大年初三に工場の照明が点灯し、宇宙航空の旧工場は自社開発のAIプラットフォームを通じて、生産ペースを安定させました

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大年初三、多くの人はまだ家で年末年始休暇を過ごしている。

上海松江の横潦泾川畔の小島では、上海航天800所の工場の照明がすでに点灯している。ロボットアームが正確に部品を掴み、知能搬送車「ディディ」が機械と機械の間を行き来し、生産ラインは静かで効率的に稼働している。

「私たちは初三から操業を開始しました。任務がそこにあるから、一日も遅らせられないのです」と上海航天800所の最高情報責任者劉曉は語る。近年、上海航天800所は工信部のスマート製造モデル工場、国家グリーン工場、上海市認定の「工賦鏈主」企業などを次々と受賞している。この春節、上海航天800所は人海戦術に頼らず、実効的なデジタル化手段で生産リズムを安定させた。

「万国牌」設備に対応

早朝8時、加工工場の操作エリア横の電子大型スクリーンが青い光を放ち、リアルタイムで作業進捗と設備状況を流している。唐建平班の現班長、楊有成は同僚と生産進行を調整している。

話す間に、画面右上の日時の横に新たに「工装一式完備の通知」ポップアップが表示され、工場の工芸装備がすべて揃い、状態も良好で操業条件を満たしていることを示している。皆は素早く正月最初のシフトの生産に取り掛かる。

作業中心の横では、三人の技能工がテーブルを囲み、ある部品の加工パラメータについて議論している。

「以前は正月の初日、計画だけで半日を費やしていた」と劉曉は言う。「今はカード一枚で工場に入ると、スマホにどの作業をどの機械で行うかが自動的に通知され、質問も待ちも不要です。」

効率向上の背景には、上海航天800所が自主開発したデジタル調度システムがある。過去に分散していた調度、倉庫、工芸の情報を一つにまとめ、工場の調整作業にかかる時間を半減させた。「要するに、情報を動かし、人手を少なくして走らせることです」と劉曉は語る。

このシステムは、2018年から劉曉率いるチームが「小米加步槍」方式で自ら開発した成果だ。「高価なソフトを買ったわけでも、大手企業のチームを雇ったわけでもなく、自分たちのコア技術者だけで、私たちの古い工場に本当に適したプラットフォームを作り上げました。」

上海航天800所の設備は「万国牌」と呼ばれ、1960年代の旧式機械から最新の国産数値制御装置まで、多種多様なブランドとインターフェースが入り混じっている。

「他の企業は同じモデルの10台の機械に同じ方案を適用すれば済むが、私たちは10台の設備に対して10セットの解析プログラムを書く必要がある」と劉曉は明かす。「しかし、そのおかげで、私たちが自ら開発したシステムは古今を問わず対応できるのです。」

ロボット、ビジョン認識、スマートスケジューリングを統合したこの航空宇宙離散協調製造産業インターネットプラットフォームにより、航天古参工場の設備稼働率は60%から80%以上に向上し、製品の一回検査合格率は常に100%を維持している。

「最も重要なのは、このデジタル調度システムのおかげで、機械が連続稼働できることです」と劉曉は言う。人は交代休憩できるが、機械は止まらず、工期の保証になる。

上海航天800所の技能者たちは、図面を見ながら数値制御加工センターの前で操作に集中している。

溶接欠陥を一つも見逃さない

上海航天800所のスマート検査実験室では、劉曉が画面を軽くタッチし、ロケット燃料タンクの溶接縫い目の画像を呼び出す。

中央には、背景とほとんど同化してしまった微細な暗斑があり、肉眼ではほとんど見えない。しかし、AIシステムはすでに鮮やかな赤枠でそれを示している。これは潜在的な気孔欠陥の可能性を示す。

「以前は一発のロケットのために何万枚もの画像を撮影した」と劉曉は振り返る。三回の人力再検査が標準で、検査員は何時間も座り続け、目が乾いてぼやけることもあった。

この課題を解決するために、上海航天800所は「AI+検査」プロジェクトを立ち上げた。チームは10万枚以上の歴史的溶接縫い目の写真を収集・整理し、異なる材料、工芸、溶接パラメータ、欠陥タイプをカバーし、検査エンジニアが一枚一枚に注釈を付けて、国内初の高信頼性航天用溶接欠陥データベースを構築した。

これを基に、劉曉のチームは深層学習に基づく画像認識モデルを自主開発し、溶接縫い目の亀裂、気孔、夹渣などの典型的な欠陥を自動的に検出できるようにした。

「私たちの戦略は非常に実用的で、多めに報告しても漏らさないことです」と劉曉は言う。この人と機械の協働モデルは、検査員の負担を大きく軽減し、実際の運用では95.5%の欠陥識別精度と100%の真の欠陥回収率を実現している。「つまり、実際に存在する欠陥は一つも見逃さず、システムが指摘した問題のうち、95%以上は本当に欠陥です。」

この「スマート非破壊検査クラウドプラットフォーム」と呼ばれるシステムは、上海航天800所の生産工程に深く浸透しているだけでなく、航天の厳しい要求から生まれた技術が他分野へと波及し、自動車、原子力発電、船舶などの業界の溶接品質向上にAI検査サービスを提供している。

劉曉は言う。「私たち自身がユーザーだからこそ、現場の複雑さを本当に理解できる。例えば、光の変化、工件の反射、画像ノイズ、さらには熟練工の判読角度など。これらの細かい点は素人にはわかりにくいが、AIの実用化を左右する重要な要素です。」

重要な生産ラインは一日も止まらない

実は、変革の最大の壁は技術ではなく、人間にある。

「最初は熟練工にQRコードで報告させると、皆首を横に振った。以前は紙とペンだけで十分だったのに、なぜわざわざコードをスキャンしたり、画面をタッチしたりしなければならないのか」と劉曉は振り返る。当時、このシステムを導入しようとしたとき、多くの人が無駄だと感じた。

大型の数値制御加工設備の前で、上海航天800所の二人の技能工が測定装置を調整し、加工精度を確保している。

抵抗の原因は慣れの問題だった。一部のベテラン技師は30年以上の経験を持ち、技術は卓越しているが、スマート設備には馴染めず、手探り状態だった。

どうすればいいか?劉曉は無理にシステムを押し付けず、直接「腰を据えて」工場に入り込み、実際の痛点を深掘りした。彼女は、問題はシステムそのものではなく、操作体験にあると気づいた。そこで、工種ごとにインターフェースを再設計した。機械加工の作業員は「開始/完了」ボタンをクリックするだけ、熱処理の技師は一炉の百数十個の部品をシステムに自動的に一括登録、検査員はどこにいてもタブレットにタスクが自動的に送信される。

「人にシステムに適応させるのではなく、システムを人に適応させることです」と劉曉は言う。本当のデジタル化は、データを人のために使うことだ。

さらに、組立の総合工場として、上海航天800所は、スマート検査、設備のネットワーク化、構造化工芸などの成熟したモジュールを、下流から上流までの産業チェーンの数十社に展開し、企業間の協調効率を大きく向上させ、効率的な連携とデータの相互通信が可能な産業エコシステムを構築している。

大年初三から初七まで、上海航天800所の工場は毎日通常通り稼働し、重要な生産ラインは一日も止まらない。これを支えるのは、責任感だけでなく、これまでに積み重ねてきたデジタル基盤と、下流から上流までのパートナーと共に築いた協調製造ネットワークだ。これにより、タスクは途切れず、情報は途切れず、生産は止まらない。

60年以上にわたり、上海航天800所は数十種類のモデルを開発・製造し、風暴一号、長征二号丁、長征三号、長征四号、長征五号、長征六号などの新世代打ち上げロケットの開発に参加し、有人宇宙船「神舟」の開発にも関わってきた。

「60年前、航天の先輩たちはこの干潟に家を建てながらロケットを作っていた。今は、製造しながらアップグレードしている」と劉曉は遠くの動き続けるロボットアームを見ながら語る。「古い工場は古くない。常に変わり続けているからです。スマートな方法で、やるべきことをきちんとやる。それが私たち航天人の正月の過ごし方。」

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