机械手臂抓取自如，物流小车来回穿梭，多激光束弧影闪烁……走进中国航天科工三院159厂增材车间，排列整齐的打印、送粉、热处理设备有序运转，但现场几乎看不到传统制造行业那种人头攒动的景象，这得益于国内首条基于5G+工业互联的增材制造产线的使用。

日前，这条产线技术成功入选“2023中国智能制造十大科技进展”，已在近10余种航天装备4000余件产品实现应用。

打造智能新产线

指着眼前新打印出来的零部件模型，159厂航天增材装备研发部工程师鲁承星介绍：“这个配件虽然看起来普普通通，但是对于性能要求非常高，如果用传统制造方式，需要模具开模，会花费很长时间。但是通过增材制造，可以快速进行个性化定制。”

增材制造（也叫3D打印）技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，可大幅缩短结构复杂产品的生产周期。

“这是我们做的最智能的一个产线。”鲁承星说。在这条由打印单元、粉末处理系统、后处理系统、RGV/AGV自动转移系统、云平台控制系统组成的增材制造产线上，4台打印机能共用供粉系统和清粉系统，资源利用实现了最大化。

通过产线总控系统，各设备之间不再是信息孤岛，而是彼此互联互通。总控系统向上可以远程接收创建生产任务，向下可以管理协调打印设备、运转车等内部资源，完成统一智能控制和调度。鲁承星介绍，产线建成后，厂内增材制造作业基本已经实现布局设计一体化、物流运输自动化、数据管理信息化和生产管理透明化。

开辟自动化赛道

“自动化”已经成为159厂增材制造产线的主题词。

在进行集成作业的同时，产线的总控系统也会实时对产线内部设备进行状态监控和动态跟踪，实现整条产线运行的少人干预。针对原有产线中需要手工操作的设备和工序，159厂大力推进自动化改造，以减少人工对产线运行的干预。

“自动化主要解决的就是效率、安全性及成本控制问题。”鲁承星向记者介绍，“目前产线作业的自动化主要体现在三个方面，运转平台、清粉平台以及基板拧钉系统。”

在自动化转运平台加入之前，吊车是整个流程中必不能少的运转工具，存在大量的手工操作，如今这些工作都可以用AGV/RGV完成，让物流运输作业实现全自动无人化。

“产线上的自动清粉系统也属于首创。”鲁承星介绍，以前行业内都用人工清粉，例如手持吸尘器等方式，不仅工作效率低，还存在粉尘多、清粉设备容易与产品磕碰等问题。如今，通过这个系统，将人从清粉工作中解放了出来。

亲临现场，就会发现很多生产流程被再造了，我们对传统增材制造车间的标准定义发生了变化，对生产效率的要求也发生了变化。

在以前，想要拧好固定基板的8颗钉子，至少需要两个人工作，不仅费时费力，也常常因为人工力度的不一致，影响最终的打印效果，如今通过自动化基板拧钉系统，只需要大概20分钟就可以完成这项工作。

5G“加盟”新产线

“这是国内首条5G与工业互联网深度融合的智能产线，利用5G专网将设备生产数据与内部管理系统连通，相关人员可以随时了解设备运行状态，助力提升产品质量、降低资源成本、缩短制造周期。”鲁承星介绍到，如今这条智能产线在线监测点位达到3000个，实现了关键数据的100%采集。

5G“加盟”新产线后，产线上的设备响应速度提升至10毫秒以内，精确制导了增材制造产线RGV与AGV物流系统运转。通过对产线全流程数据采集与监控，可以实现生产过程状态、设备状态、物料数据、人员数据、环境数据等实时在线显示，助力生产精细化管理。

“除了采集与监控功能，还可以在后台准确调控与处理这些数据，不仅能对设备打印过程氧含量、预热温度、打印进度等数据进行分析，还可以对加工质量、加工效率、生产进度、设备故障进行预警，极大提高车间产品的加工质量与效率。”鲁承星说。

生产线自动化无干预加工模式的应用带来的不仅是设备利用率的提高，还节约了大量的人力物力成本，提升了制造稳定性、质量可靠性，这些都将转化为企业的效益。

“在降本增效大趋势下，159厂将继续加强增材制造智能产线的应用验证，积极践行‘数字航天’战略，在工位、产线、车间、企业等四个层级上实现生产制造过程的数字化、网络化、智能化，形成对各类生产制造资源的有机整合和对生产制造价格的实时透明感知决策。”159厂增材制造技术研究室主任李志勇表示。

未来，159厂也将加速航天增材技术成果转化，发挥航天科技对国民经济的辐射带动作用，助力产业链高质量发展。（文/赵国伟 顾航瑜）