他決定從復材自動鋪絲機攻關開始,從零開始:自己編制軟件工具、寫輔助算法、編制工藝流程、不斷演算、不斷試驗……研發過程中不乏質疑之聲,那些來自一線的軟件報修單、操作人員面對設備故障時無可奈何的神情,炙烤著他,也激勵著他,“別人能鎖死軟件,但鎖不了我們自主創新的決心?!?/p>
聶海平坦言,研發之路遠比他預想的還要艱難。鋪絲CAM軟件的核心技術涉及復雜軌跡規劃、運動仿真、后置處理等多學科交叉,每一項核心技術都是難啃的硬骨頭。團隊常駐生產車間,向工人師傅討教操作訣竅,與工藝人員研討技術痛點,將數百條現場經驗轉化為算法邏輯。辦公室白板上寫滿密密麻麻的公式和架構圖,記錄著研發團隊一步步探索前行的軌跡。2020年9月,聶海平團隊完成了整套軟件架構搭建,這套純自主開發的系統框架,深度貼合國內復合材料鋪放工藝特點,作業邏輯更適配一線人員的操作習慣,還針對典型國產設備做了深度優化。
但聶海平深知,軟件還要跨過從“能用”到“好用”這道“鴻溝”。他在辦公室墻上貼滿了彩色便利貼:紅色標記的是軟件尚存致命缺陷,黃色是改進空間,綠色代表闖關成功。團隊白天跟著設備轉,晚上對著代碼磕,數不清熬過多少個夜晚。當看著紅色一張張換成綠色,聶海平心里的踏實感就增添一分。一次次推倒重來之后,聶海平團隊的CACAM-Fiber鋪絲軟件終于迎來高光時刻——鋪絲效果第一次完美達標。實驗室里短暫的沉寂過后,全場響起歡呼聲。就連一向對新設備、新軟件持謹慎態度的資深工藝師傅,也主動給出評價:“現在這軟件啊,就跟攥在手里的老伙計似的,稱手?!蹦且豢?,聶海平明白,真正的技術突破不是冰冷的代碼和參數,而是能讓工人發自內心認可的“稱手工具”。
如今,這款軟件已在多家航空企業廣泛應用,可完美適配國產、進口各類設備,面對復雜構件也能完成從規劃到仿真、高精度鋪放?!白屩袊窃?,用中國方案?!边@句聶海平寫在研發日志扉頁的誓言,正在變成行動,團隊已啟動CACAM系列工業軟件研發,以“鋪絲”為起點,逐步構建CAM軟件矩陣,目標是實現與國際頂尖軟件的并跑甚至領跑。
問題從一線來,答案回一線去
從可重構柔性裝配系統革新裝配工藝裝備,到手式緊固件測量儀守護精度底線,再到CACAM-Fiber鋪絲軟件打破技術封鎖,三項成果分別扎根于成飛飛機制造的不同環節,雖然技術方向、應用場景各不相同,但都有著共同的起點——來自生產一線的最迫切最真實的需求,也有著共同的底色——自主攻堅的矢志不渝,共同的目標——支撐國產航空裝備的自主可控、高質量發展。
把傳統工裝拆解成可復用的“工業積木”、把測量精度做到±0.008毫米、把被封鎖的核心軟件一行行自主寫就,這些突破沒有哪一項是一蹴而就的。這條技術創新之路上,成飛給出了最寶貴的“解題權”:開放了一線的應用場景,也始終向每一位創新者提供強有力的平臺級支撐——從研發資源優先配置,到專家團隊鼎力相助,從研制團隊的日益壯大,到成果自概念驗證到成熟應用的全程托底。當一線工人的痛點能被快速響應,當基層創新點子轉變為生產線新質生產力,當高端制造能力不再受制于人,當一個個行業技術瓶頸被逐一破解,“問題從一線來,答案回一線去”已成為成飛創新發展的一大鮮明底色。
如今,可重構柔性裝配系統已經保障了多型飛機的研制,并走向汽車、船舶、衛星的裝配制造;手持式緊固件測量儀站在了產業化的門檻上,即將大規模推廣應用;國產鋪絲軟件正從“鋪絲”向CAM矩陣擴展。這些扎根一線的創新成果,正持續轉化為航空制造的澎湃生產力,并不斷向更廣闊的產業空間輻射。