新华社武汉9月13日电 题:探秘数字化制造:用APP就能给火箭“体检”

新华社记者胡喆、谭元斌

小小APP,能给运载火箭“体检”?在中国航天科工四院,有这样一款功能强大的APP,它就是该院九部自主研发的质量管控APP。

这款APP,如同火箭设计师派驻工厂的24小时跟产人,能够对火箭零部组件生产的每一个重要步骤进行精准的多媒体监督记录,将火箭质量管控由结果管控变为过程管控,进一步提升了运载火箭的可靠性。

快舟十一号固体运载火箭有了“彩超”

近期即将发射的快舟十一号固体运载火箭,是我国军民融合的又一重点型号。在该火箭研制过程中,质量管控APP功不可没。

快舟十一号固体运载火箭起飞质量78吨,近地轨道最大运载能力1500千克。它的发动机直径2.2米,采用先进的复合材料壳体。这个壳体由一家民营企业生产,使用碳纤维缠绕而成。在壳体缠绕现场,每一层缠绕完成后,工人都用安装了质量管控APP的平板电脑进行拍照,并按照设定好的流程,将环境温湿度、纤维张力、用胶量等关键参数全部录入质量管控APP,生成日志文件。数据上传至服务器端后,设计师远程就可以随时掌握壳体的生产情况。

对于一些特殊的生产过程,也可以用视频的形式记录下来。因此,质量管控APP中的信息,实际上是多媒体形式的。通过这些多媒体信息,可以对火箭生产的所有重要环节进行核查,就像使用彩超对人体器官进行检查一样方便。

中国航天科工四院九部发动机室副主任陈文杰表示,通过质量管控APP,实现了对火箭生产过程的管控,“这代表航天领域核心竞争力和未来发展方向”。

2017年11月,快舟十一号固体运载火箭发动机复合材料壳体迎来水压爆破试验检验。与以往“心悬到嗓子眼上”不同,这一次,项目团队心里格外“有底”,因为试验前,他们对服务器端的全部多媒体信息进行了严密审查,确认每一个参数都在正常范围内,每一道工序都严格到位,试验取得圆满成功。

精准传递航天质量管理文化、理念和技术标准

与其他领域不同,航天是一个高风险的领域,任何一个细节的疏忽,都可能带来不可估量的后果。正因为如此,航天质量管理有其一套独立的运作体系。在军民融合的背景下,如何将航天质量管理标准有效传导至民营企业,是一个十分棘手的难题。

中国航天科工四院九部副主任刘爱国说,民营企业没有航天管理要求,其优势在于机制较为灵活,可以降低成本、缩短周期、提高效益,但如果处理不好质量的问题,也会给航天带来很大的风险。

质量管控APP,将航天管理的文化、理念和技术标准精准传递给了民营企业。中国航天科工四院九部质量处副处长曹晨介绍,质量管控APP把航天管理的要求细化和固定了下来,参与零部组件生产的民营企业必须严格按照质量管控APP设定的步骤和流程操作。

比如,在壳体的生产上,工人需要将碳纤维缠绕的角度、宽度、分纱、扩孔等一系列关键信息“一个也不能少”地输入质量管控APP,任何一个环节未完成全部信息的输入,都无法进入下一个环节。

有了这个24小时跟产人,设计师们不必再到“千里之外”的一线跟产,可以把精力更多地放在主业上面。

随着使用中的反馈日益增多,质量管控APP逐步完善。目前,其已经打通了从壳体、喷管制造再到总装的全部生产环节的管控。“有了这个APP,质量管控一目了然,对于我们改进工艺也提供了很好的信息和方式方法。”一家民营企业的固体火箭发动机复合材料壳体生产技术负责人说。

打造数据包络,支撑航天重大技术攻关和可靠性提升

对于火箭发动机研制型号来说,质量管控APP收集的数据形成了一个大数据库,其具有的准确、随时可追溯等特点,为日后的批产提供了重要依据。

在2.2米的固体火箭发动机研制中“小试牛刀”之后,质量管控APP也用在了我国新一代超大直径固体火箭发动机的研制上。

这样一款功能强大的APP,花费的成本其实并不高。中国航天科工四院九部的一群年轻人,利用业余时间做出了这个APP,程序设计的核心成员刘如奎、郑振兴都是“85后”。

目前,这群年轻人正在思考着怎么进一步完善质量管控APP。在使用中,他们发现了一些有待改进的地方,如质量管控的深度和广度不够,数据的传输、集成及应用存在短板……

“最终的想法是建立数据包络,把数据变成信息,把信息变成知识,为后续的研制工作提供支撑。”中国航天科工四院九部信息技术中心副主任韩红波说。