C919大飛機總裝生產(chǎn)線曝光
浦東祝橋鎮(zhèn),浦東機場以南的一片占地4000畝的區(qū)域,是我國大飛機的總裝基地。3年前這里還是一片蘆葦蕩,如今,已有19個項目、31個單體建筑建成,部裝廠房、總裝廠房已迎來它的首位主人——我國第一架大型客機C919。
熱壓罐超900噸
中國商飛上海飛機制造有限公司(簡稱“上飛公司”)副總經(jīng)理盧小安介紹說,建設(shè)最大的難題有兩個:31個單體都是同步建設(shè),管理難度大;每個單體都不是標(biāo)準(zhǔn)化廠房,噴漆、裝配、零部件機械加工、復(fù)合材料廠房、技術(shù)大樓……
“我們是混凝土的活干出了機械加工的水平?!北R小安笑言,比如,200米范圍內(nèi)2根鋼軌間上下誤差不能超過0.5毫米?!斑@里過去是灘涂、蘆葦蕩,對新建廠房不是很合適,其中一間廠房打了2000多根37米高、40厘米見方的樁?!钡刭|(zhì)不合適,地理優(yōu)勢卻很明顯。飛機造好后,可直接拖到跑道上試飛,浦東機場的第五跑道專門為國產(chǎn)大飛機預(yù)留了“展翅空間”。
國產(chǎn)大飛機大面積采用了復(fù)合材料,基地專門規(guī)劃了復(fù)材中心,里面有一個直徑為5.5米、長21米的熱壓罐,能給復(fù)合材料零件加溫加壓,最終固化成型。由于體積巨大,罐體裝滿水后重900多噸?!斑@是中國目前最大的熱壓罐,沒有經(jīng)驗可以參照,我們費了很大的功夫,解決了設(shè)備基礎(chǔ)承重及罐體放水兩大問題。”
拼“積木”自動化
C919的各個部段來自五湖四海。機頭來自成都,前機身、中后機身來自南昌,中央翼副翼來自西安,后機身主要來自沈陽,起落架艙門來自哈爾濱……
各部段運抵上海后,就要被陸續(xù)送往部裝車間?!斑@是總裝的第一步,相當(dāng)于先在這里把殼子、骨架搭好,再送到總裝廠房填充‘血肉’?!?
嶄新的鋼結(jié)構(gòu)部裝廠房,長297米長、寬97米,比一個標(biāo)準(zhǔn)足球場面積還要大,為了能讓飛機自由舒展軀體,整個車間看不到一根立柱,鋼結(jié)構(gòu)整體提升施工。
各個部段像一塊塊巨型積木,如何把它們“嚴(yán)絲合縫”對接起來,技術(shù)要求很高。部裝廠房有4條自動化生產(chǎn)線,分別是中央翼、中機身、水平尾翼裝配和全機對接?!皩S房我們是系統(tǒng)性總體設(shè)計,從工藝集成的角度做頂層策劃?!鄙巷w公司總工程師姜麗萍說,過去,總裝往往是“來什么裝什么”,很少對供應(yīng)商提要求,結(jié)果往往造成各地過來的零部件精度不夠,“要么胖了瘦了,要么高了矮了”。
現(xiàn)在是從飛機的頂層技術(shù)開始要求,生產(chǎn)線上的流程是什么、每個工位需要多長時間,需要給未來預(yù)留多少發(fā)展空間……這些問題都提前規(guī)劃好。“廠房是按照年產(chǎn)100架飛機的生產(chǎn)能力設(shè)計,目前按20架起步規(guī)劃。”
每塊“積木”,內(nèi)藏成千上萬個零件,其裝配與測量方案,供應(yīng)商都要一一提供。前一塊安裝前,還要對下一塊提“總控要求”。
比如,全機對接(機身和翼身)生產(chǎn)線設(shè)計了5個工位。先是“填充腦袋”:機頭里先放駕駛艙設(shè)備等;安裝機翼活動面以及相關(guān)系統(tǒng);再裝配后機身段,把一塊“積木”的后端和另一塊的前端連接成一個大筒體。最后,整體機身與機翼對接、平垂尾裝配?!斑@個過程是環(huán)環(huán)相扣,一層套一層。”
“隨著我們管理技術(shù)水平的提高,今后越來越多的系統(tǒng)將模塊化集成,提前安裝在部裝階段,這樣總裝階段就顯得簡單、快速?!?
部裝廠房采用了自動化制孔、鉆鉚設(shè)備、自動測量調(diào)姿對接、自動引導(dǎo)運輸車等先進設(shè)備?!拔覀兊臉?biāo)準(zhǔn)不輸波音空客。”
過去,拼“積木”時,每個孔有沒有對準(zhǔn),是工人用手搖方式、眼睛測量的,現(xiàn)在根據(jù)各地供應(yīng)商傳來的各項數(shù)據(jù),生產(chǎn)線的數(shù)字化模擬系統(tǒng)能提前算出對接數(shù)據(jù),傳送到安裝傳感器的定位器,自動去尋找“卡口”,精度控制在毫米級。對接過程中,也有機器能自動調(diào)整,讓部件微微“伸伸胳膊動動腿”,達到最舒服的位置。
總裝廠房或開放
“軀體”安裝好后,飛機模樣初顯。接下來,進入總裝廠房,飛機里面的各項系統(tǒng),液壓、航電、電纜、導(dǎo)管、發(fā)動機、起落架系統(tǒng)、座艙設(shè)備都將一一安裝上去,最后進行全機功能試驗。
總裝廠房長305米、寬78米,采用了與波音737類似的移動生產(chǎn)線。如同造汽車一樣,每個工位不動,移載平臺以每小時0.6米的速度往前移動,速度可調(diào)節(jié)。
“新的生產(chǎn)系統(tǒng)下,工人工作起來更容易且更安全,零件和工裝能夠在他們需要時及時精確地送達,類似于外科醫(yī)生在手術(shù)室給病人做手術(shù)?!苯惼颊f,過去,座艙設(shè)備是工人扛到飛機上的,現(xiàn)在裝了一個電梯,可直接“滑”上飛機。
不過,在姜麗萍看來,移動生產(chǎn)線考驗的并不是技術(shù)水平,而是管理能力?!笆嗉蚁到y(tǒng)供應(yīng)商、成百上千件系統(tǒng)成品,管理難度很大。最難的是按照節(jié)點、計劃、需求實現(xiàn)精確配套。比如,要求有個部件下午5點到工位,早一分晚一分都不行,能不能做到?我們要積累很多數(shù)據(jù),不斷驗證工藝流程有沒有問題,如果出了問題,要快速找到源頭?!?
總裝基地共有5條生產(chǎn)線,自動化程度提高后,工人數(shù)量更少,但要求更高。“過去只有機械加工才需要編程,現(xiàn)在裝配工人也必須學(xué)會自動化編程,我們現(xiàn)在培養(yǎng)的是技能型工人?!?
集成度也更高。比如,自動鉆鉚機過去是放在生產(chǎn)線之外的,現(xiàn)在集成到生產(chǎn)線里,生產(chǎn)過程“一步步往前走、不間斷”,有助于提高生產(chǎn)效率,縮短飛機交付周期。
總裝基地已初具規(guī)模,在她看來,是“剛剛學(xué)會了走”,能不能真正“跑起來,飛向藍天”還要長期攻堅,“明年我們要實現(xiàn)C919總裝下線?!?
總裝廠房將來要設(shè)置一個參觀平臺,計劃對外開放?!斑@是工業(yè)旅游的亮點,到西雅圖看波音,到上??瓷田w!”姜麗萍自信地說。