數(shù)字技術(shù)賦能 中車四方動車組“智”造升級

復(fù)興號運(yùn)行中。

青島新聞網(wǎng)4月26日訊 （記者 任俊峰 通訊員 鄧旺強(qiáng)）隨著“新基建”熱潮的興起，“數(shù)字技術(shù)”正成為眼下的絕對“熱詞”。高速動車組是大國重器，今天，復(fù)興號奔馳在祖國廣袤的大地上，以時速350公里的運(yùn)營速度領(lǐng)跑全球，是中國制造一張靚麗的“金名片”?！皬?fù)興號”動車組的制造，數(shù)字技術(shù)也在背后扮演著重要角色。

中車四方股份公司工人正在進(jìn)行動車組靜態(tài)調(diào)試。

在中國高鐵列車核心研制基地中車四方股份公司，數(shù)字技術(shù)已在動車組的各個制造環(huán)節(jié)乃至運(yùn)用維護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用，擁有豐富的應(yīng)用場景。數(shù)字技術(shù)，正在成為賦能動車組“智”造升級的一把“新利器”。

完成制造的“復(fù)興號”動車組駛出中車四方股份公司廠房。

車體焊接有了“火眼金睛”

在中車四方股份公司動車組車體生產(chǎn)線上，正在焊接的車體，每0．5秒就有一組焊接數(shù)據(jù)上傳到焊接管理中心。這是車體焊接數(shù)字化管理系統(tǒng)的場景。

焊接，是動車組車體制造的關(guān)鍵工藝。一列動車組，有上萬道焊縫。如何管控焊接質(zhì)量？傳統(tǒng)的焊接，依靠焊工在焊完后進(jìn)行自檢、互檢、巡檢，無法對焊接過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。

中車四方利用數(shù)字化技術(shù)，建成了國內(nèi)首個動車組焊接過程數(shù)字化管理系統(tǒng)。通過布設(shè)在焊機(jī)上的數(shù)據(jù)采集器，焊接管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集焊接過程中的所有焊接參數(shù)，像焊接電壓、電流等，每0．5秒記錄一次，并自動與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比對，一旦出現(xiàn)超差自動報警。

焊接數(shù)字化管理系統(tǒng)就像一雙“火眼金睛”，通過對焊接數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、自動判斷、自動報警，實(shí)時地“監(jiān)視”車體的焊接過程，實(shí)現(xiàn)了對焊接的“過程管控”，從而能夠更好地保障焊接質(zhì)量。

目前，在車體生產(chǎn)線上，焊接數(shù)字化管理系統(tǒng)聯(lián)接了一百多臺焊機(jī)，動車組車體的每一道關(guān)鍵焊縫都實(shí)現(xiàn)了實(shí)時管控。

完成制造的“復(fù)興號”動車組轉(zhuǎn)向架。

精確記錄每個裝配數(shù)據(jù) 制造“履歷”可追溯

轉(zhuǎn)向架相當(dāng)于列車的“腿腳”，是動車組的關(guān)鍵核心部件。

一個轉(zhuǎn)向架有400多種零部件，從上線裝配到完成制造，會產(chǎn)生近萬項制造數(shù)據(jù)。

中車四方建成了轉(zhuǎn)向架數(shù)字化裝配線，借助物聯(lián)網(wǎng)、智能傳感、無線通訊等技術(shù)，將以數(shù)控機(jī)床、扭矩采集以及輔助裝配為主的智能設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向架制造數(shù)據(jù)的自動采集、自動判定和自動歸集。

一個螺栓用了多大扭矩？一個裝配的尺寸多少？轉(zhuǎn)向架裝配中的每一個制造數(shù)據(jù)，都會被“精確”記錄。近萬項的制造數(shù)據(jù)，包括人員信息、設(shè)備信息、物料信息、質(zhì)量信息等等，形成一個轉(zhuǎn)向架的電子化“制造履歷”。

數(shù)字化的制造履歷，實(shí)現(xiàn)了制造過程的可追溯。

制造過程可追溯，可以更好地保障轉(zhuǎn)向架的裝配質(zhì)量。同時，基于裝配大數(shù)據(jù)，能夠?qū)Ξa(chǎn)品一次交檢合格率、工序能力指數(shù)、質(zhì)量穩(wěn)定性等進(jìn)行分析，從而指導(dǎo)優(yōu)化生產(chǎn)流程和制造工藝，提高制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

中車四方股份公司“復(fù)興號”動車組在京滬高鐵運(yùn)行。

數(shù)字調(diào)試“顯身手”：大幅縮短調(diào)試周期

完成組裝的動車組，出廠前必須進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試，就是對動車組進(jìn)行功能符合性驗(yàn)證，相當(dāng)于“體檢”，合格后才能出廠交付。調(diào)試試驗(yàn)是動車組出廠前的一道關(guān)鍵制造工序。

一列動車組有16000多個試驗(yàn)項點(diǎn)，調(diào)試過程數(shù)據(jù)量龐大，流程復(fù)雜。依靠傳統(tǒng)的人工記錄、人工測試，很難突破調(diào)試效率的瓶頸。

在中車四方，數(shù)字化、自動化正在成為動車組調(diào)試線上的“關(guān)鍵詞”。

中車四方對調(diào)試線進(jìn)行數(shù)字化升級，建成了動車組數(shù)字化調(diào)試線。該數(shù)字化調(diào)試線，實(shí)現(xiàn)了動車組試驗(yàn)記錄文件100％電子化交檔、試驗(yàn)全過程數(shù)據(jù)100％存儲上傳。不僅如此，借助數(shù)字技術(shù)和智能化裝備，調(diào)試線還開發(fā)了十余種自動化調(diào)試設(shè)備，使動車組的部分調(diào)試項點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了“自動化調(diào)試”。

這些自動化調(diào)試設(shè)備，能夠根據(jù)任務(wù)指令，自動采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動判斷，并自動生成試驗(yàn)結(jié)果。目前，實(shí)現(xiàn)自動化試驗(yàn)的調(diào)試項點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到3000多個。

數(shù)字化調(diào)試線投入應(yīng)用后，動車組的調(diào)試效率大幅提高。一列8輛標(biāo)準(zhǔn)編組的動車組，調(diào)試周期縮短了2天以上。

中車四方股份公司動車組總裝生產(chǎn)線，正在進(jìn)行自動化調(diào)試。

“大數(shù)據(jù)”護(hù)航動車組安全：每年預(yù)防故障隱患數(shù)百件

目前，中車四方每天有1300多列動車組運(yùn)行在全國各地。這1300多列動車組，每列車每天的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，都會實(shí)時傳回到企業(yè)數(shù)據(jù)中心。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，中車四方建成了動車組智能運(yùn)維平臺。在這里，大數(shù)據(jù)被應(yīng)用到動車組運(yùn)維，成為護(hù)航動車組運(yùn)行安全的新“神器”。

一列在線運(yùn)行的動車組，設(shè)有數(shù)千個數(shù)據(jù)測點(diǎn)，傳感器實(shí)時采集列車的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，監(jiān)測列車運(yùn)行狀況，每10秒就向地面發(fā)送一次數(shù)據(jù)。

企業(yè)利用動車組運(yùn)行實(shí)時數(shù)據(jù)，并融合列車的制造履歷數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)、運(yùn)用數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)、自然環(huán)境數(shù)據(jù)等，應(yīng)用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和人工智能算法，開發(fā)出動車組關(guān)鍵部件故障預(yù)測模型，能夠在發(fā)生故障之前對故障進(jìn)行預(yù)測、預(yù)警，從而提供維護(hù)建議。

這種基于大數(shù)據(jù)的運(yùn)維模式，將傳統(tǒng)被動式的故障后維修或定期修，變?yōu)榱酥鲃拥念A(yù)測性維護(hù)，從而能夠有效降低列車故障率，更好地保障行車安全，提高運(yùn)維效率。

中車四方股份公司高速動車組車體數(shù)字化焊接生產(chǎn)線。

目前，在中車四方，動車組智能運(yùn)維平臺已上線應(yīng)用近100個故障預(yù)測模型，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，每年成功預(yù)防故障隱患數(shù)百件。

從車體焊接、轉(zhuǎn)向架裝配到總裝調(diào)試，再到運(yùn)維服務(wù)，數(shù)字技術(shù)大顯身手，為動車組“智”造插上了“數(shù)字翅膀”，提高了動車組的制造效率、產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平。

未來，中車四方還將以產(chǎn)品全壽命周期管理為核心，持續(xù)提升數(shù)字技術(shù)水平，推進(jìn)動車組制造“數(shù)字＋”“智能＋”升級，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展增添新的動能。