據中國航天報消息：日前，中國航天科工三院159廠自主研發的自主可控增材製造智能生產(chan) 線突破現有的增材製造單機離散生產(chan) 模式，首次將智慧物流、工業(ye) 互聯網與(yu) 增材製造技術融合運用，粉末供應、物料運輸及任務調度實現全流程自動化，單機設備利用率與(yu) 綜合產(chan) 能大幅提升。

在原有的增材製造單機生產(chan) 模式的基礎上，該生產(chan) 線將5G網絡與(yu) 數字孿生技術相結合，為(wei) 後續建設“5G+增材製造”智能產(chan) 線奠定堅實基礎。

邁向智能製造新高度

當前，隨著航天產(chan) 品應用的不斷深入，159廠將複雜結構件的規模化生產(chan) 提上日程。走進159廠增材製造技術創新中心的生產(chan) 車間，增材製造智能生產(chan) 線上的4台設備正在工作，技術負責人張文韜介紹，從(cong) 運送產(chan) 品開始進行製作，到最終生產(chan) 出符合要求的成品，僅(jin) 機械臂和這4台設備就可以自主完成。

廠房大廳的牆上安裝著一塊碩大的顯示屏，反映生產(chan) 過程的數據實時跳動，4台設備的工作運行情況一目了然，機械臂在自動上料、下料。

據介紹，增材製造技術與(yu) 航天產(chan) 品結合具有天然的應用優(you) 勢，如結構功能設計一體(ti) 化、零件結構拓撲優(you) 化、提升設計自由度、提高材料利用率、減輕重量、降低製造成本等，原有的單機生產(chan) 模式已不能完全滿足規模化的應用服務需求。技術負責人謝林表示，該生產(chan) 線突破現有的增材製造單機離散生產(chan) 模式，結合增材製造工藝過程特點，采用一體(ti) 化布局設計，將打印主機、清粉係統、供粉係統、物流係統以及其餘(yu) 配套輔助係統進行布局，有效節約設備資源和車間占地。

圖為(wei) 工作人員進行增材製造產(chan) 線巡檢

謝林表示，在傳(chuan) 統單機生產(chan) 設備中，打印前的基板、缸體(ti) 以及粉末材料準備工作與(yu) 打印完成後的粉末清理、缸體(ti) 運輸等工序無法與(yu) 設備打印同步進行，會(hui) 占用設備資源，影響生產(chan) 進度，造成平衡度較低、各工位負荷不均衡、產(chan) 品生產(chan) 效率低下等問題。

針對這一痛點，159廠結合增材製造工藝過程特點，采用一體(ti) 化布局設計，將打印主機、清粉係統、供粉係統、物流係統以及其餘(yu) 配套輔助係統合理布局，提出5G+工業(ye) 互聯網方案，定製化研製連續生產(chan) 的增材製造生產(chan) 線係統。“我們(men) 現在的生產(chan) 場景需要較高的網絡寬帶、較低的網絡時延，5G網絡恰好滿足需求。”謝林說。

“以前天天跑生產(chan) 線，查看生產(chan) 進度，搬運材料、粉末、重六七百公斤的缸體(ti) 及打印完的零件。”張文韜形容道，現在的智能化增材製造係統使員工從(cong) 過去高強度的手工操作員轉型成為(wei) 了“指揮員”和“監督員”。

5G，讓工廠更“聰明”“智能”

“我們(men) 現在的增材製造生產(chan) 線係統是運用5G技術，通過數字賦能實現的。”謝林說，159廠利用5G技術“大帶寬、低時延、高可靠”的特性，將“5G+工業(ye) 互聯+增材製造”相結合，從(cong) 而對增材製造生產(chan) 過程中的各類數據進行快速采集、分析及應用，實現增材製造由傳(chuan) 統單機生產(chan) 向網絡化、智能化方向轉變，提高增材製造的生產(chan) 效率。

從(cong) 生產(chan) 看，工廠要變得更“聰明”、更“智能”，5G確實是個(ge) 好幫手。比如，每台設備通過5G技術實現互聯互通，後台能夠對各類數據進行快速采集，實現增材製造由傳(chuan) 統單機生產(chan) 向網絡化、智能化方向轉變，提高增材製造的生產(chan) 效率。眼下應用5G技術的工廠不少，159廠有何特殊之處？謝林說，“專(zhuan) 網”是門道。159廠通過與(yu) 聯通公司合作，搭建了一個(ge) 邊緣雲(yun) 專(zhuan) 屬服務器，將所有數據傳(chuan) 輸到服務器上，數據不出園區，就可實現所有生產(chan) 設備互聯與(yu) 控製，還能對信息安全進行保護。

網絡化的3D打印生產(chan) 線（來源：Grenzebach）

5G將生產(chan) 數據與(yu) 工廠內(nei) 部係統對接，實時的生產(chan) 產(chan) 值和數據匯總進行反饋，相關(guan) 人員隨時可以了解設備產(chan) 值、動態，為(wei) 159廠減員增效、提升品質、降低成本、縮短周期帶來幫助。

“預計到年底，我們(men) 會(hui) 打通物料、倉(cang) 儲(chu) 、調度，將熱處理等設備‘搬’進車間，增材製造設備打印好的產(chan) 品通過AGV小車運輸到下一道工序，相當於(yu) 建立一個(ge) 小型的智能工廠。”謝林說，測試後投入使用的AGV小車如同神經網絡一樣，可以連接所有的工位，把工廠內(nei) 的自動化孤島一個(ge) 個(ge) 都連起來。

對於(yu) 159廠來說，基於(yu) 5G工業(ye) 互聯的增材製造生產(chan) 線首次將5G通信、工業(ye) 互聯網與(yu) 增材製造技術進行深度融合應用。未來，159廠將建立基於(yu) 工業(ye) 互聯的5G增材製造智能工廠，形成增材製造技術應用新模式和典型應用場景，使產(chan) 線具備可複製、可推廣的條件。