进入21世纪，智能制造作为新一代信息技术与先进制造技术深度融合的新型生产方式，已然成为新一轮工业革命的核心驱动力。从自动化生产线到智能机器人，从大数据分析到物联网技术，从机器学习到人工智能的运用，智能制造正在不断推进传统制造业进入一个更加智能、高效、可持续的制造新时代。

　　2017-2023年，中国科协智能制造学会联合体（IMAC）连续开展“中国智能制造科技进展案例研究”，共遴选出70项“中国智能制造科技进展”案例。成果领域涵盖高档数控机床与基础制造装备、工业机器人、汽车、航空航天、新一代信息技术、纺织、轨道交通、船舶及海工装备、能源装备、工程机械、农业机械、纺织、建筑焊接等制造业重点领域；技术领域涉及工业物联网平台、大数据管理系统、人工智能技术在工厂应用、智能制造设备、柔性智能制造产线、云制造系统、智能工厂、大规模定制平台等。

　　近期，我们将展示智能制造的科技成果和创新应用，感受智能制造带给制造业的变革与创新。

　　航天制造业作为我国近年来的重点推进行业，其技术水平综合体现了科技工业现代化水平，而航天科工集团二院二十三所代表着我国航天微组装技术的领先水平，其中航天复杂微波模块作为核心部件，用于满足系统高跟踪范围和高跟踪速度的需求，其参数指标和生产能力决定了整个系统的性能和交付进度。该组件生产属于典型离散制造过程，既需要进行成熟产品的批量化生产，又需要进行研制产品的小批量试制，存在对生产组织过程中的制造资源配置、工序能力与负荷平衡、同步性制造节拍控制、成套性节点计划、制造成本控制与优化等方面更加复杂的需求。

　　本项科技进展基于自身特点及行业领先的数字化及智能化转型经验深入实践，构建面向智能制造的数字化精巧协同生产模式，探索出了“工艺赋能、快速重构、数据为用”为特征的智能车间运营管理模式，从而快速提升武器装备大规模生产、低成本制造、快速交付能力。

　　航天复杂微波模块具有高集成度、高可靠、高一致性要求的特点，其制造工艺复杂，工艺特征尺寸跨度大，需要在数十厘米尺寸的组件内以微米量级的装配精度安装高密度元器件，典型装配过程涉及近百道工序。为满足航天复杂微波模块轻小型化、多功能化的应用需求及高效率、高一致性的生产需求，将先进工艺技术作为关键核心技术开展重点攻关，从关键点到多点突破，最终实现高集成度下的微组装自动化生产，采用的多个先进技术为国内首创。

　　自动化微组装技术实现了航天复杂微波模块的全自动化钎焊及贴片键合、三维堆叠装配，整线分钟，通过机器视觉技术在线检测，装配一次合格率由传统手工操作的65% 提升至95% 以上，产品质量一致性和长期稳定性得到有效保证。

　　自动化测试技术实现了航天复杂微波模块电性能全自动化测试，一次测试不合格率降低50%，测试节拍提升30%，实现了无人值守自动测试。系统运用力觉与视觉等数字传感技术，消除了人工插拔射频连接器时由于力度和角度不一致引入的测试误差，精度优于0.05mm。

　　针对航天复杂微波模块多品种、变批量生产特点，该生产线以数字化集成为技术手段，以生产管理系统快速重构、生产设施快速重构、物流系统快速重构共三个维度，实现基于工艺特征与生产属性的产线快速重构，提高生产线的柔性及快速响应能力：

　　维度1：生产管理系统快速重构，基于准确、实时的生产信息以及准确的信息流规划，通过面向混流生产的动态调度、智能计划排产、产线自动化仿真模型构建，达到迅速响应系统内外部的变化，以保证生产系统中生产设施、工装与物流系统之间自动协调的工作。

　　维度2：生产设施快速重构，在快速重构管理系统的指导下，对产线设施进行基于工艺特征与生产属性的模块分解，通过快换工具系统、零点定位系统、精密弹性夹头、精确定位系统加强各模块的通用性和互换性设计，实现装置自动化机构的快速设计、组装与更换。可根据不同的加工任务及时调整生产线的模块组成配置以满足产品的加工要求，通过工艺分级将以前的串行生产转变为并行的协同生产模式，减少研发费用的投入的同时加快产品研发进程。

　　维度3：物流系统快速重构，通过建设模块化、透明化的线边仓储系统，规划灵活的AGV及传送带并行的物流路线，实现物流可拼接化与调度优化，以及配送物料和工位匹配的精准化。实现基于工艺特征与生产属性的产线快速重构，提高生产线的柔性及快速响应能力

　　针对生产特性及数据多元化的业务需求，构建“面向对象”的大数据分析及可视化平台，通过BI+AI多功能交互实现生产运营的穿透管理，有效解决了“看得见、看得清、看得远”的问题，为生产运营管理决策提供支持。

　　应用数字感知与智能识别等技术进行在线检测分析，对质量稳定性指标进行分析诊断，使车间制造过程质量稳定性不断提高。

　　通过数字孪生技术构建孪生车间，实时虚拟精准监控设备参数和实际效能，进行远程故障诊断及预测性维修，实现生产设备的健康管理。

　　该生产线建设运行后，计划完成率始终保持在99%以上，在确保产能不变的情况下，实现人员减少50%以上，生产效率提升100%以上，产品不合格率降低50%以上，交付周期缩短20%。产线%以上，有效提升了系统核心部件航天复杂微波模块的研制和生产能力。

　　航天复杂微波模块微组装智能集成技术及应用，突破了微组装质量监测与预警预判和质量问题快速处置、微组装过程数字感知和智能识别等多项关键技术，对于提高全行业产品的智能化制造生产水平、工程化应用水平，加速航天探测领域的基础能力建设具有十分重要的意义。本项科技进展的技术成果还可应用到其它各类电子装备智能化生产中，最终满足产品高效率批生产和高可靠发展需要。

　　目前，航天复杂微波模块微组装智能集成技术及应用获得科技奖项3项，已授权发明专利26件，形成行业标准6项。

　　原标题：《航天复杂微波模块微组装智能集成技术及应用——“中国智能制造科技进展”案例展示》

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