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总装|航天科技五院总环部通过引入AR系统等解决传统模式痼疾侧记

系统 工作 操作 人员 效率 任务 侧记 航天器 总装 痼疾 总环部 廉华卿

4月29日 ， 中国空间站工程首个航天器天和核心舱顺利发射升空 ， 拉开了我国空间站在轨建造的大幕 。 中国空间站工程在今明两年将接续实施11次飞行任务 ， 计划于2022年完成在轨建造 。
“超级航天年”带来的最直观变化 ， 就是空前的高密度发射局面 。 对于航天科技集团五院总装与环境工程部而言 ， 各项任务交织 ， 人员、设备和场地都面临着高负荷压力 。 如何松弛有度、高速运转？总环部将聚焦点放在了“改模式”上 ， 以“改”赋能 ， 让各类资源加速“动”起来 。
属地化总装消除“接力区”
面对2021年高密度任务形势 ， 必须要有一套与之相匹配的科研生产模式 。
一直以来 ， 总环部坚持目标导向和问题导向 ， 围绕“创新研制模式、聚焦流程优化、改进手段方法、提升人员能力”4个方向 ， 统筹推进各项举措实施 。 总环部承担的任务复杂多样 ， 有重大专项任务、新研型号 ， 也有小规模组批生产任务、商业批产任务等 。 针对不同的任务需求 ， 总环部进行了差异化管理模式探索 ， 根据型号任务特点 ， 有针对性地组织科研生产工作 。
通常情况下 ， 航天器各组成部分由分散在全国各地的研制单位生产 ， 在总环部进行总装与系统集成 。 在总装与测试环节 ， 部分星上产品操作需由研制单位人员在总环部工作区域交叉进行 。 这种交叉生产模式制约了型号研制效率 。 为此 ， 总环部积极推进属地化总装试点工作 ， 成立了专项队伍 ， 与兄弟单位密切配合 ， 逐步推动由总环部完成全部产品星上操作 ， 这样就大大提升了效率 ， 并且节约了人力成本 。
总环部型号参试人员廉华卿介绍：“自从推动属地化总装试点之后 ， 现场的交叉环节减少了很多 ， 由于操作责任人更加固定 ， 质量控制工作也更好开展了 ， 原来工作交接的‘接力区’也不存在了 。 ”
AR系统走进生产车间
传统的航天器总装与试验模式存在一些制约工作效率提升的环节 。 例如 ， 总装工作需要详细的多媒体记录 ， 即需要拍摄很多过程照片 ， 然后完成照片导入、分类整理、编号等大量后期工作 ， 可以说是“二分拍摄八分整理” ， 后期检索便利性也不足 。
如今情况有了根本性改变 。 在各发射场的总装厂房中 ， 检验员人人胸前挂着一台神秘机器 ， 通过数据线连接着手中的相机 。 只见他们时不时用手在这台神秘机器上指指点点 ， 拍摄的照片就按航天器不同部位自动导出 ， 原本繁杂的检验拍照工作变得游刃有余 。

五院总环部工作人员手持便携式结构化影像记录采集系统 。 廉华卿 摄
原来 ， 这台神器是总环部自主研发的便携式结构化影像记录采集系统 。 通过这套系统 ， 照片可以实时导入并与产品结构关联 ， 使后期检索变得十分方便 。
“有了这套系统之后 ， 照片检索便利性大大提高 ， 还可以自动分类、一键导出 ， 大大方便了照片回溯 。 ”说起这套系统带来的好处 ， 总装检验人员张志龙兴奋地讲起了他在发射场的使用体验 。
再如 ， 过去航天器电缆网铺设工作严重依赖于手工作业 ， 操作人员必须从数据量非常庞大的图纸或模型中寻找装配对象信息 ， 然后在航天器舱内完成安装及确认工作 。 由于航天器舱体结构复杂 ， 操作及检验工作范围受限 ， 操作人员仅凭对所查信息的记忆执行操作 。 这不仅严重影响了工作效率 ， 而且影响了操作准确性 。
【总装|航天科技五院总环部通过引入AR系统等解决传统模式痼疾侧记】为了提高航天器总装效率和质量 ， 总环部提出了基于增强现实（AR）的航天器总装方案 ， 解决了三维模型轻量化、工艺信息提取、虚实融合展示等关键技术 。 不仅如此 ， 他们还研制了基于AR的航天器总装导引及检测系统 。 该系统包含多种装配场景下的三维虚拟模型、工艺二维提示信息与卫星实物融合展示 ， 减少了人工判读环节 ， 降低了操作者和检验人员的认知负担 ， 大幅提高了航天器总装效率和质量 。
“这套AR系统大幅提升了电缆铺设效率 ， 看到工人师傅们戴上AR眼镜 ， 快捷地铺设电缆 ， 我就感觉自己的努力得到了最好的回报 。 ”该系统设计师陈华俊谈到这套系统 ， 满是骄傲地说道 。
如今不仅在总装环节 ， 在环境试验中 ， 数字化也起到了增效赋能的作用 。 例如 ， 热试验系统如今具备了“一键开机”能力 ， 实现了储槽供液、低温泵预冷、粗抽、保压、热沉预冷、液氮泵启动等整个开机过程的自动化操作；力学试验也引入了传感器智能管理系统 ， 接线效率提升了50% 。
在总环部 ， 这种通过数字化智能装备研制来解决传统模式痼疾的例子还有许多 。 通过数字化技术应用 ， 改善一项项制约航天器研制效率的细节 ， 逐步补齐型号研制中的短板环节 ， 从而提升了研制效率 ， 确保了高密度型号任务的产品质量 。 （王凯） 来源：航天科技网站

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