文章來源：光明(ming)日報 發布(bu)時間(jian)：2021-05-07
隨著新基建(jian)熱(re)潮的(de)興起，數字技術正成為眼(yan)下的(de)熱(re)詞。
高(gao)速(su)動車(che)組(zu)是大(da)國(guo)重(zhong)器。今天，“復興號(hao)”奔馳在祖國(guo)廣袤(mao)的(de)大(da)地上，以時速(su)350公(gong)里(li)的(de)運(yun)營速(su)度領跑全球，在“復興號(hao)”動車(che)組(zu)的(de)制造過程中，從車(che)體焊接、轉向架(jia)裝(zhuang)配(pei)到(dao)總(zong)裝(zhuang)調試、運(yun)行維(wei)護，數字技術(shu)在背后扮演著至(zhi)關(guan)重(zhong)要的(de)角(jiao)色。
數字化焊接，實時管控有了“火眼金睛”
在中國(guo)高鐵列車(che)(che)(che)核心(xin)研制基地中車(che)(che)(che)青島四方股份(fen)有(you)(you)限(xian)公司（以下簡(jian)稱(cheng)中車(che)(che)(che)四方），動車(che)(che)(che)組車(che)(che)(che)體生產線上，正在焊(han)(han)接(jie)的(de)車(che)(che)(che)體，每0.5秒(miao)就有(you)(you)一(yi)組焊(han)(han)接(jie)數(shu)(shu)據上傳(chuan)到(dao)焊(han)(han)接(jie)管(guan)理中心(xin)。這是車(che)(che)(che)體焊(han)(han)接(jie)數(shu)(shu)字化管(guan)理系統的(de)場景。
焊(han)接是動車(che)組車(che)體制造(zao)的(de)關鍵工藝。一列動車(che)組，有上萬道焊(han)縫(feng)。如(ru)何管控焊(han)接質量？
車(che)體焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝(yi)師池浩瀚表示，傳統的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)，依靠(kao)焊(han)(han)(han)工(gong)在焊(han)(han)(han)完后進(jin)行自(zi)檢(jian)(jian)、互檢(jian)(jian)、巡檢(jian)(jian)，無法(fa)對焊(han)(han)(han)接(jie)過程(cheng)進(jin)行實(shi)時(shi)監控。中車(che)四方(fang)通過數字(zi)化技術(shu)，建成了國內首個動車(che)組焊(han)(han)(han)接(jie)過程(cheng)數字(zi)化管理系統。通過布設(she)在焊(han)(han)(han)機上的(de)數據采(cai)集器，焊(han)(han)(han)接(jie)管理系統能夠實(shi)時(shi)采(cai)集焊(han)(han)(han)接(jie)過程(cheng)中的(de)所有焊(han)(han)(han)接(jie)參數，像焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)壓、電(dian)流(liu)等，每0.5秒記錄一(yi)次，并自(zi)動與標準參數進(jin)行比(bi)對，一(yi)旦出現(xian)超差自(zi)動報警。
“焊接(jie)數字化(hua)管(guan)理系(xi)統就像一(yi)雙‘火眼金睛(jing)’，通過(guo)對(dui)焊接(jie)數據的實(shi)時(shi)(shi)采集、自動判斷、自動報警，實(shi)時(shi)(shi)地‘監視(shi)’車體(ti)的焊接(jie)過(guo)程(cheng)，實(shi)現了對(dui)焊接(jie)的‘過(guo)程(cheng)管(guan)控’，從(cong)而(er)能夠更好(hao)地保障焊接(jie)質(zhi)量。”池浩(hao)瀚(han)說。
目前，在車(che)體生產線上，焊接數字化管理系(xi)統連接了一百多臺焊機，動車(che)組車(che)體的每一道關鍵(jian)焊縫都實現了實時(shi)管控(kong)。
數字化裝配，讓制造過程可追溯
轉(zhuan)向(xiang)(xiang)架相當于(yu)列車的(de)(de)“腿腳”，是(shi)動(dong)車組的(de)(de)關(guan)鍵核心部(bu)件。轉(zhuan)向(xiang)(xiang)架工(gong)藝師姚迪說，一個轉(zhuan)向(xiang)(xiang)架有400多種零部(bu)件，從上線(xian)裝(zhuang)配(pei)到完成制造(zao)，會產生(sheng)近(jin)萬項制造(zao)數據。他們通過(guo)轉(zhuan)向(xiang)(xiang)架數字化裝(zhuang)配(pei)線(xian)，借助物聯網(wang)、智能傳感等技術，以(yi)數控機(ji)床、扭(niu)矩采(cai)(cai)集以(yi)及輔助裝(zhuang)配(pei)為主的(de)(de)智能設備(bei)進行聯網(wang)聯控，實現了轉(zhuan)向(xiang)(xiang)架制造(zao)數據的(de)(de)自動(dong)采(cai)(cai)集、自動(dong)判(pan)定和自動(dong)歸集。
“一(yi)個螺(luo)栓用了多大(da)扭矩？一(yi)個裝配的(de)尺(chi)寸多少(shao)？轉向(xiang)架裝配中的(de)每(mei)一(yi)個制(zhi)造(zao)(zao)數(shu)據，都會被精確采集記錄。”姚迪表示，近(jin)萬(wan)項的(de)制(zhi)造(zao)(zao)數(shu)據，包括人員信息(xi)(xi)、設備信息(xi)(xi)、物料(liao)信息(xi)(xi)、質(zhi)量信息(xi)(xi)等，形成一(yi)個轉向(xiang)架的(de)電(dian)子(zi)化“制(zhi)造(zao)(zao)履(lv)歷”。有了這個制(zhi)造(zao)(zao)履(lv)歷，實現了制(zhi)造(zao)(zao)過(guo)程(cheng)的(de)可(ke)追溯。
制造過(guo)程可(ke)追溯，可(ke)以(yi)更好地(di)保障轉向(xiang)架的裝配質(zhi)量。同時，基(ji)于裝配大數(shu)據，能夠對產品一次(ci)交(jiao)檢(jian)合格率、工序能力指數(shu)、質(zhi)量穩定性(xing)等進(jin)行(xing)分析(xi)，從而指導(dao)優(you)化(hua)生(sheng)產流(liu)程和(he)制造工藝，提高(gao)制造效率和(he)產品質(zhi)量。
數字化調試，大大縮短調試周期
完成組裝的動車組，出廠前(qian)必須進行調(diao)試(shi)。
“調(diao)試(shi)(shi)(shi)就是對動車組(zu)(zu)進行功能(neng)符合性驗(yan)證，相當于‘體檢’，合格后動車組(zu)(zu)才能(neng)出廠(chang)(chang)交付。”電(dian)氣調(diao)試(shi)(shi)(shi)工藝師孫曉東(dong)表示，調(diao)試(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)是動車組(zu)(zu)出廠(chang)(chang)前的一道關鍵制造(zao)工序。
一(yi)列動(dong)車組有16000多個試(shi)(shi)驗項點，調試(shi)(shi)過程(cheng)數(shu)據量龐大，流程(cheng)復雜。依靠傳(chuan)統的人(ren)工(gong)記錄、人(ren)工(gong)測(ce)試(shi)(shi)，很難(nan)突(tu)破調試(shi)(shi)效率的瓶頸。因(yin)此(ci)，數(shu)字化、自(zi)動(dong)化正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)動(dong)車組調試(shi)(shi)線上的關鍵(jian)詞。
孫曉東介紹，他們(men)對調(diao)試(shi)線進行(xing)了(le)(le)(le)數(shu)字(zi)化(hua)升級，建成(cheng)了(le)(le)(le)動(dong)(dong)車組(zu)數(shu)字(zi)化(hua)調(diao)試(shi)線。這個(ge)數(shu)字(zi)化(hua)調(diao)試(shi)線，實現(xian)了(le)(le)(le)動(dong)(dong)車組(zu)試(shi)驗(yan)記錄文件100%電(dian)子化(hua)交檔、試(shi)驗(yan)全(quan)過程數(shu)據100%存儲(chu)上傳。不僅如(ru)此，借助數(shu)字(zi)技術(shu)和智(zhi)能化(hua)裝(zhuang)備，調(diao)試(shi)線還開發了(le)(le)(le)十余種自動(dong)(dong)化(hua)調(diao)試(shi)設備，使動(dong)(dong)車組(zu)的部(bu)分調(diao)試(shi)項點實現(xian)了(le)(le)(le)自動(dong)(dong)化(hua)調(diao)試(shi)。
“這些自(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)調試(shi)設備，能夠根據(ju)任務指(zhi)令，自(zi)動(dong)(dong)(dong)采集試(shi)驗數據(ju)，對試(shi)驗數據(ju)進行自(zi)動(dong)(dong)(dong)判斷，并自(zi)動(dong)(dong)(dong)生成(cheng)試(shi)驗結果。”孫曉東說，目前實現(xian)自(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)試(shi)驗的調試(shi)項點已經達到3000多個(ge)。
數字化調(diao)試(shi)(shi)線投入應用(yong)后，動車組(zu)的(de)調(diao)試(shi)(shi)效率大(da)幅提高。一列(lie)8輛標準(zhun)編組(zu)的(de)動車組(zu)，調(diao)試(shi)(shi)周期(qi)縮短(duan)了2天以上。
大數據護航，每年可預防故障隱患數百件
數(shu)(shu)字顯(xian)示，中車四方每(mei)(mei)天有(you)1300多(duo)列動(dong)車組運(yun)(yun)行在全國各地。這(zhe)1300多(duo)列動(dong)車組，每(mei)(mei)列車每(mei)(mei)天的運(yun)(yun)行狀態數(shu)(shu)據，都會(hui)實時(shi)傳(chuan)回到(dao)企業數(shu)(shu)據中心(xin)。
基于(yu)大數(shu)據技術(shu)，企(qi)業建成了動車組智能運維平臺(tai)。在這(zhe)里(li)，大數(shu)據被應用到(dao)動車組運維，成為(wei)護航動車組運行安全的(de)新“神器”。
“一(yi)列在線(xian)運(yun)行的(de)動車(che)(che)組，設有數(shu)(shu)(shu)(shu)千個數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)測(ce)點，傳感(gan)器(qi)實(shi)時采集列車(che)(che)的(de)運(yun)行狀態數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)，監測(ce)列車(che)(che)運(yun)行狀況(kuang)，每10秒就(jiu)向地面發送(song)一(yi)次數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)。”信息(xi)系統運(yun)營(ying)主管工(gong)程(cheng)師王川表示，企(qi)業(ye)利(li)用動車(che)(che)組運(yun)行實(shi)時數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)，并融合列車(che)(che)的(de)制(zhi)造履歷數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、線(xian)路數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、運(yun)用數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、維修(xiu)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、自然環境數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)等，應用大(da)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)挖掘技術和(he)人工(gong)智能(neng)(neng)算法，開發出動車(che)(che)組關鍵部(bu)件故(gu)障預測(ce)模型(xing)，能(neng)(neng)夠在發生故(gu)障之前對故(gu)障進行預測(ce)、預警(jing)，從(cong)而提供維護建(jian)議。
“這種基于大數(shu)據的(de)運維(wei)模式，將傳統被動(dong)式的(de)故障(zhang)后維(wei)修或定(ding)期修，變為主(zhu)動(dong)的(de)預測性維(wei)護，從而能夠有(you)效降(jiang)低列(lie)車(che)故障(zhang)率，更好地保(bao)障(zhang)行車(che)安全，提高運維(wei)效率。”王川(chuan)說，目前，動(dong)車(che)組(zu)智(zhi)能運維(wei)平臺已(yi)上線應用近100個故障(zhang)預測模型(xing)，利用大數(shu)據技術，每年能成功預防故障(zhang)隱患數(shu)百(bai)件(jian)。
【責任編輯：趙藝(yi)涵(han)】