安全生产是航天产品研制的底线与根基。面对炭/炭复合材料研制工序复杂、高温高危、人工操作风险点多等行业性安全难题,航天科技集团四院43所立足本质安全提升,深耕数字化、智能化转型路径,以自动化装出炉、智慧清炭、机器人巡检、智能仓储转运等创新项目为抓手,使用智能装备替代人工操作,进一步消除安全盲区、规避人为风险。
无人添“炭” 根除炉膛高危风险
以前,43所炭材料热处理现场的大型井式高温炉是名副其实的“虎口”:炉体深达数米,常规吊装装备无从下手,装炉作业只能靠工人穿防护服钻进炉膛,夏季高温炙烤,每一次操作都让人汗如雨下。
为从根源上破除安全桎梏,43所攻关团队聚焦“去人工、零风险、标准化”安全改造目标,自主创新研发自动化装出炉系统,搭建“视觉定位+多自由度夹具+智能防撞”安全技术体系。
依托高精度视觉系统,该生产现场实现了毫米级精准对位,该所自主研制专用多功能夹具适配各类异形制品的抓取、转运,配套全流程安全联锁防护逻辑,构建起闭环式安全作业机制。
“以前作业要钻进炉子里,总是提心吊胆的,现在有了新设备,大家的安全更有保障了。”团队负责人说。
如今的热处理产线已全面实现无人化、自动化作业,让以往依靠老师傅经验的高危手艺活彻底成为历史,根除了炉膛高危作业安全隐患,以智能化升级夯实了工序本质安全根基,同步实现生产质量与作业效率双提升。
粉尘“清零” 筑牢绿色防线
在43所炭材料高压炭化作业线上,自动化智慧清理装置彻底革新了传统作业模式。设备可快速完成金属包套精准切割,自动衔接残炭清理工序,仅需5秒即可完成制品密度检测。
以往炭化清理作业依靠人工清理、现场粉尘弥漫,作业人员需佩戴厚重的防毒面具,劳动强度大,还可能面临粉尘危害安全风险。
为彻底破解这一难题,研发团队锚定“智能替人、绿色安全、高效可控”的改造方向,重点攻克三维视觉感知、多机协同作业、多工况介质适配等核心安全技术,通过智能规划激光切割路径、优化机器人作业姿态、创新多工位翻转结构等,打造出“切割、除炭、压芯、密度检测”一站式全自动化作业流程。
整套系统共有12项自主专利技术,实现了高危粉尘作业区域无人化操作,全工序由智能设备精准完成,从根源上解决了人工作业的安全难题,推动炭化清理工序向安全、绿色、高效全方位升级。
智能值守 全域监控护平安
在该所炭材料沉积生产线上,传统人工巡检频次有限、盲区较多,难以实现24小时全域精准监控。
为了杜绝安全隐患,今年,生产线上新增了一位特殊的员工——“炭小巡”机器人。机器人搭载高精度红外热成像、多维振动传感、气体泄漏检测等智能模块,可沿预设轨道24小时不间断自主巡航,全覆盖监测设备运行参数、管道密封性、现场环境指标等关键安全点位。
一旦捕捉到温度、振动异常或气体泄漏等风险,机器人即刻触发分级报警、精准定位故障,并自动生成巡检报告推送终端。
“以前夜间、高温时段巡检压力很大,细微隐患靠肉眼很难发现,现在有了这位‘新同事’,大家都安心多了。”班组成员感慨。智能机器人巡检彻底消除了人员进入高危设备区域巡检的安全风险,巡检数据完整率达100%,异常隐患响应时间缩短80%,为产线设备稳定、安全、连续运行筑牢全天候智能屏障。
不仅如此,43所还聚焦全流程安全闭环管控,多点发力补齐安全短板:搭建自动化智能仓储转运体系,规避人工转运、物料堆放安全隐患;引进开炼机光电感应防护系统,智能防护彻底消除人工操作盲区和漏洞;完善全域视频监控系统,精准发现违章行为、管理疏漏等问题,以智能监管消除安全死角,构建起全方位、立体化的智能安全管控格局。
后续,43所将持续深耕智能制造与安全生产深度融合之路,全方位、多层次提升本质安全水平,持续推动生产线智能化、数字化转型,打造安全可控、智能高效、集约绿色的生产新范式,以智能科技实力护航安全生产。
(刘苏骅 郑涵语)