航天制造对智能装备的需求与展望

1航天新长征大道科技有限公司机器视觉产品总监陆和平2017年10月2目录1234航天制造对智能装备的需求航天智能装备的发展现状点击此处添加标题在此处添加详细描述文本，尽量与标题文本语言风格相符，语言描述尽量简洁生动，尽可能概括出段落内容。航天制造对智能装备的展望3航天制造对智能装备的需求4航天制造对智能装备的需求中国运载火箭技术研究院，作为中国航天的发祥地，今年是其成立60周年。经过几代航天人的艰苦奋斗和顽强拼搏，已经形成了完整的科研生产和管理体系，成为我国最大的运载火箭研制、设计、试制、试验和生产的实体，火箭总体技术性能达到国际一流水平。5研制了包括新一代运载火箭在内的覆盖低轨/中轨/高轨，小型/中型/大型，固体/液体，系列化/全型谱长征火箭家族，能够发射近地轨道、太阳同步轨道、地球同步转移轨道卫星，载人飞船、空间站和其它航天器。长征系列火箭已经形成系列型谱航天制造对智能装备的需求6航天制造已经形成完备的制造体系航天制造过程涉及大型、异型复杂结构件加工和成形，微、精、专器件的生产制造，复合材料加工和制造等不同领域；涉及机械加工、焊接、成形、铸造、热处理等不同专业以及相关的专业测试与检验技术涉及复杂的装配过程和各种特殊的检测、测试和试验。航天制造对智能装备的需求7航天制造的特点航天产品特点：大型化、重型化精密化和小型化高性能和独特性：新结构、新材料、新工艺技术构成复杂：技术高度密集使用环境严酷安全防护严格质量可靠性要求高航天制造对智能装备的需求8对智能装备、机器人的需求在我国由航天大国迈向航天强国、中国制造2025的时代背景下，航天制造正向数字化、网络化、高可靠性、低成本和高效率方向发展。航天先进制造技术快速发展，智能装备和工业机器人的应用范围不断扩大。航天制造企业有着实现企业制造模式转型升级的强烈的内在动力和条件，这对相关行业在航天制造领域的发展是难得的机会，同时，又由于航天产品及其制造模式的特点，也对智能装备和工业机器人提出了更高的要求，这也促进了相关行业的进一步的技术进步和进一步的发展。航天制造对智能装备的需求9在智能产线和智能设备中，机器视觉不仅可以使产品在自动化生产与装配过程中质量更加稳定、更加高效，还可以使生产装配的柔性化程度、效率也得到极大的提升。如何适应航天精密/超精密产品质量检验，以及如何适应多品种小批量的大型化柔性装配装调需求，对机器视觉提出了更高期望，同时也将会促进机器视觉走向新的高度。航天智能装备对机器视觉的需求航天制造对智能装备的需求10航天智能装备的发展现状11近年来，我国航天制造的技术水平随着型号任务的开展取得了显著提升，在大型贮箱装配焊接领域、大型筒段钻孔铆接领域、大型钣金成形领域突破工艺技术，合作研发出一系列智能装备，普遍实施了以产品为中心来替代以专业为中心进行生产单元组建的生产方式，逐步开展应用工业机器人和智能装备进行自动化生产和智能在线检测，航天制造逐步开始向数字化、自动化、智能化制造模式过渡与转型。从航天大国向航天强国迈进航天智能装备的发展现状12发展柔性智能制造单元•柔性智能制造单元是基于工业大数据中控系统，将数控机床、机器人、物料库等设备互联互通，实现设备集中控制、协同工作，并通过实时数据采集分析，实现全过程监控和质量控制，从而建成24小时连续运转、夜间无人值守、智能排产的自动化柔性生产线。航天智能装备的发展现状13发展智能在线瑕疵检测装置•深度学习与机器视觉有机结合，实现复杂产品表面的多种瑕疵检测分析。航天智能装备的发展现状14航天制造对智能装备的展望15建立与航天相适应的装备智能制造体系航天制造领域正处在整体转型升级期，从元器件、部组件、单机、分系统到总体结构的制造领域都在逐步应用工业机器人和智能设备进行自动化生产，但是，航天产品多品种、小批量的生产特点还要求工业机器人具有良好的作业柔性和可扩展性，能够通过快速重构可形成适应新环境、新任务的机器人系统。航天制造对智能装备的展望16由于航天产品具有大型化、重型化、异型化，装配关系复杂精细，安装空间狭小，安装质量要求很高等特点，因此在总装装配环节仍必须依靠人工手动操作，装配过程的检测也必须依赖人工手动完成，对比国外大型飞机的柔性自动化装配，随着我国机器人产业的蓬勃发展，我们期待在装配、在线检测领域的革命！装配、在线检测领域的革命航天制造对智能装备的展望17多臂协同智能工业机器人应用特点：双臂机器人能够在较小的工作空间完成灵巧装配与检测任务，可以代替人在有害、易燃、易爆化工产品制备，高洁净度、高真空度电子产品装配等环境中作业。目前主要是通过遥控操作、左右臂手交互的力觉感知和任务流程指令自主完成装配、检测任务，强调动作的柔顺性和协调性。航天制造对智能装备的展望18新一代立体视觉进一步提升智能化水平：搭载新一代立体视觉，精准测量3D物体数据与在线检测识别，快速准确找到被测零件并确认其关键部位位置，引导机械手臂准确抓取与协同操作。动态场景的高效立体视觉相机复杂场景的高完整度、高精度立体建模视觉显著特征快速立体配准宽景深高分辨3D视觉导引航天制造对智能装备的展望多臂协同智能工业机器人19灵巧关节工业机器人航天产品通常结构复杂、布局紧凑、而且洁净度要求高，能够进行装配、检测以及清理的工作空间非常有限。常规的工业机器人系统关节尺寸大无法在狭小空间完成这类作业。采用视觉功能的柔性关节工业机器人具有安全性，能够与人直接交互，可以实现作业现场的开放性和移动性。应用特点：航天制造对智能装备的展望20立体惯性成像系统，获取准确场景三维信息，并通过IMU输出高帧率信息，在图像信息不稳定时利用IMU输出稳定的定位数据。360度旋转超广角探头工业内窥镜，全方位观察内部缺陷。智能防抖，确保移动测量中的高清成像。前端搭载紧凑小巧成像装置，适应狭小空间移动测量与检测需求：灵巧关节工业机器人航天制造对智能装备的展望21应用特点：在航空航天的装备和材料加工过程中，焊接技术始终处于至关重要的作用，是实现飞行器的整体、轻质、高效目标的必由之路。焊接技术要求的严格控制才能创造出更为先进的航天技术，细节决定成败！搅拌摩擦焊接：损伤小、变形低、强度高、绿色制造；激光焊接：各种金属材料、速度快、深宽比大，变形小电子束焊接：功率密度高、变形小、残余应力小、无氧化期待焊接过程的精密质量控制自动化与智能化！智能精密焊接航天制造对智能装备的展望22机器视觉助力智能精密焊接：初始焊位视觉导引与识别、焊缝跟踪、熔池视觉计算以及焊接成形质量控制，特别是以机器视觉为先导的焊接路径导引与规划、视觉—电弧复合传感的空间曲线焊缝跟踪以及基于知识模型的焊接过程控制，实现智能化高效精密焊接制造。大动态范围高速相机（动态范围大于120dB）灵活配置开窗，提高拍摄帧率。智能精密焊接航天制造对智能装备的展望23航天产品尺寸不断增大，复杂程度日益提高，自动化水平迅猛发展，需要对大型工件进行精密位置测量，甚至是动态的姿态测量。大尺寸精密测量应用已由关键零部件的离线检测发展到贯穿于制造和装配的检测过程控制和故障维护等全过程的在线自动化测量，测量依据也由二维图样发展为三维CAD模型，大幅提高了测量准确度和测量效率，提高了装配精度和装配质量。应用特点：大尺寸精密测量航天制造对智能装备的展望24大尺寸精密测量主要是基于高精度、高效率的数字化测量系统，如立体机器视觉、激光跟踪仪、室内GPS、三坐标测量机等实现精确的非接触式三维尺寸测量与检测，用于解决装配过程中质量检测与定位、关键特征分析、大部件加工质量检测、三维尺寸测量与分析等问题。基于立体视觉的大尺度高精度三维测量多相机高精度标定与校准技术图像拼接与三维重构多特征、变曲率的复杂型面模型匹配和分析计算多测量系统集成与数据融合应用特点：大尺寸精密测量航天制造对智能装备的展望25围绕“工作零缺陷、产品零故障”质量目标，从“人、机、料、法、环”出发，对产品制造全过程进行严密控制。使用基于机器视觉的智能在线检测装置，在进一步提升产品质量的同时，可大大提高生产效率。微波组件多余物FPGA引脚断裂智能在线检测航天制造对智能装备的展望26应用特点：深度学习与机器视觉深度结合。多目、多维、多尺度综合成像及信息融合系统，支持多尺度3D制造与在线检测。以往外部传统测量，向内部无损分析及全尺寸测量转变。智能在线检测航天制造对智能装备的展望27中国航天正在由航天大国向航天强国迈进，航天制造体系也在进行全面转型升级。随着信息化、工业化不断融合，以具有视觉功能的智能机器人为代表的智能产业蓬勃兴起，助力传统航天制造向航天智造转变。在航天制造领域中，具有智能视觉功能的特种工业机器人和智能装备有着较大的需求空间，我们愿加强同科技界、产业界的合作，推动机器视觉与机器人在航天制造领域中的应用，实现合作共赢。航天制造对智能装备的展望28航天新长征大道科技有限公司航天新长征大道科技有限公司航天新长征大道科技有限公司是中国航天科技集团旗下的高新科技型企业。公司注册资金5000万,在北京、大连、济南设立研发中心，拥有卓越的研发团队，硕士以上学历占85%以上。公司以助推中国智能制造为使命，聚焦数据与智能技术创新，致力于为企业提供智能制造系统解决方案、产品和服务。实现智能生产、智能服务、智能商业模式，提升企业价值空间和综合竞争力。大道之行也，天下为公！29航天新长征大道科技有限公司产品与服务价值服务工业大数据平台数据处理领域模型数据分析数据展示工业互联网感知设备图像识别图像分析深度学习测控设备视觉机器人视觉感知设备助推中国制造2025核心技术人工智能大数据机器视觉工业大数据机器视觉航天大道安全云平台工业大数据装备远程服务大数据、产品数据管理系统机器视觉工业机器人视觉导引、产品瑕疵检测核心产品智能检测线、军工生产线智能制造解决方案安全云安全云数据中心、安全云办公桌面智能设备信息感知智能测控30航天新长征大道科技有限公司DaoEyes系列机器视觉产品深度学习与机器视觉有机结合，实现复杂产品表面的多种瑕疵检测分析。360°成像配置，实现产品表面高分辨率、大景深的全景成像和分析。瑕疵检测：裂纹、毛刺、砂眼、擦伤、划伤、掉块、污损、多余物、字印缺失、字印错误、字印歪斜、字印重影、字印笔画缺损等瑕疵类型。应用于珠宝、接插件、元器件等精密加工产品的自动化检测线。31