長征7號火箭的VR元素 讓你見識真正的工業(yè)4.0
時間:2016-06-27 09:32:05 來源:深圳市智慧安防行業(yè)協(xié)會 作者:大公網(wǎng)
【智慧安防網(wǎng)訊】據(jù)了解，長征七號采用了虛擬現(xiàn)實vr技術和全三維設計制造技術，應用了高效率的等邊三角形網(wǎng)格結構，大大提升了我國運載火箭的研制生產(chǎn)水平。下面我們來了解下，這個新型火箭是如何玩轉VR的。
長征7號火箭的VR元素 讓你見識真正的工業(yè)4.0
VR＋火箭設計：全程沒有一張紙
“目前，數(shù)字化技術已應用在了今年要首飛的長征五號和長征七號火箭上，代表了國內(nèi)運載火箭最高研制水平?！比珖f(xié)委員、航天科技集團中國運載火箭技術研究院原黨委書記梁小虹3日說，“數(shù)字火箭”采用三維協(xié)同、設計、試驗和制造，火箭全研制流程沒有一張紙質圖紙。航天科技工作者稱，火箭設計從紙質“連環(huán)畫”變成了“3D電影”。
據(jù)了解，在研制階段，中國航天科技集團公司一院實現(xiàn)了三維設計數(shù)據(jù)審簽、發(fā)放和更改技術狀態(tài)管理，全箭模型數(shù)據(jù)規(guī)模超過20GB。
用VR來裝配試驗：超級火箭實現(xiàn)“一鍵式”加工
生產(chǎn)加工階段更是神奇實現(xiàn)了“一鍵式”加工。只需按動數(shù)控機床按鈕，成品即刻完成，且合格率達100%。在航天703所的生產(chǎn)車間，呈現(xiàn)仿真視頻和三維工藝流程的終端大屏幕顯示器如今成了標配，讓火箭生產(chǎn)越來越高大上。
在試驗、裝配階段，“長征七號”還應用了時髦的虛擬現(xiàn)實技術，對火箭進行虛擬裝配、虛擬試驗，真實模擬火箭實際裝配和試驗環(huán)境，提前預見可能發(fā)生的問題，確保了火箭試驗、裝配一次成功。
據(jù)梁小虹介紹，以前，工藝員加工某金屬零部件，首先要根據(jù)二維圖紙畫出工序草圖、手工編制工藝規(guī)程，然后進行車、銑、鏜等系列工序?，F(xiàn)在，從原材料變?yōu)槌善?，只需按動?shù)控機床按鈕即可完成，且合格率達100%?？芍^是一鍵定“乾坤”，極大地提升了生產(chǎn)質量和效率。
航天一院向大公報介紹，在“長七”裝配過程，設計人員藉助虛擬實境（VR）科技，確保了火箭關鍵零部件一旦出現(xiàn)問題，都有安全可靠的維修方案。
在“長七”一次動力系統(tǒng)試驗時，設計人員發(fā)現(xiàn)需要更換管路，“長七”一級箭體裝配時是水平擺放，在試車臺上卻是垂直擺放，兩者操作流程完全不同。同時管路附近關鍵儀器設備多，稍有不慎就會對附近儀器設備造成影響。為了快速更換管路，設計人員迅速設計出一套新方案。
但如何驗證這個方案的合理性？這時，VR科技幫助了設計人員解圍。他們對一級箭體用VR科技進行模擬，再通過佩戴“3D頭盔顯示器”及“位置跟蹤設備”，身臨其境地驗證維修方案是否合理，操作人員也用同樣方式進行了實景操作。
最終從方案的設計到驗證，設計人員只用了不到1天的時間。這使得在試車臺上對“長七”一級箭體的管路進行更換時，可與其他工作同步開展，無需耗費額外時間單獨進行此項工作，有力確保了試驗進度不受影響。
航天一院設計人員趙博告訴大公報，如果沒有利用VR科技，雖然電腦也可以實現(xiàn)三維模型的虛擬維修，但不夠真實，利用VR科技后，可以在虛擬環(huán)境中得到驗證。今后，他們還要把這項科技應用在火箭發(fā)射場虛擬訓練、發(fā)射場總裝流程預演中，可有效確保火箭的可靠性。
隨著“工業(yè)4.0”等信息化現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，長征火箭正經(jīng)歷著一場研制模式的全新變革。從設計到生產(chǎn)、再到試驗，長征火箭進入了全生命周期的數(shù)字化研制時代。
長征7號火箭的VR元素 讓你見識真正的工業(yè)4.0
VR＋火箭設計：全程沒有一張紙
“目前，數(shù)字化技術已應用在了今年要首飛的長征五號和長征七號火箭上，代表了國內(nèi)運載火箭最高研制水平?！比珖f(xié)委員、航天科技集團中國運載火箭技術研究院原黨委書記梁小虹3日說，“數(shù)字火箭”采用三維協(xié)同、設計、試驗和制造，火箭全研制流程沒有一張紙質圖紙。航天科技工作者稱，火箭設計從紙質“連環(huán)畫”變成了“3D電影”。
據(jù)了解，在研制階段，中國航天科技集團公司一院實現(xiàn)了三維設計數(shù)據(jù)審簽、發(fā)放和更改技術狀態(tài)管理，全箭模型數(shù)據(jù)規(guī)模超過20GB。
用VR來裝配試驗：超級火箭實現(xiàn)“一鍵式”加工
生產(chǎn)加工階段更是神奇實現(xiàn)了“一鍵式”加工。只需按動數(shù)控機床按鈕，成品即刻完成，且合格率達100%。在航天703所的生產(chǎn)車間，呈現(xiàn)仿真視頻和三維工藝流程的終端大屏幕顯示器如今成了標配，讓火箭生產(chǎn)越來越高大上。
在試驗、裝配階段，“長征七號”還應用了時髦的虛擬現(xiàn)實技術，對火箭進行虛擬裝配、虛擬試驗，真實模擬火箭實際裝配和試驗環(huán)境，提前預見可能發(fā)生的問題，確保了火箭試驗、裝配一次成功。
據(jù)梁小虹介紹，以前，工藝員加工某金屬零部件，首先要根據(jù)二維圖紙畫出工序草圖、手工編制工藝規(guī)程，然后進行車、銑、鏜等系列工序?，F(xiàn)在，從原材料變?yōu)槌善?，只需按動?shù)控機床按鈕即可完成，且合格率達100%?？芍^是一鍵定“乾坤”，極大地提升了生產(chǎn)質量和效率。
航天一院向大公報介紹，在“長七”裝配過程，設計人員藉助虛擬實境（VR）科技，確保了火箭關鍵零部件一旦出現(xiàn)問題，都有安全可靠的維修方案。
在“長七”一次動力系統(tǒng)試驗時，設計人員發(fā)現(xiàn)需要更換管路，“長七”一級箭體裝配時是水平擺放，在試車臺上卻是垂直擺放，兩者操作流程完全不同。同時管路附近關鍵儀器設備多，稍有不慎就會對附近儀器設備造成影響。為了快速更換管路，設計人員迅速設計出一套新方案。
但如何驗證這個方案的合理性？這時，VR科技幫助了設計人員解圍。他們對一級箭體用VR科技進行模擬，再通過佩戴“3D頭盔顯示器”及“位置跟蹤設備”，身臨其境地驗證維修方案是否合理，操作人員也用同樣方式進行了實景操作。
最終從方案的設計到驗證，設計人員只用了不到1天的時間。這使得在試車臺上對“長七”一級箭體的管路進行更換時，可與其他工作同步開展，無需耗費額外時間單獨進行此項工作，有力確保了試驗進度不受影響。
航天一院設計人員趙博告訴大公報，如果沒有利用VR科技，雖然電腦也可以實現(xiàn)三維模型的虛擬維修，但不夠真實，利用VR科技后，可以在虛擬環(huán)境中得到驗證。今后，他們還要把這項科技應用在火箭發(fā)射場虛擬訓練、發(fā)射場總裝流程預演中，可有效確保火箭的可靠性。
隨著“工業(yè)4.0”等信息化現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，長征火箭正經(jīng)歷著一場研制模式的全新變革。從設計到生產(chǎn)、再到試驗，長征火箭進入了全生命周期的數(shù)字化研制時代。
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