中國網訊（通訊員：鄧雨楠 趙國偉）打造基於工業互聯的5G增材製造智慧工廠，看似高深而玄妙，似乎是大企業的遊戲。增材製造技術有哪些應用新模式？産線能否具備可複製、可推廣的條件？30人，4個月，簽下2.4億大單。這是發生在中國航太科工三院159廠航太增材中心的故事。 

增材製造智慧工廠。封曉東 攝影

打響“先進製造”知名度

走進159廠增材製造技術創新中心的生産車間，4台3D列印設備，排成一列，RGV（有軌穿梭小車）懸于設備旁邊，通過機械臂抓取加工缸體，經由RGV準確放到列印設備操作臺，現代化氣息撲面而來。

如果僅僅是機械臂、RGV、自動檢測，這與自動化生産線並無區別。但增材智慧製造顯然與此不同。

159廠將要通過與聯通公司合作，搭建一個邊緣雲專屬伺服器，將所有數據傳輸到伺服器上，數據不出園區，就可實現所有生産設備互聯與控制，減少操作人員，推動增材製造産品降本增效，還能對資訊安全進行保護。

“這是我們定制化研製連續生産的增材製造生産線系統，它將列印主機、清粉系統、供粉系統、物流系統以及其餘配套輔助系統合理佈局，通過5G線上數據採集，實現列印過程線上監控。”159廠技術負責人張文韜説。

為滿足日益繁重的科研生産需求，增材智慧産線利用 5G 網路“大頻寬、低時延、高可靠”的特性，採用可移動缸體模式，實現列印單元連續生産，設備利用率提升30%，有效提升增材製造産線綜合産能。

隨著增材中心一系列全産業鏈不斷突破，159廠在航空航太增材製造領域的影響力和知名度越來越廣，簽署的戰略合作協議也越來越多。

山東臨沂市合作企業就是其中之一。他們第一次來到159廠增材製造智慧生産車間參觀交流時，便對車間的智慧産線動了心，看著一台臺開足馬力的印表機列印出的各種精密結構産品，他們深知3D列印作為一種新型技術，是傳統製造所不能媲美的，而這一先進的製造方式，不僅可以拓展當地産業發展路徑，還能成為推動製造業轉型升級和高品質發展的重要抓手。

經過多輪的線上洽談，臨沂市合作企業邀請159廠到當地走訪調研，幫助自己尋找先進的製造方式，拓展産業發展路徑。

信任感源於先做到

只有做出成績，才能贏得信任。

159廠增材製造中心經過多年的技術沉澱，已先後突破典型結構産品增材製造工藝技術，累計實現四千余件增材製造産品在30多種型號中的應用，解決了型號研製過程諸多急、難、險的瓶頸問題。

在3D列印加工過程中，産品的成形方向或擺放角度會對産品品質産生影響。因此品質的監控和保證是産品製造商考慮的重點。

“誰能做好産品的品質控制，誰就能贏。”張文韜説。

為應對品質挑戰，159廠增材製造中心團隊在産品成形工藝的突破上花了更多的心思。

在一次加工製作大尺寸薄壁結構産品時，較高的熱源（鐳射）導致金屬的膨脹和收縮而引發嚴重變形，與原始數據相比，偏差可能會超出可接受的範圍。為解決此問題，159廠增材製造中心技術負責人劉煜帶領攻關團隊選擇了多種方式集解決，例如用縮比件試驗件驗證工藝方案、用工藝倣真軟體進行多輪迭代，以及對設備的成形品質進行線上監測等。

面對型號任務週期緊、且新結構傳統工藝難以實現等的瓶頸問題，159廠最終確保了産品的順利研製和如期飛行試驗的成功。

他們的增材製造技術成果除了確保型號研製外，還有更大的“野心”。為佔據市場、承攬訂單，159廠增材製造中心在製造能力上逐步形成優勢，短短一年內，一個智慧製造生産車間就初具規模。

“5G+智慧工廠”“AGV小車的多場景應用”......這些極具科幻感的新事物令人遐想，而159廠正在逐步將它們引入傳統企業的生産過程中。

目前增材中心已完成了“5G”增材製造智慧平臺、産線自動化調度系統一期建設，實現了生産製造數據實時採集和監控、 增材製造設備健康管理、 物料與産品自動化精準配送，牽引了大尺寸、多光束增材製造設備國産化研製，實現增材製造産線核心裝備自主可控。

臨沂市合作企業看到了159廠增材製造中心的技術實力和發展決心。一來一往後，雙方開始就建設方案、實施方案、産能規劃方案進行反覆溝通，並逐步簽訂多項戰略合作協議。他們的合作向縱深發展。

提供一種保姆式服務體驗

然而最終讓山東臨沂市合作企業打消顧慮的是159廠的産業發展路徑。

“我們要為用戶提供生産設備、建設生産區、合理排布工作區域，並重新佈局工藝流程和物流運輸流程。”張文韜介紹。

這是一種保姆式服務體驗。159廠增材製造中心圍繞航空航太産品生産製造需求，以自主研發的鐳射選區熔化設備為資源平臺，打造了增材製造整體解決方案，在基於了解用戶發展需求的基礎上，做有針對性的方案設計，讓用戶少走彎路，快速高效實現産業需求轉型升級。

“與傳統加工製造方式比，我們的産業模式可以讓用戶的成本降低20%左右。”張文韜説。

正謀求更大發展空間的159廠，遇到了尋求産業升級的山東臨沂市合作企業。基於規範的管理體系、年輕的管理團隊、顯著的技術能力、長期的對外合作經驗，以及文化和價格優勢，159廠成為山東臨沂市合作企業值得信賴的合作夥伴。

隨著對智慧製造的了解逐步深入，159廠也不僅僅將其作為自身的一次技術改革。“我們希望能建成一個智慧製造的示範基地，帶動更多地方優勢企業參與進來。”張文韜説。

未來159廠增材製造中心也將不斷拓展增材製造産業“1+N”區域佈局，持續聚焦增材製造産業化發展需求，推動體系建設、模式創新、聯合創新及科技成果轉化應用，形成可複製、可推廣的增材製造智慧工廠系統解決方案，助力增材製造産業體系升級。 

圖為技術人員分析增材製造設備成形數據。封曉東 攝影 

圖為增材製造製造管控平臺。封曉東 攝影 

圖為自主研發超大尺寸八光束鐳射選區熔化設備。封曉東 攝影 

圖為鐳射選區熔化成形過程。封曉東 攝影 

圖為生産人員進行設備巡檢。封曉東 攝影

圖為增材製造産品三維尺寸掃描。封曉東 攝影

圖為技術人員進行專項技術攻關。封曉東 攝影

圖為生産人員操作鐳射熔融沉積設備。封曉東 攝影 

圖為增材製造移動方艙系統。封曉東 攝影