第 42 卷 2025 年第 2 期 上海航天（中英文） AEROSPACE SHANGHAI （CHINESE & ENGLISH） 卫星总装智能工厂的内涵及关键技术 邢香园 1，夏永江 2，陈小弟 1，万 峰 1，陈瑞启 1，庄存波 3 （1. 上海卫星装备研究所，上海 200240；2. 上海航天技术研究院，上海 201109； 3. 北京理工大学 机械与车辆学院，北京 星制造业 务，提出构建卫星总装智能工厂。阐述了卫星总装智能工厂的内涵和体系架构，提出了基于工业互联网的产业链 跨域协同、面向人机协作的柔性智能成套装备、人工智能辅助工艺决策与执行控制、基于数字孪生的工厂运行智能 管控等关键技术。结合实例开展了卫星总装智能工厂集成应用验证，生产综合效能得到显著提升，为推动卫星智 能制造模式转型提供有益借鉴。 关键词: 卫星总装； 智能工厂； 工业互联网； 数字孪生； 人工智能（AI） 中图分类号: TP 391.9 文献标志码: A DOI: 10.19328/j.cnki.2096⁃8655.2025.02.009 引用格式： 邢香园，夏永江，陈小弟，等 . 卫星总装智能工厂的内涵及关键技术［J］. 上海航天（中英文），2025，42 （2）：83-98. Connotation and Key Techniques for Satellite Assembly

大制造领域产品开发、订单交付过程整体概览 产品开发（ IPD ） 中长期规划 项目策划 概念开发 量产开发 生产准备 产品生命周期 研发 工艺 质量 采购 物流 计划 单一产品工艺策划 冲压、涂装、焊装、总装材料开发 工艺平台规划 工艺新技术开发 中长期产品工艺策划 BOM 开发 工艺执行 工艺变更 工艺文件管理 工艺技术、预批量技术验证 可制造性评审 设备、夹具、模具开发 新产品项目质量 质量 外协件质量 供应商质量 生产质量 外委质量 预测、订单 交付 生产 生产规划 生产能力 用 户 用 户 订单交付（ OTD ） 外委工厂 生产过程 爬坡计划 冲压 焊装 涂装 总装 维修 人员技能 人员考勤 人员绩效 人员培训 三方人员 变化点 安全管理 现场 5S 管理 现场 5S 检查 过程控制 生产效率 完工报工 生产异常 统计分析 入口检查 产品终检 现场质量问题处理 核心过程 数字化工厂建设目标收益 一级过程 二级过程 收益指标 当前水平 提升目标 生产过程 总装 订单及时满足率 目标： 100% 总装综合可动率 93% 95% 整车 Audit 等级（ H7 ） 1.5 1.4 零公里千车缺陷率 PDI 2‰ 0 总装过程审核符合率 85% 91% 总装一次交检合格率（ H 平台） 89% 94% 整车 DPU （ H7 ） 0.15 0.1

Confidential All Rights Reserved. 综述：人形机器人落地场景 VS 胜任工种 基本实现功能 任务单一 任务复杂 演出类 巡场类 搬运类(商业) 强交互类 餐饮制作 总装类 工站衔接 搬运类(工业) 质检类 娱乐类 监测类 家务类 搬运类(家庭) 2025~2030年目标 商业服务 家庭服务 工业服务（后续章节详细展开） 工 作 环 境 复 杂 杂 工 作 环 境 简 单 …综上所述，未来人形机器人落地场景由工业逐渐向家庭、商业演进；优先胜任工种以工业（质检、搬运等）家庭（健康监测、搬运等）商 业（演出），逐渐向复杂的工业总装、家务、餐饮制作等演进 Source: M2研究 & 分析；全球人形机器人企业专家访谈；转载引用内容请标明来源 9 M2 2025 Proprietary and Confidential All Rights 同工业机器人/AGV等自动化设备，优先落地人工参与度高的半柔性工序（如电池制 造、总装），优先胜任的工种具备四类特征（半柔性、短链步骤、物料标准、高频重复），如搬运、质检、工站衔接、基础组装 12 新能源汽车制造 五大工序 人形机器人 适配工种 搬运类 质检类 工站衔接类 冲压 焊接 涂装 电池制造 总装 基础组装类 人形机器人进厂打工将“分级而行”： 1. 筛选现阶段可适配工种：搬

优化后 上游 下游 超限 物料 企业 指标 实施前 实施后 奇瑞汽车 发动机装配出错率 0.5‰ 0.03‰ 江淮汽车 整车交验合格率 91.57% 93.73% 一汽海马汽车 总装线设备综合效率 77% 83% 典型案例：汽车行业 用于奇瑞、江淮、 一汽海马等自主品牌汽车生产 142 四、智能制造案例分析—数字工厂 ax UniMax PCT UniM MMS 在制品跟踪与生产过程可视化监控系统 145 四、智能制造案例分析—数字工厂 自主品牌汽车生产企业（江淮、奇瑞、海马、江铃、中国重汽、万山等） 发动机加工 / 装配车 间 混合型生产 焊装 - 涂装 - 总装车 间 流水型生产 车身路由 控制器 配色验证 控制器 物料匹配 装置 智能料架 工艺序列优先的 混合排程 冲压车间 作业型生 产 硬件装置 四、智能制造案例分析—数字工厂 焊装 - 涂装 - 总装 关联优化排序 涂装车间 配色规划 140 120 100 80 60 40 200 400 0 600 ANGA-OPT ANGA-AVG GA-AVG GA-OPT 效果：提高关键 件相似度 20% 以 上 总装车间 混流排序 主要工作之二：

TECHNOLOGY(SHANGHAI)CO.,LTD. 望 ： … - - i- Q MS W d 工厂建模 × 物理建模与工艺建模 三焊装车间 涂装车间 总装车间 三 PBS 工段 内饰工段 → 内饰一线 □ 内饰一上战 三 TL1_001 三 TL1_002 三 TL1_003 TL1004 三 TL1_005 BTL1_005L BTL1_005R VN:LU1E5A2U4K7706937 车型： E55 颜色：云白 左后门玻璃导精密封条与左四角窗上饰条干涉 未修复 右前门独 总装大卡返修项目末完成 左 A 内饰板下酱勿 右 后 门 关 闭 时 密 务 起 返修关联 自动化 - 质量缺陷的自动闭环管 理 根据车型与岗位信息自动加载 QG 检查项 左柱上下内饰概间独大 显示现场呼叫 可视化 - 所有可视化均支持 Web 发布或移动端应 用 生产应用 质量应用 报表应用 中央监控大屏 生产监控显示 质量门录入 复检确认 涂装车间 1827 出上月 总装车间 127 8 出上周 依柯力 inkelink 焊装车间 100 焊装近 10 天产量趋势围

智慧管理 Wisdom management 智能生产 Intelligent production 智能物流 Intelligent logistics n 工艺研究——基础工艺突破 u 总装 注塑 喷涂 外喷水性涂料研 究 水壶外壳抛光技 术 陶瓷内胆应用 复合材料焊接 内销陶瓷涂料应用 豪克能抛光 技术研究 高频预热技 提升工厂工艺水平，支撑自动化、柔性化、信息化、智能化的实现 工艺研究 智能装配 柔性生产 供方协同 精益基础 方 向 目标 2028 年 2026 年 2025 年 注塑 电子 总装 钣金 智慧管理 Wisdom management 智能生产 Intelligent production 智能物流 Intelligent logistics n 工艺协同——前沿技术研究 机器人喷涂、自动识别快速换型（混流生 产） 炉后 AOI 检测技术、全自动调压技术； 下线自动打包； 仓储无人化 注塑成型丝印包装下线全自动化； 外观自动检测； 下线自动入库； 各总装自动化线全面复制推广； 智能化集群控制系统搭建； 钣金豆浆机桶身连续流生产线； 水壶发热盘连续流生产线； 关键设备信息互联； SMT 贴片车间无人化； 电子智能信息车间搭建；

设备控制类系统 设备自控系统 车间 A 工厂 总装 1 2 废品类型 规格废 一、 MES 基础数据模 型 物料类数据的逻辑关系 产品 A 完成 品 废品 A 废 品 物料 A 物 料 13 、 MES 基础数据模型 工艺类数据逻辑关系 工艺路线 工序 工步 总装 安装门窗板 立 工 序 BOM 作业指导书 质检要求 产品数据 EM044KID- P0OA 设备数据 一 works 咨询 总装 1 线 14 检验项目 检验规则 表面 全检 检验结果 合格 / 返修 / 不 合格 返修方案 协同化、智能化管理，其中料的管理目标为： 34 例：系统需要按照 XX 的工艺加工要求进行产品加工 实现 对生产加工全程的管控 开线 ● 总装进度； ● 工艺顺序与作业指导书； ● 尺寸、外观、插位等； ● 人员的齐套； 总装 绞线 热缩 ● 线束长度、外观、拉力； ●DDS 版本； ● 压接高宽比； ● 设备稼动率； ● 模具使用寿命； ● 丝拉力测试结果； ●

怎么有他熟悉，拿什么来规划好我们工厂？ • 而我们这样认为：是的，我是没在其工厂做过，但我们经过 多年的规划经验 –已熟悉制造业的多个常见制程：钣金冲压、钣金喷涂、注塑、塑胶喷 涂、多种线体类型、组装、总装、包装、SMT、AI、测试、B/I等多个 制程； –而且熟悉多个行业：家电、电子、手机、汽车、化工、PC –同时又熟悉政府用地规范、消防要求、各相关国家标准GB等 12 不是我，而是我们！ 5，中1-7月为销售淡季，约8.57万台，8-12 月为销售旺季，约21.43万台 –按在淡季生产储备1个月成品库存计，以旺季5个月均摊计，则月度峰 值4.28万台 –主要生产车间：钣金冲压、钣金喷涂、总装车间、以及配套模修区 –自制零部件车间：换热器、燃烧器、线材、铜管弯管等部件的自制生 产、以及壁挂炉和供暖系统的电子电控生产车间 –主要规划仓库：成品仓、钣金原材料仓、进口件战略储备仓库、包附 料线边仓(夹层)、外购件综合仓库等 规避法律风险 28 需求3、工艺流程规划工艺路径（R） • 垂直整合策略： –自制三大制程：冲压、喷涂、总装 –主要自制部件：热交换器、燃烧器、铜管、电控件及部分线 材 29 需求3、工艺流程规划工艺路径（R） • 详细生产流程： 面壳工艺流程 电控工艺流程 总装工艺流程 30 需求3、工艺流程规划工艺路径（R） • 主生产流程示意： MANUFACTURING FLOW

主要功能包含大数据分析、信息精准传递、智能化核价 & 分单、资源商关键工序过程实时监控 & 交互，并 与其它系统无缝连接，如 Master 、 WMS 、 MES 、 ERP 、 SCM 等。 钣金 注塑 滤芯 总装 … … 服务平台 ERP 研发平台 Master 供应链 平台 SCM WMS 价格 核算 云 平台 类别 区分 工艺 区分 产能 匹配 综合 评价 智能 分单 智 能 引 Run 物“找”车小微 配送可视 WCS 物联网 RFID PLC ANDON SENSOR CCR iWMS WCS iMES 物“找”货位 物“找”装配工 07/01/2025 布局 ① 总装线边生产 ② 厂内（自制）生 产 ③ 园内模块供货 ④ 大件园内供货 ⑤ 园外模块供货 ⑥ 园内 VMI 标准 装配要求高、体积 大不便运输、质量 严格 价值较高前工序、不 易运输 体积中、短距离运 运输；延迟简单装 配 同步一个流 分时同步拉动 T-1 备货 T-1 备货 T-3 备货 T-7 备货 T-7 备货 用户 个性化需求 实物流 信息流 物流中心 HUB 库 园内 厂内 ① 总装线边生产 自 制 园内供 应商 ② 厂内（自制）生产 ③ 园内模块供货 ⑥ 园内 VMI ④ 大件园内供货 园外 ⑤ 园外模块供货 小于 50KM 大于 50KM 大宗化工

....................................................................................... 21 2.2.5 总装集成：军工央企为无人机产业链链长 .................................................................................. ....................................................................... 17 图 31： 无人机产业链包括从总体设计到整机总装与技术服务的完整制造过程 .................................................................... 18 图 32： 碳纤维复合材料较金属材料具有高比强度、高比刚度 .................................................................................... 22 图 41： 无人机总装集成组装环节主要由军工央企下属的科研院所、高等院校、民营企业多方参与 ................................. 22 图 42： 2022 年无人机业务营业收入分别为 27