打造空间站的“专属列车”

2017-07-08 09:17吴思
中华儿女 2017年10期
关键词:总装工装型号

吴思

首都航天机械公司,一个百年老厂,抓住新型号的研制机遇,正焕发出新的活力,向着“打造中国现代制造业的样板和旗舰企业”目标不断迈进

2008年,为满足我国载人空间站的需要,一个有着与长征二号F相似构型的全新火箭——长征七号运载火箭立项了。它像一辆开往空间站的单程列车,将承担起运送载人飞船和货运飞船的任务,定期访问空间站。长征七号火箭首次采用全三维模式制造,拥有最长的2.25米直径助推器。从2010年到2014年初样产品研制期间,首都航天机械公司京津两地快速反应、高效运转,优化流程、创新攻关,共同打造着这辆开往空间站的“专属列车”。

“火箭速度”

在长征七号主管何疌舟的桌上,有一本厚厚的专题生产计划。这其中不仅记录着每一种原材料到达物流中心的时间,而且连每一个零件在每道工序将花费多少时间,都记得十分清楚,包含了数万个信息点。这本专题计划并非一蹴而就,而是经过了职能处室与主制车间十多次的反复讨论、修改,几个型号主管连续熬了两天两夜才完成的。

计划编制只是一个缩影,参加研制长征七号火箭的干部员工,不管身在哪个岗位,都给自己上足了发条,快速响应,迅速行动,满足型号需要。

2012年7月,长征七号火箭经过前期结构方案较大改动后,重新启动研制。大规模的三维模型修改使结构产品成为型号研制的最短线。再加上结构产品需要同时满足静力试验、动力试车、合练产品的状态变化和集中需求,公司接到的生产任务大幅猛增,相当于2.5发长征二号F火箭的当量。

短短几个月,公司迅速动员起来,长七成了各单位的“一把手工程”。每周主管生产的厂领导组织召开综合协调会,直接询问各车间一把手生产近况。长七不仅在各生产车间做到了“问题不过夜”,而且人力处、财务处、运输处等职能处室,也为长七开辟了“绿色通道”。公司连续出台了成立专项工作组、建立快速响应机制等八项措施,并决定在天津厂区建设长七整发火箭生产线。公司总经理马惠廷为大家鼓劲儿:“现在是型号研制的关键阶段,我们要敢于亮剑,为荣誉而奋斗!”

生产未动,工装先行。火箭上很多复杂零部件都要依靠工装才能生产出来。在这种形势下,研发部一下子接到了1500项工装设计申请单,这相当于长征七号火箭2010至2012三年的工装数量之和。“这么多任务,就是一天有48个小时也干不完,更谈不上快速满足生产需要了!”研发部副主任说。为了集中力量,型号副总指挥带领相关人员逐项审核工装申请,按类别区分出“急需”和“后续工作需要”的工装申请,明确了1000项急需工装。研发部再对这1000项工装逐个分析,对功能“量身定制”,省去不必要的环节;应用小巧简便的组合夹具,替代部分专用工装。

快速响应,迅速行动,公司正是用这样的“火箭速度”,满足了型号研制需求。院长征七号型号总师范瑞祥赞许地说:“长征七号火箭是全院所有型号中,初样阶段交付产品数量最多的型号。公司干部员工的付出,让我非常感动。”

“魔鬼管理”

“明天要装尾段了,王璐你去工段上看一下,还有什么要协调的。”平时慈眉善目的首都航天机械公司子公司天津火箭公司总装车间副主任崔蕴布置工作时,却是格外严肃。他的话音刚落,主管调度王璐已经跑向工段了,一边小跑着,一边告诉记者:“必须赶紧去落实,慢了崔主任又要‘骂了。”崔蕴给调度布置完工作,又分别找到负责这项工作的主管工艺员和操作人员,提醒他们提前做好准备,“不要事到临头再抓瞎”。

自从长征七号合练箭开始总装以来,紧迫的节点,让原本和善可亲的崔蕴也时常绷起了脸,调度人员安排工作也从走路变成了小跑。作为一个老航天人,崔蕴经历过1992年大干长二捆的那次艰辛,也经历过总装车间不同岗位的历练,这次负责新型号火箭的首次总装,他说:“全新的型号,赶上了全新的总装厂房,再加上全新的队伍,能力有限,进度又紧,没办法,只能‘不讲理式管理。”他笑了一下又自嘲地说:“好多年轻员工都说我是‘法西斯式管理。”在合练箭总装的冲刺阶段,流传着这样的潜台词:“如果崔主任说今天不加班,就意味着今天半夜12点下班;如果说今天加班2个小时,就等于明天凌晨两点才能回去睡觉。”

为了保住后墙不倒,这种“魔鬼管理”,不仅体现在延长工作时间上,也体现在遇到困难时,总装车间的主动思考、主动工作中。一次,一个助推的后过渡段全位置焊导管需要做气压试验,设计要求打到38兆帕,但是天津总装厂房最高只能打到37兆帕。如果把產品拉回北京做试验,至少要多花1个星期。崔蕴仔细了解设计意图后,结合对产品的理解,大胆提出了“试验只打到37兆帕就能满足考核要求”的意见。经过设计人员和院长七型号总师研究后,同意实施该方案,为总装工作节省了足足5天时间。

“魔鬼管理”的核心就是节点工作法,就是优化流程,高效管理,千方百计保住型号节点。公司综合母子公司能力,统筹京津两地资源,让两家民品子公司分担长七工装制造和长七防风减载框架,京津两地同步进行火箭总装,收到了“1+1大于2”的效果。同时,公司精细化管理,分解责任并落实,保证生产进度。生产处把计划细化到了每一天,根据当天任务完成情况,随时更新,动态管理。面对新型号大量的设计状态变化,公司员工眼睛向内,不埋怨,不抱怨,深入挖掘内部潜力,瞄准最后的节点目标,确保后墙不倒。15车间和56车间是京津两地的部段铆接车间,为了完成长七整流罩生产,15车间和56车间共同制定了“魔鬼计划”,即在35天内完成以前2个半月才能完成的任务。15车间打破旧有生产模式,将骨干员工召集起来,形成生产流水线,同时安排天津主管工艺员全程跟踪,与一线生产人员确定装配方法,既保证计划完成,也确保产品质量。15车间主管调度裴彪每天盯住生产进度,守住计划节点,10天完成前柱段、21天完成倒锥段、14天完成纵向解锁装置……一个个不可能,变成了可能。56车间新建的长七铆接生产线具备能力后,立即全力开动。车间实行“配送制”管理,即调度员定出详细计划,工艺人员按计划提供列表,二线班组根据列表把桁条、铆钉、刀具、样板等送到生产现场,最大程度节省时间。型号主管副处长高文静惊叹道:“56车间9个型架全面开动,每个型架无间断生产,真是拼了!”

创新驱动

夜深了,厂房大部分区域已陷入黑暗,只有3车间的电磁脉冲工位还透出一丝光亮。几名操作人员和技术人员,正围在一起讨论着。“参数调好了吗?”“没问题,这回肯定能控制变形量!”这是公司组成的攻关团队正在尝试着用电磁脉冲技术对长征七号火箭瓜瓣进行凸孔。以前,瓜瓣凸孔都是在3000吨工位上完成的。电磁脉冲凸孔是一项全新的技术,可以比传统凸孔技术节省大量时间,但是长征七号火箭的材料强度更高、厚度更大,超出了以往积累的试验经验,每个人心里都有些打鼓。“但是我们转念一想,这不仅是为了保住型号节点,也是一次提升能力的契机,应该抓住它!”主管工艺员孟宪昌说。为了尽早把新技术应用到长七的生产中,大家恨不得把一分钟掰成两半儿用,晚上做试验、摸索数据到深夜,都是家常便饭。功夫不负有心人。电磁脉冲技术正式用于产品凸孔,仅用零点几秒,便实现成形,一次合格!

用新技术,攻克新型号带来的难关,公司把多项新技术集中应用到长七研制中。首次实现3.35米框环的整体轧制,使生产制造更精确;焊接筒段的壁板由4块减少为3块,减少焊缝,提高了制造可靠性;应用拉弯成形的新技术生产防晃框,颠覆传统、采用拼焊方案生产整流罩,每一项新技术的应用,都是一次大胆尝新,都要经历失败的痛苦,但也换来了更高的效率和更可靠的质量。

创新,不仅体现在技术水平的提升,还体现在制造模式的创新中。长征七号火箭是我国首个采用全三维数字化制造的火箭,公司首次从审图到工艺准备、装配、检验,全程使用三维模型为工作依据,这种变化就像从连环画到3D动画的飞跃,是一次生产方式的巨大变革。三维制造在我国刚刚起步,公司主动介入设计,共同制定三维标注的标准和规则,摸索三维模型的全新管理方式。全三维制造的生产方式不仅使工艺人员与设计人员的沟通更高效,而且解放了员工的大脑,使装配变得更加直观,同时,通过数字化仿真,取代了型号实物模装过程,提前发现问题,让制造少走冤枉路。

一次,长征七号火箭需要在101所试验站现场安装伺服机构。由于是外场作业,公司员工对工作环境不熟悉,且发动机内操作空间非常狭小,安装伺服机构不仅难度大,安全问题也不容忽视。为此,公司提前进行了数字化仿真。通过动画演示,不仅制定出伺服机构的最优安装方案,而且连装配员工在现场的站位、如何操作、应注意什么安全问题等,都演示得清清楚楚,让参与人员做到心中有数。现场安装时,一次成功,节省了70%到80%的工作量。“我们可以在设计给出的三维模型基础上进行仿真演示,这样更准确,也更快捷。”参与仿真动画制作的信息档案中心员工宋鸽说。

创新不仅是宏观的面,也体现在微观的点上。在导管生产过程中,为实现管路与法兰盘的焊接,導管车间曾提交过厚厚一沓工装申请单,每一项都是“一对一”的专用工装,如果按照传统的工装设计理念,每套工装设计制造周期都需要一个多月。“对于时间宝贵的长七研制来说,一个多月时间,太奢侈了。”研发部设计员努力想着新方法,加快设计速度。一次,研发部设计员到导管车间了解生产需要时,偶然间发现车间现场有一个生产民品时用的定位平台。看到这个平台,精通机械原理的设计员眼前一亮:导管生产时,其关键是工装的两端给产品定好位。而这个平台正好可以配合组合夹具,完成定位,何不放弃专用工装,试试组合夹具呢?想到就马上行动。组合夹具室的设计员先对一套组合夹具进行优化,再到现场帮一线人员装好,居然第一次试用就收效显著。

在长七研制中,创新成了一种习惯。公司通过技术创新、制造模式创新以及观念转变,不仅满足了型号生产需要,而且生产制造能力也得到了大幅提升。

无情亦有情

2013年冬天,一个寒风凛冽的清晨,大部分人还在睡梦中,公司部段焊接车间的几名员工却刚刚从“战场”上凯旋。带班的黄斌拍了拍年轻焊工刘彭勃的肩,鼓励道:“小伙子,干得不错!”刘彭勃想回答,却张了张嘴,发现嗓子竟然已经被用于焊接的氩气熏得说不出话来。

他们刚刚通宵补焊的产品,是长征七号火箭首个二级煤油箱。因为技术复杂,焊接后出现了多处缺陷。这个结果无疑给大家浇了冷水。但长七研制正是分秒必争的阶段,员工们很快又振作起来。星期六中午,黄斌、刘彭勃等员工提前来到单位,讨论贮箱补焊的方案。“补焊最难控制的是变形,特别是这样大面积集中补焊,解决变形更加重要。”“减少受热集中,可不可以采用分段补焊的方法?”“什么样的工装配合补焊效果更好?”大家纷纷建言献策,集思广益,在最短时间内为二级煤油箱“量身打造”了一套焊接方案。

按照分工,有人负责排补缺陷,有人负责替补配合,有人负责数据传递,现场井然有序。随着时间的流逝,一处又一处焊接缺陷被消除。不觉间已是深夜12点,组长李劲松考虑到大家已经连续加班了十几个小时,一向严格的他要求组员回去休息。可没想到平时执行力很强的组员们这次没有听他的,大家说:“趁着现在状态好,一气呵成!”

贮箱内不通风,空间狭小,焊工刘彭勃不得不采用“嫦娥奔月”似的姿势,侧卧在贮箱内操作。熬过最困的凌晨4点钟,当星期天第一缕阳光照向大地时,长七首个二级煤油箱补焊工作终于大功告成。当刘彭勃从贮箱里钻出来时,他才发现因为长时间肌肉紧张,手脚已经完全麻木了。而和他并肩奋战的“战友”们,眼睛里也都布满了吓人的红血丝。他们又在岗位上,度过了一个本可与家人团聚的周末。

长七研制期间,又有多少员工是这样对家人“不讲情”,对自己“不讲理”的。钣金车间板材框、拉弯框班组属于高强度体力劳动,以前从不安排倒班生产,但为了守住节点,这几个班组硬是咬牙坚持两班倒、甚至三班倒,挑战身体极限;导管车间的取样工作必须在合练箭总装过程中穿插进行,导管车间便派车间领导、工艺组长、技术人员和操作人员长期驻扎天津厂区,专攻导管取样工作,且无论当天总装工作进行到多晚,导管车间的员工都一直配合到最后一刻。为了保住型号节点,他们忽略了家人的需要,甚至忽略了自己身体健康的需要。但他们又是有情的,他们有的是对航天事业、对火箭的特殊感情。

2014年11月23日晚上10点,长征七号合练箭完成总装,转入测试阶段。看着总装厂房内空荡荡的轨道,看着3个多月来朝夕相处的火箭被推到了另一个厂房,年轻的姑娘王璐觉得心里空落落的。“心里特别难受,在一起这么长时间,感觉火箭已经像自己的孩子一样了。”这一刻,平时自嘲为“女汉子”的王璐眼眶有点红,言语中有许多不舍。合练箭总装期间,长驻天津厂区的副总指挥白景彬看到大家眼里的红血丝,特地买来两箱红牛饮料,帮助大家补充体力;崔蕴在合练箭总装初期,为了照顾员工身体,强行规定加班不得超过12点,但各班组为了守住当天的任务目标,多次突破这一要求。当院长李洪来天津厂区调研长七研制进展时,白景彬讲起员工的那股拼劲儿,也忍不住感动得哽咽起来。

他们把这些情,深埋在心底,化作更加努力工作的动力。

22年前的3月22日,“澳星”首次发射失利,公司全体干部员工超常工作、奋力拼搏,大干100天,抢制长二捆火箭,4个月后火箭成功发射。

22年后的今天,新时代的航天人再次面对一场残酷的挑战。这一次,他们用深厚积淀,快速反应,满足型号需求;用技术创新,提升能力,节省生产周期;发扬牺牲自我、艰苦奋斗的航天精神,严守每一个生产节点,确保后墙不倒;把小爱藏在心底,把大爱付诸行动,创造了新的奇迹。

如今,开往空间站的“专属列车”——长征七号已经成功发射天舟一号。公司则在这场型号攻坚战中实现凤凰涅槃。观念进一步转变,管理流程更加合理优化,技术实力突飞猛进,生产能力大幅提升。一个百年老厂,抓住新型号的研制机遇,正焕发出新的活力,向着集团公司董事长雷凡培提出的“打造中国现代制造业的样板和旗舰企业”目标,不断迈进。

责任编辑 王碧清

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