來源：中國航天報 發(fā)布：2022-05-20 10:43:49
世界計量日
計量是什么？
航天為什么需要計量？
計量是如何融入航天型號研制中的？
今天是第二十三個“世界計量日”，在航天科技集團，有這樣一家國防科技工業(yè)一級計量機構——一院102所。讓我們走進這家單位，看看他們是如何以數(shù)字計量支撐數(shù)字航天建設、為高質量發(fā)展蓄勢賦能的。
點亮數(shù)字慧眼
先進檢測技術為型號產(chǎn)品保駕護航
計量，是關于測量及其應用的科學，也是航天產(chǎn)品制造過程不可或缺的眼睛。
緊密圍繞航天型號研制生產(chǎn)需求，102所積極開展計量檢測技術創(chuàng)新，以關鍵技術突破確保型號產(chǎn)品關鍵特性參數(shù)“測得全、測得準、測得快”，使計量這雙“慧眼”更加洞察秋毫，為“高質量保證成功”有效發(fā)揮支撐作用。
露點溫度對火箭發(fā)射具有重要影響。102所攻克了基于冷鏡原理的露點檢測技術，能夠實現(xiàn)運載火箭地面、箭上關鍵部位露點數(shù)據(jù)的精準測量，可為排除影響飛行成敗的重大隱患提供關鍵的測試數(shù)據(jù)。
分瓣螺母表面粗糙度參數(shù)會對運載火箭助推器分離可靠性產(chǎn)生影響。102所突破基于復雜背景微觀輪廓提取的粗糙度分析技術，解決了涂層覆蓋下的多批次分瓣螺母基體粗糙度檢測難題，為型號質量問題的精準定位分析提供了強有力的數(shù)據(jù)支撐。
隔熱瓦是航天飛行器的重要熱保護材料。102所突破飛秒光學頻梳和太赫茲三維層析成像檢測技術，實現(xiàn)復合材料內部缺陷的定量準確測量。
目前，102所已實現(xiàn)多項型號產(chǎn)品關鍵特性參數(shù)由“不可檢不可測”轉變?yōu)椤翱蓹z可測”，有效提高了相關領域產(chǎn)品關鍵特性檢測的覆蓋性。
發(fā)動機噴管銑槽件筒狀表面均勻分布著上百條僅寬幾毫米的狹長溝槽。102所突破多頻光柵掃描測量技術，數(shù)小時即可完成銑槽件關鍵結構的全參數(shù)準確檢測。
發(fā)動機渦輪泵生產(chǎn)、試驗過程中產(chǎn)生的多余物會對發(fā)動機產(chǎn)生致命影響。102所突破多余物動態(tài)聲紋特征頻譜識別技術，渦輪泵腔內肉眼無法識別的微小多余物也能被準確定位，實現(xiàn)了從定性檢測到定量檢測的躍升。
102所著力提升傳感器智能化水平，研制了地面實時無線傳感網(wǎng)絡平臺，實現(xiàn)了測量系統(tǒng)的無纜化設計，在保證通訊可靠性和實時性的前提下，大幅提升了傳感系統(tǒng)的使用便利性。目前，102所已實現(xiàn)了多類項目由“人工檢人工測”向“自動檢自動測”的轉變，顯著提升了檢測效率與準確度。
102所落實一院部署，成立“一院計量檢測中心”，建設一院型號專業(yè)計量隊伍，通過智能檢測技術服務、智能檢測裝備研制等，融入航天型號研制生產(chǎn)流程，助力航天型號創(chuàng)新發(fā)展。
強化數(shù)字賦能
智能檢測線助力質量效率提升
計量是質量的基礎和標尺，也是促進航天型號產(chǎn)品質量提升的重要手段。102所結合“數(shù)字一院”、一院“制造末端數(shù)據(jù)采集”建設工作，將大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、人工智能與精密檢測技術相結合，以數(shù)字賦能航天生產(chǎn)線，使型號產(chǎn)品生產(chǎn)流程更數(shù)字化、智能化，同時也為型號產(chǎn)品過程質量保證提供有效支撐。
速度就是效率、質量就是效益。在航天型號生產(chǎn)線上，質量隱患能不能第一時間被發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)過程檢測的實時性與全面性很關鍵。102所以加強航天型號過程檢測與制造生產(chǎn)的緊密融合為抓手，與生產(chǎn)單位緊密配合，將檢測流程融入到生產(chǎn)、裝配工藝中，實現(xiàn)檢測線和生產(chǎn)線的高度匹配與契合。
102所以閥門、低沖擊分離裝置、發(fā)動機三類產(chǎn)品為試點，順利完成了發(fā)動機導管三維掃描檢測分析系統(tǒng)、發(fā)動機綜合檢測系統(tǒng)等多個項目建設工作，有效促進了檢測數(shù)據(jù)與產(chǎn)品制造工藝的深度融合，實現(xiàn)了檢測效率和檢測準確度的提高。
102所研制的智能檢測線（IMS），通過航天器裝配基準目標智能定位，基于設計模型的裝配定位誤差自校準等關鍵技術，使裝配精度檢測時間由傳統(tǒng)4小時縮短至10分鐘，實現(xiàn)了某型號批生產(chǎn)總裝階段的復雜參數(shù)高質量、快速檢測，顯著提升了總裝效率。
智能檢測線是一條與生產(chǎn)流程耦合的檢測線，更是一條與生產(chǎn)線數(shù)據(jù)互通互聯(lián)的“智慧線”，不僅實現(xiàn)了檢測模式從人工、單點檢測向系統(tǒng)級智能檢測的轉變，更實現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)從單點、稀疏檢測數(shù)據(jù)向點云檢測數(shù)據(jù)甚至是海量數(shù)據(jù)的轉變。通過智能檢測線采集積累的海量精準可信數(shù)據(jù)，將能夠實現(xiàn)全流程檢測工藝數(shù)據(jù)的數(shù)字化集成應用。
一方面，智能檢測線產(chǎn)出的數(shù)據(jù)流，可直接與產(chǎn)品設計模型進行比對分析，并反饋到生產(chǎn)過程中；另一方面，通過大數(shù)據(jù)分析與挖掘，能夠發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質量規(guī)律，并構建基于檢測大數(shù)據(jù)的質量預測模型，反饋指導生產(chǎn)工藝改進，助力型號產(chǎn)品過程質量保證能力提升。
搶抓“數(shù)字”先機
人工智能加速數(shù)字化轉型
數(shù)字經(jīng)濟時代，生產(chǎn)、消費、管理等方方面面都將與“數(shù)字”深度融合，而人工智能更是數(shù)字化轉型的規(guī)則改變者和催化劑。
102所深刻認識到人工智能技術將加速推動航天企業(yè)數(shù)字化轉型，高度重視開展人工智能計量技術規(guī)范制定和計量標準建立的重要意義。
抓機遇搶占高地，102所積極籌建“全國人工智能計量技術委員會”并獲國家市場監(jiān)管總局批準。該委員會將從標準規(guī)范層面主導全國人工智能計量技術發(fā)展方向，逐步構建覆蓋人工智能各方向、適應和引導智能科技發(fā)展的計量技術規(guī)范體系，通過科學的量值傳遞，確保智能評價方法的準確性和一致性，有效支撐國家人工智能科技產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展。
搭平臺共促發(fā)展，102所建立“人工智能計量測試與標準”部級重點實驗室，圍繞人工智能安全可信、智能水平等測評需求進行技術攻關，努力建設人工智能計量測試與標準技術科研創(chuàng)新平臺、人才培養(yǎng)平臺、技術交流平臺和開放服務平臺，夯實人工智能領域的國家質量基礎設施，為智能化裝備的發(fā)展提供有力支撐。
強隊伍集智攻關，102所聯(lián)合清華大學、北京大學等人工智能方向相關的高校、科研院所等，成立全國人工智能計量協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)伙伴聯(lián)盟，建立人工智能行業(yè)上下游聯(lián)動機制，構建人工智能計量技術產(chǎn)學研用生態(tài)體系，促進產(chǎn)業(yè)基礎高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化，推進我國人工智能計量協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。
數(shù)值定義世界，精準改變未來。102所時刻不忘航天報國初心，勇?lián)教鞆妵姑?，將牢牢抓住計量?shù)字化轉型機遇，立足數(shù)據(jù)思維扎實推進數(shù)字航天建設，大力發(fā)展先進檢測技術，為全面提升集團公司核心競爭力和經(jīng)營發(fā)展效益提供有力支撐，為建設航天強國和世界一流軍隊作出更大的貢獻。
來源/航天科技集團一院102所
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