成楠 科技日报记者 付毅飞
今年，中国空间站应用与发展阶段首次载人发射任务取得圆满成功，中国航天科技集团六院研制的58台发动机将神舟十六号飞船送上“天宫”。按计划，今年长征系列运载火箭发射次数将超过60次，四季度将迎来第500次发射。高密度常态化发射，离不开来自六院金牌动力的全力护航。
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长征系列运载火箭的飞行试验次数持续保持高位，说明运载火箭在应对高强密度发射的严峻挑战时，在安全性、可靠性、入轨精度上实现了新的提升。据了解，随着六院精心策划，于2021年开始全面实施卓越产品行动，该院研制的拥有完全自主知识产权的液体火箭发动机，产品可靠性持续提升，研制交付能力不断增强。
从“小子样工艺品”向“规模化产业化”变革
实施卓越产品行动是六院支撑和推动液体动力实现高质量保证成功、高效率完成任务、高效益推动航天强国和国防建设“三高”全面发展的重大战略部署。通过实施卓越过程建设，建成适合液体动力发展的先进、高效产业体系，才能从根本上支撑液体动力从“小子样、工艺品”向“规模化、产业化”变革。
今年3月27日，六院西发公司第二条总装脉动生产线正式投产应用，发动机总装生产能力和生产效率大幅提高，加快推动了该院科研生产模式转型升级。
相比此前，120吨液氧煤油发动机氧预压泵诱导轮加工周期缩短至28小时，效率提升10倍；机架热处理生产线实现热处理全过程自动化、高效化和集成化，效率提升10倍。2023年，西发公司第一季度交付发动机同比增长40％。西发公司列入院第一批卓越过程建设项目清单的106个项目中78个已完成建设，进入试运行和迭代改进阶段，以先进制造单元为最基本细胞、以先进生产线为主干的液体动力产品先进制造体系初具雏形，生产管控精细化水平显著提升。
从“机群式孤岛式”向“一个流”转型
先进制造单元是卓越产品行动的重点，也是最基本细胞，与传统固定生产相比，单元化的生产一改以往机群式、“见缝插针”式布局，实现了同类产品批量化、标准化、流水式加工，消除了“孤岛式”生产方式，实现生产过程中将产品按节拍一个一个流动的生产方式。
按照原来的生产模式，六院11所远征公司阀芯压制产能年产不足4000件，由于生产难度大，工人压制一件产品需要45分钟，且批量生产工艺参数一致性难以得到有效保证。为此，该院各单位在梳理产品生产试验工艺流程基础上加快推动科研生产模式转型升级，逐步探索适合批量生产的工艺流程优化技术；按照“连点成线、由线及面、多面一体”思想，构建“小核心、大协作、专业化、开放型”的液体动力发展产业体系。通过对单元控制程序进行调整与优化，阀芯压制生产时间缩短至每件15分钟，产能提升5倍，合格率达98%以上。
姿控发动机喷注器架是六院801所研制生产的核心零部件。近年来，喷注器架出产数量呈井喷式增长，现有3台九轴车铣复合中心即使采用12小时工作制高负荷运转也无法满足出产需求。为了进一步挖掘设备潜能，801所利用车载机器人将3台复合中心组合起来，实现了设备自动上下料、零件自动清洗、设备刀夹具自动检测与更换，成功打造出“黑灯工厂”模式，设备日利用率从原来的38%提升至90%以上，生产能力提升2.5倍，实现了24小时无人值守。
从“全流程单干”到“流水线合作”转变
随着发动机研制任务对试验的精细化、智能化提出更高要求，通过自动化和数字化等手段解决试验过程中的显著问题短板和能力瓶颈，形成高效稳定的发动机试验体系迫在眉睫。
日前，六院11所（京）姿控发动机孔板液流试验台实施方案通过院级评审，标志着该项目正式进入实施阶段。由于姿控发动机孔板品种多、数量大，每种产品需配备专用试验工装，传统人工试验模式的试验效率低且占用资源多。为此，该所采用全自动试验单元设计理念，配置产品存取、参数配置、工装切换等功能。试验台投入使用后，产品日均试验数量由150件提高至1000件。
不同型号的发动机试验要求差别很大，试验前后状态检测分析复杂，这些因素都影响着试验的效率和质量。在卓越产品行动牵引下，六院101所在优化试验流程上下功夫，通过对试验台进行改造，创新驱动让双工位试验系统高效切换。两个工位可同时进行不同型号试验准备工作，大幅缩短了试验周期，解决了多个试验系统交替的问题，实现从“全流程单干”到“流水线合作”的转变。
试车数据是发动机试验的唯一产品，数据的处理效率对发动机交付存在很大制约。六院165所试车数据快速判读系统和试车数据自动处理系统的开发建设，有效解决了发动机试验的“后顾之忧”。“通过实时读取采集系统数据，关机前即可得到发动机主要性能参数，处理时间由原来的10分钟缩短至10秒内；同时数据自动处理系统可以在数据停采后自动生成包络曲线，自动判读并预警超出包络的参数；按照预设格式自动生成试车数据报告。数据处理操作时间由原来的3小时缩短至30分钟以内，让发动机试验发放‘通行证’效率得到极大提升。”该产品保证中心负责人说。
“液体动力产品必须追求卓越，只有高可靠、高成熟度的卓越产品才能从根本上支撑液体动力从‘保成功’到‘保证成功’的转变，我们要对标一流的信息化、数字化、智能化技术手段和方法工具，构造适合于液体动力发展的产业体系，打造一系列液体动力产业化发展的样板工程。”六院院长王万军表示。
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