近年，以美國SpaceX公司「星鏈」星座為代表的大規模低軌寬帶衛星星座項目，顛覆了人們對於傳統衛星生產模式的認識。衛星智能製造生產線，成為了衛星研製的發展新方向。
記者從中國航天科工集團有限公司二院空間工程公司了解到，由該公司研製的我國首條批產衛星智能生產線，近日已完成設計、生產及安裝工作，正式轉入現場試運行階段。其設計產能目標為年產240顆以上小衛星，並能實現批量定製化生產。
當地時間2020年8月18日，據SpaceX官網消息，美東時間18日上午10時31分，「獵鷹9」號火箭(B1049.6)搭載58顆「星鏈」衛星、3顆「天空」對地觀測衛星從美國佛羅裡達州卡納維拉爾角空軍基地升空。圖片來源：環球網
「衛星從原材料出庫到整星檢驗合格入庫，需經歷艙板級部裝、衛星總裝、整星電性能測試等十餘道工序。」空間工程公司智造之星黨員突擊隊隊長劉峰說，如果關鍵工藝環節全部由機器來替代，生產效率能提高40%以上。
然而從單件小批量手工製造到高度自動化「智造」，並沒有那麼容易。衛星是典型的複雜機電產品，裝配工序多、工藝流程複雜，還要重點考量工藝的集成性與兼容性。批生產工藝流程規劃是首先要解決的問題。
為了把以手工為主的衛星傳統生產模式，轉化為精益化、自動化、協同化的流水線式生產模式，研製人員吃透了傳統裝配過程中的每一道工序和工藝流程，逐一進行優化，再將優化後的工序串聯起來，形成完整的新型批產工藝流程，此後還多次開展分析優化。
突擊隊員馬赫介紹說，經過多輪方案迭代，最終的流程能在保證衛星裝配測試過程滿足技術要求的前提下，確保年產240顆以上小衛星的設計產能目標。
在實現批產的同時，該生產線還能實現「私人定製」。
不同型號、不同規格衛星的構型、尺寸、重量均存在較大差異。為了讓「硬邦邦」的設備對衛星「來者不拒」，研製人員藉助精密運動機構，給設備裝上了「四肢」，工位尺寸也實現動態可調，不同尺寸、重量的零件柔性夾持和高精度裝配都不在話下。
在生產過程中，設備會根據條碼確定衛星類型和工藝要求，自主調用控制程序，數據分析及執行結果也會實時反饋至生產線管控終端。不僅生產過程實現由人驅動向數據驅動的轉變，也使衛星批量定製化生產成為現實。
圖片來源：視覺中國
為了提升生產線智能化程度，研製人員開展了多項技術攻關。
部總裝是衛星生產中至關重要的環節。針對部總裝工位存在自動感知能力欠缺，無法有效檢測和避免裝配過程中零部件相互碰撞的問題，研製人員在機械手和末端執行機構上增加了力傳感器，確保安裝過程中零部件與艙板不會發生擠壓；並在裝配過程中用相機對幹涉風險區域拍照，通過圖像比對提前發現碰撞風險。此外，相機的視覺補償還能提高裝配的定位精度。
成功試運行是生產線建設的重要節點。目前，智造之星黨員突擊隊正全心投入在試運行工作中，為早日形成衛星規模化智能生產能力貢獻力量。
來源：科技日報
編輯：張琦琪
審核：管晶晶
終審：冷文生