中国电子科技集团第三十八研究所 安徽省合肥市 230001
摘要：在航天器电子产品的研制生产工作中，需要完成大量工艺和生产准备工作，生成数据量庞大的工艺和生产准备文件。以往这些文件都由人工计算、汇总、填写完成，工作繁琐、机械，费时费力，容易出错，质量不高，不利于提高电子产品研制工作的能力。
关键词：航天器电子产品，电子装联，工艺和生产准备
一、目的和必要性
经过多年的发展，航天器制造厂的信息化、数字化工作已初具规模，建立了从PDM，CAPP到物资、质量等一系列大型综合信息系统，将研制过程中的主要工作全部纳入信息化管理中，对电子产品的研制起到了巨大的推动和支撑作用。但是在这中间仍然存在着不少数字化盲区，“最后一公里”的问题和困难仍然很突出。在电子产品的研制过程中，电装中心主要负责电子产品的工艺编制和产品生产工作。在编制工艺和生产准备阶段，存在大量工艺和生产数据准备工作，例如：编制《电子产品元器件配套表》，《材料消耗单》，《电缆导线下线表》，《元器件安装记录表》等，这些文件应用在产品生产的不同阶段(包括备料，领料，贴号，下线等)；还包括计算电缆产品的导线长度：生成配电器产品的正反面接点表和接线图，短接表等；对电子产品的原材料明细表和汇总表进行核对和比较；录入自动生产设备使用的生产数据(如标签打印机的标签数据)并打印标签等。这些工艺和生产准备工作本应在生产主线之前完成，但是在目前的研制模式下，经常由于这些准备工作无法提前完成而导致生产停滞，影响产品按期交付，更严重的是，由于在这些文件中出现错误导致产品的返工和报废的情况时有发生。首先，电缆网产品的工艺准备文件的编制依据是设计文件《电缆网接点表》，而该文件的受控版本为纸质签署文件，数据量巨大(多达几十页至数百页)，如果手工将接点表中的电连接器的代号、规格、插针插孔、自由端等数据分门别类进行统计、汇总并录入上述工艺准备文件中，则人工劳动量非常繁重，而且容易出现错误、不便校对和检查，难以保证工艺和生产文件的质量。一旦出现错误，轻则需要出具更改单，修改工艺文件；重则影响生产进程或产品质量。例如某配电器产品曾两次出现由于工艺数据文件错误造成产品返工和归零的情况。一位工艺人员手工录入生成上述的一份工艺或生产文件一般需要2．5天时间(需要根据数据量的规模和任务的复杂程度来确定)。其次，在电子产品的生产过程中，使用了部分自动生产设备，例如标签打印机、激光剥线机等。标签打印机主要完成电缆网产品上电缆标识、电连接器标识的打印工作，另外还完成电源模块导线标识的打印工作。以往主要由人工对照待打印的数据，逐个输入标签打印软件并打印，当要打印的数据量非常大时，就是一种机械、重复的体力劳动，工作量大，易出错，经常出现生产停滞等待标签的情况。最后，计算单根电缆导线长度一直以来也是困扰电缆网生产工作的严重问题。设计人员提供“电缆导线分支长度图”，该设计文件描述了电缆网的结构以及每段导线的长度、绑扎位置等信息。电缆网结构和连接关系复杂，电连接器数量众多。在实际生产过程中，需要根据“电缆接点表”的逻辑对应关系并结合上图所示的“电缆分支长度图”，逐段累加计算，并按导线规格的不同记录每束导线的下线长度和根数。该工作异常繁琐，结果往往被拖延到最后阶段由工人计算，已经成为严重影响电缆产品研制的瓶颈问题之一。总结上述工作的特点就是：工作量大，劳动重复，工作繁琐机械，易出错，难检查，效率低，缺乏技术含量。让工艺和技术人员把宝贵的时间消耗在这样的工作中，是得不偿失的，不利于提高产品工艺水平、加快产品的研制速度、缩短研制周期、降低研制成本，无法满足日益增长的型号研制任务要求。
二、电缆装联工艺设计
1.装联材料选用。由于设备采用了矩阵指令、矩阵遥测的设计，要实现该种设计需要单个焊点至少焊接２根导线，但是现阶段航天器电缆网采用的焊接型电连接器内部空间狭小，焊点截面积也非常小，且相关标准规定压接型电连接器１个压线筒内只能压接１根导线，也不能实现上述设计。虽然部分型号设备中为实现电气功能备份的双冗余设计还可以采用在电连接器外部加端接模块的方式，但此种端接模块因其结构设计的原因在使用过程中不容易防护，在使用过程中曾经多次发生过导线从根部断裂的质量问题，且其外部材料耐空间环境能力较差。针对端接模块的不足，经过调研和对比，在工艺上选用了Ｄ－４３６型压接端子作为导线分线连接装置。该压接端子具有如下特性：ａ．端子为金属材质，外护套为绝缘有机材料；ｂ．有线接和端接两种方式，连接方式为压接，同一压线筒内可以放入多根导线；ｃ．体积小、重量轻，与传统端接模块相比，其重量和体积均下降６０％以上。
2.装联工艺选用。通过对不同规格导线分线连接装置（端子）和导线匹配性的研究，发现不同导线分线连接装置与导线的组合结果不同。根据以上研究结果，对导线分线连接装置压接工艺进行了试验，试验结果表明，为确保压接质量必须对压接工艺方法和工艺参数进行严格控制：ａ．导线端头处理长度应严格控制在７＋０．５０ｍｍ（与其余压接端子有所不同）。导线端头长度过长，则会导致电缆绝缘层与内芯线间距过大，芯线露出绝缘端过长，影响端子及导线抗拉强度；导线端头长度过短，则会导致导线芯线进入压线筒长度不足，造成压接质量不合格。ｂ．导线分线连接装置与导线装配时，导线绝缘层与压线筒之间的距离≤０．５ｍｍ，且不能进入压线筒。ｃ．采用专用的压接工具进行压接。
三、系统的设计与实现
现有的电子产品工艺和牛产准备工作的流程和主要工作内容，确定需要信息化处理和数字化处理的关键点和必要条件。列时对工艺和牛产准备过程中所生成的工艺准备文件做细致的分析，提供针对不同问题的解决方案，最终依靠敏捷软件开发挂术，研究开发了“电子产品工艺和生产准备数字化平台”。该软件依靠快述响应的敏感软件开发方法，根据需求不断重构．不断推出新版本，满足实际工作的需要。系统采用新一代的动态编程语言Python及相关功能库完成开发工作．使用了函数模扳，动态数据类型．面向切面的编程等先进技术和思想．结合采用业内领先的Web开发框架Diango，以及wxpython跨平台面GUI框架实现系统帅基础站构。主要通过PyWin32包的COM方式与Office系统进行集成，实现Word文件、Excel文件、Access文件的读取与处理。在操作系统和Python半台所提供的基础服务之上构建Django的基础和应用，通过桌面应用提供立件处理与生成。电缆网数据导入数据库和明细表、汇总表比对功能，计算导线长度功能，以及实现与自动标识设备集成的功能。系统结构图如下图3所示：
图3系统结构图
结束语：
综上所述，通过研究开发“电子产品工艺和生产准备数字化平台”，使工艺人员的机械劳动的工作量大大减少，提高了工作效率，增加了有效工作时间，能够从这些繁琐机械的工作中解放出来，从而将更多的精力和时间投入到对产品工艺的研究工作中，提高了电子产品的生产效率和产品质量，能够极大地缓解在多型号并举的情况下工艺人员工作量大、不能按时完成任务的困境；大幅度减少了错装、漏装等人为错误的发生的概率，消除质量隐患。未来还将继续深入生产一线，挖掘数字化改造点，同时针对现有系统存在的不足，不断改进和升级系统，同时实现与电装中心制造执行系统的集成，使之成为整个电装工作中重要的一环，实现电装数字化工作的整体升级。
参考文献：
［1］王杨．航天器低频电缆网的设计［Ｊ］．航天器环境工程，２０１３，３０（２）：２００－２０２．
［2］李瑞．航天器电缆网通用技术要求：Ｑ／Ｗ１４５７—２０１５［Ｓ］．２０１５．
论文作者:蔡陈,刘丽
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/30
标签：导线论文; 工艺论文; 电缆论文; 工作论文; 文件论文; 航天器论文; 电子产品论文; 《防护工程》2019年12期论文;