高志遠(yuǎn)、侯衛(wèi)軍、胡喬 /內(nèi)蒙古航天紅峽化工有限公司

內(nèi)蒙古航天紅峽化工有限公司始建于1965 年6 月，是我國最早建立的大型復(fù)合固體發(fā)動機裝藥總裝廠，被譽為我國固體火箭發(fā)動機裝藥事業(yè)的搖籃，主要從事戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)及宇航用固體火箭發(fā)動機的裝藥、總裝研究、試制和批生產(chǎn)任務(wù)。近年來，紅峽公司通過系統(tǒng)推進科研生產(chǎn)體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型，產(chǎn)線產(chǎn)能得到大幅提升，生產(chǎn)組織模式更趨靈活多元，生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、制造成本均得到顯著改善，服務(wù)國家戰(zhàn)略、國防建設(shè)的能力進一步提升，發(fā)展動力更為強勁。

一、建設(shè)背景

從國家戰(zhàn)略層面來看，當(dāng)今世界正處于從工業(yè)經(jīng)濟向數(shù)字經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的大變革時代，習(xí)近平總書記指出，“世界經(jīng)濟數(shù)字化轉(zhuǎn)型是大勢所趨”，黨的十九大報告也明確提出了“要堅定不移建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國”的發(fā)展目標(biāo)，為企業(yè)推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級提供了政策支持和路線指引。

從供求關(guān)系層面來看，在習(xí)近平新時代強軍思想的指引下，全軍武器裝備建設(shè)體制機制改革進一步深化，傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈布局和制造模式已經(jīng)不滿足低成本研制、規(guī)?；a(chǎn)、高質(zhì)量交付的用戶需求，亟需利用信息化技術(shù)解放和發(fā)展生產(chǎn)力，建設(shè)與世界一流軍隊相適應(yīng)的先進武器裝備研制生產(chǎn)體系。

從公司發(fā)展層面來看，紅峽公司作為傳統(tǒng)軍工企業(yè)，亟需通過推動數(shù)字化科研生產(chǎn)體系建設(shè)及運行，解決生產(chǎn)組織模式粗放、安全管控難度大、資源配置效率低、獲利能力不足、核心競爭力不強等一系列問題，實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

二、建設(shè)內(nèi)容及成效

1.頂層策劃層面

明確數(shù)字化科研生產(chǎn)體系建設(shè)的總體思路，系統(tǒng)全面推進實施。結(jié)合中國航天科工集團有限公司數(shù)字航天的戰(zhàn)略部署要求，應(yīng)用新一代信息技術(shù)創(chuàng)新研制迭代方式與科研生產(chǎn)管理模式，構(gòu)建基于模型、數(shù)據(jù)和流程驅(qū)動的科研生產(chǎn)體系，推動信息化與科研生產(chǎn)的深度融合，推進全流程數(shù)據(jù)在線檢測，動態(tài)完善生產(chǎn)制造程序、技術(shù)、管理標(biāo)準(zhǔn)，達到資源共享和能力協(xié)同，支撐推進傳統(tǒng)的固體火箭制造模式向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型。

從公司發(fā)展層面來看，紅峽公司作為傳統(tǒng)軍工企業(yè)，亟需通過推動數(shù)字化科研生產(chǎn)體系建設(shè)及運行，解決生產(chǎn)組織模式粗放、安全管控難度大、資源配置效率低、獲利能力不足、核心競爭力不強等一系列問題，實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

2.工藝設(shè)計協(xié)同層面

重點深化設(shè)計——工藝協(xié)同，提高技術(shù)狀態(tài)管控水平，通過開展PDM 系統(tǒng)、CAPP 系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用，形成設(shè)計——工藝一體化平臺，實現(xiàn)基于MBD 的設(shè)計工藝協(xié)同，有效提升研制效率和產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管控能力。目前，紅峽公司在制的全型號均已納入PDM 系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)管控，辦理跨廠所流程2407 條，工作效率大幅提升；接收三維模型343 個，10 余個重點型號實現(xiàn)三維下廠；通過CAPP 實現(xiàn)302 份結(jié)構(gòu)化工藝文件應(yīng)用，為開展數(shù)字化制造提供支撐。

3.生產(chǎn)制造層面

一是推進MES 系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用，通過MES 系統(tǒng)建設(shè)，并與CAPP 系統(tǒng)協(xié)同應(yīng)用，建成車間級數(shù)字化管控平臺，貫穿科研生產(chǎn)管理和現(xiàn)場執(zhí)行的物資流、信息流、數(shù)據(jù)流，改變傳統(tǒng)小批量研制生產(chǎn)模式，為企業(yè)精細(xì)化管控和大批量生產(chǎn)組織提供支撐。

二是打造車間級制造信息監(jiān)控中心，強化制造過程監(jiān)控，建設(shè)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控SCADA 系統(tǒng)，強化MES 與智能制造單元之間的制造數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)對發(fā)動機生產(chǎn)制造各工序關(guān)鍵工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)場作業(yè)音視頻數(shù)據(jù)的實時采集，形成車間級制造信息監(jiān)控中心。目前，已實現(xiàn)42套設(shè)備2537 個變量的在線采集和關(guān)鍵工藝參數(shù)、生產(chǎn)管理信息的疊加顯示。

三是加快智能制造單元建設(shè)，提高生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。以智能化改造典型應(yīng)用為例，根據(jù)裝藥行業(yè)組分多、稱量精度要求高、稱量物表現(xiàn)為假塑性流體、粉體等多種性狀，稱量難度大、稱量效率低等情況，紅峽公司自主研發(fā)稱量質(zhì)量控制系統(tǒng)，通過應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、條碼掃描和HMI技術(shù)，實現(xiàn)稱量操作可視指引、過程數(shù)據(jù)自動記錄、判別和異常中斷保護等功能，形成以稱量工位為單元、多工位協(xié)同的數(shù)字化作業(yè)模式，減少對人工記錄和檢驗的依賴，提高了質(zhì)量一致性。

以智能化建設(shè)消化吸收應(yīng)用為例，應(yīng)用AGV 含能物料自動轉(zhuǎn)運技術(shù)，與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作研發(fā)了混合系統(tǒng)物料智能輸送系統(tǒng)，突破了混合系統(tǒng)安全下料閥結(jié)構(gòu)和自動對接技術(shù)，實現(xiàn)含能固體材料自動轉(zhuǎn)移及加料、推進劑混合過程自動控制、過程參數(shù)自動采集、異常情況實時監(jiān)控。紅峽公司還投資建設(shè)了小型發(fā)動機柔性生產(chǎn)線，實現(xiàn)人機協(xié)同、人機交互的智能化標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)模式，滿足多品種發(fā)動機批量柔性化總裝需求，生產(chǎn)效率提升30%以上，現(xiàn)場操作人員減少40%以上，各作業(yè)工位及生產(chǎn)流程的全線監(jiān)控，生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集、實時在線質(zhì)量檢測、生產(chǎn)過程質(zhì)量可追溯，為后續(xù)規(guī)劃和推進智能生產(chǎn)線建設(shè)提供了寶貴的實操經(jīng)驗。通過運用WINCC 人機交互技術(shù)，含能原料生產(chǎn)線全線實現(xiàn)遠(yuǎn)控隔離操作和全自動控制，控制系統(tǒng)集生產(chǎn)自動化和過程數(shù)據(jù)化于一體，降低了現(xiàn)場操作人員數(shù)量，有效提高了含能原料生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全，生產(chǎn)效率提升15 倍。通過智能化改造和智能化建設(shè)，深化“兩化”融合，提供一種新的數(shù)字化構(gòu)建模式，為后續(xù)開展模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化建設(shè)提供樣例和參照。

4.供應(yīng)鏈優(yōu)化層面

為滿足大批量生產(chǎn)需求，紅峽公司建設(shè)物資管理系統(tǒng)，應(yīng)用二維碼、PAD 全程跟蹤原材料需求、采購到貨、入廠驗收、入庫領(lǐng)用、使用退庫等各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)原材料備料計算、庫存預(yù)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，為大批量、多品種、精細(xì)化生產(chǎn)提供保障。

5.綜合保障層面

一是以信息技術(shù)強化質(zhì)量全周期管控，建設(shè)質(zhì)量管理系統(tǒng)和試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)基于型號全生命周期的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量數(shù)據(jù)包分析、電子履歷在線自動生成、試驗數(shù)據(jù)管理?，F(xiàn)已與航天科工集團六院的質(zhì)量管理系統(tǒng)集成，實現(xiàn)院廠兩級質(zhì)量協(xié)同管控。試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)已應(yīng)用于所有研制型號，涵蓋五大類200 多種測試項目，產(chǎn)生36000多份測試數(shù)據(jù)。

二是加快新技術(shù)應(yīng)用研究，實現(xiàn)交付模式向數(shù)字化方式轉(zhuǎn)變。正在開展發(fā)動機實物產(chǎn)品二維碼及數(shù)據(jù)包應(yīng)用研究，構(gòu)建一套基于二維碼使用、流轉(zhuǎn)、交付的完整流程，打通跨單位二維碼應(yīng)用數(shù)字化條件，實現(xiàn)發(fā)動機產(chǎn)品交付從實物交付向“實物+二維碼+數(shù)據(jù)包”的形式轉(zhuǎn)變。

三是加快系統(tǒng)集成，推進一體化模式落地應(yīng)用。面向設(shè)計/工藝/制造一體化目標(biāo)，系統(tǒng)梳理科研生產(chǎn)和經(jīng)營管理六大業(yè)務(wù)流程和400 多項數(shù)據(jù)勾稽關(guān)系，完成了PDM、CAPP、ERP 等8 套 系統(tǒng)間的集成，縱向打通設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、交付工作環(huán)節(jié)，橫向?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)供銷、生產(chǎn)質(zhì)量、成本管控與財務(wù)全流程的無縫聯(lián)接，以BOM為核心，實現(xiàn)基于同一數(shù)據(jù)源的跨系統(tǒng)共享和再利用，設(shè)計狀態(tài)管理、工藝狀態(tài)管理、現(xiàn)場管控、物料管控能力顯著增強。

四是ERP 高效應(yīng)用，支撐精細(xì)化經(jīng)營管理 。完成ERP 系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用，實現(xiàn)采購到付款、銷售到收款、生產(chǎn)到成本的統(tǒng)一管理，打通經(jīng)營管理信息流、資金流、物流，為面向科研生產(chǎn)中采購、庫存、銷售、生產(chǎn)、財務(wù)等關(guān)聯(lián)復(fù)雜業(yè)務(wù)的制定提供解決方案，支撐公司經(jīng)營管理向精細(xì)化、透明化轉(zhuǎn)變。

五是創(chuàng)新培訓(xùn)方式，提升操作人員能力與素質(zhì)，建設(shè)電教化考評智能管理系統(tǒng)、VR 實訓(xùn)系統(tǒng)及培訓(xùn)與考評檔案信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)題庫管理、試卷生成、在線考試、自動判卷、成績單生成和自動建檔、基于VR 的實操培訓(xùn)等人員培訓(xùn)全過程信息化管理。目前，已進行300 余場、8000 余人次的人員培訓(xùn)，大幅提升了一線操作人員的理論和操作技能。

六是創(chuàng)新安全監(jiān)控手段，強化安全管控，建設(shè)“安全檢查與隱患管理信息化系統(tǒng)”“‘三?！娮拥貓D信息系統(tǒng)”“安全生產(chǎn)信息手機APP 查詢系統(tǒng)”，實現(xiàn)重大危險源、危險點的信息數(shù)據(jù)可視化精準(zhǔn)監(jiān)控、安全監(jiān)管要點清單化管理、安全隱患自動閉環(huán)管理、安全標(biāo)準(zhǔn)和知識在線實時查詢，有效提升了安全管理水平。

后續(xù)，紅峽公司將不斷總結(jié)和積累數(shù)字化科研生產(chǎn)體系建設(shè)經(jīng)驗，以軍方型號任務(wù)為牽引，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為導(dǎo)向，聚焦主責(zé)主業(yè)，消除瓶頸短板，更好地履行強軍首責(zé)。首先，重點加強工藝仿真和產(chǎn)品數(shù)字化交付等試點建設(shè)，以點帶面，示范推廣，形成突破效應(yīng)。其次，嚴(yán)格對照頂層策劃內(nèi)容開展工作，堅持“一張藍圖走到底”，確保建設(shè)內(nèi)容整體化推進、體系化運行，確保產(chǎn)品研制、生產(chǎn)全業(yè)務(wù)鏈的模型、數(shù)據(jù)及流程按期貫通。此外，立足自身行業(yè)特點和資源稟賦，結(jié)合公司數(shù)字化科研生產(chǎn)體系建設(shè)實效，向同行業(yè)或跨行業(yè)企業(yè)提供數(shù)字化科研生產(chǎn)體系建設(shè)一體化解決方案，將知識資源轉(zhuǎn)化為市場資源，為企業(yè)打造新的經(jīng)濟增長極，為高質(zhì)量發(fā)展提供強勁動力。