文章(zhang)來源：光明(ming)日報 發布時間：2021-05-07
隨著新(xin)基建熱(re)潮的興起，數(shu)字技術(shu)正成為眼下的熱(re)詞。
高速(su)(su)動車(che)組是(shi)大(da)國重器。今天，“復興號(hao)”奔馳在(zai)祖國廣袤的大(da)地上，以時速(su)(su)350公里(li)的運營速(su)(su)度領跑全球，在(zai)“復興號(hao)”動車(che)組的制造過程(cheng)中，從車(che)體焊接、轉向架裝(zhuang)配到總裝(zhuang)調試(shi)、運行(xing)維(wei)護，數字技術在(zai)背后扮(ban)演著至關重要的角(jiao)色。
數字化焊接，實時管控有了“火眼金睛”
在中國高(gao)鐵列車核心研制基地中車青島四方(fang)股份有(you)限公司(si)（以下簡稱中車四方(fang)），動車組車體生產線上，正在焊接(jie)的車體，每0.5秒(miao)就有(you)一組焊接(jie)數(shu)據上傳到焊接(jie)管理中心。這是(shi)車體焊接(jie)數(shu)字(zi)化管理系統的場(chang)景。
焊(han)接是動車(che)組車(che)體制造的關鍵工(gong)藝(yi)。一列動車(che)組，有上萬道焊(han)縫。如何(he)管控焊(han)接質量？
車體焊(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝師池(chi)浩瀚(han)表(biao)示，傳統(tong)的焊(han)接(jie)(jie)(jie)，依靠焊(han)工(gong)在焊(han)完后(hou)進(jin)行自(zi)檢(jian)、互檢(jian)、巡(xun)檢(jian)，無(wu)法對(dui)焊(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程進(jin)行實時監(jian)控。中(zhong)車四方通(tong)過(guo)數字化技術，建成了(le)國內首個(ge)動車組焊(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程數字化管(guan)理系(xi)(xi)統(tong)。通(tong)過(guo)布設在焊(han)機(ji)上的數據采(cai)集(ji)器，焊(han)接(jie)(jie)(jie)管(guan)理系(xi)(xi)統(tong)能夠實時采(cai)集(ji)焊(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)的所有(you)焊(han)接(jie)(jie)(jie)參數，像焊(han)接(jie)(jie)(jie)電壓、電流等，每0.5秒(miao)記錄一(yi)次，并自(zi)動與標準參數進(jin)行比對(dui)，一(yi)旦出現(xian)超差(cha)自(zi)動報(bao)警。
“焊接數字化管理(li)系統就(jiu)像一(yi)雙‘火眼金睛(jing)’，通過對(dui)焊接數據的實(shi)時(shi)采集(ji)、自(zi)動(dong)判斷、自(zi)動(dong)報警，實(shi)時(shi)地‘監視(shi)’車(che)體的焊接過程，實(shi)現(xian)了(le)對(dui)焊接的‘過程管控’，從而能(neng)夠更好地保障焊接質量。”池浩瀚說。
目(mu)前，在車體生產(chan)線(xian)上，焊(han)接數字化管理(li)系統連接了一百(bai)多臺焊(han)機，動車組車體的每一道關鍵焊(han)縫都(dou)實(shi)現了實(shi)時(shi)管控。
數字化裝配，讓制造過程可追溯
轉(zhuan)向架(jia)相當于列車的(de)“腿腳”，是動(dong)車組的(de)關鍵核心部件(jian)。轉(zhuan)向架(jia)工藝師姚迪說，一個轉(zhuan)向架(jia)有400多(duo)種零(ling)部件(jian)，從上線裝(zhuang)配(pei)到完成制(zhi)造，會產生近(jin)萬項制(zhi)造數(shu)據(ju)。他們通(tong)過轉(zhuan)向架(jia)數(shu)字化(hua)裝(zhuang)配(pei)線，借助(zhu)物聯(lian)網(wang)、智能傳感等技術，以數(shu)控(kong)機床、扭矩采集以及輔助(zhu)裝(zhuang)配(pei)為主的(de)智能設備進行聯(lian)網(wang)聯(lian)控(kong)，實(shi)現了轉(zhuan)向架(jia)制(zhi)造數(shu)據(ju)的(de)自動(dong)采集、自動(dong)判定和自動(dong)歸集。
“一(yi)個(ge)螺栓用(yong)了多大扭矩？一(yi)個(ge)裝配(pei)的(de)尺寸多少？轉(zhuan)向架(jia)裝配(pei)中(zhong)的(de)每一(yi)個(ge)制(zhi)造數據，都會(hui)被精確采集記錄(lu)。”姚迪表示，近萬項的(de)制(zhi)造數據，包括人員(yuan)信(xin)(xin)(xin)息(xi)、設備信(xin)(xin)(xin)息(xi)、物料(liao)信(xin)(xin)(xin)息(xi)、質量信(xin)(xin)(xin)息(xi)等(deng)，形成一(yi)個(ge)轉(zhuan)向架(jia)的(de)電子(zi)化“制(zhi)造履歷”。有了這個(ge)制(zhi)造履歷，實(shi)現了制(zhi)造過程的(de)可追溯。
制(zhi)造(zao)(zao)過程(cheng)可追(zhui)溯，可以更好地保(bao)障轉向架(jia)的裝配質量。同(tong)時(shi)，基于裝配大數據，能(neng)夠對產(chan)品一(yi)次交檢合(he)格(ge)率(lv)、工(gong)序能(neng)力指數、質量穩定(ding)性等進行(xing)分(fen)析，從而指導優化生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng)和(he)制(zhi)造(zao)(zao)工(gong)藝，提(ti)高制(zhi)造(zao)(zao)效率(lv)和(he)產(chan)品質量。
數字化調試，大大縮短調試周期
完成組(zu)裝的動車組(zu)，出(chu)廠前(qian)必須進行調試。
“調試就是對(dui)動(dong)車(che)(che)組進行(xing)功能符合性驗證，相當于‘體(ti)檢’，合格后動(dong)車(che)(che)組才能出廠交付。”電(dian)氣調試工藝師孫曉東表示，調試試驗是動(dong)車(che)(che)組出廠前(qian)的一(yi)道關鍵制造工序。
一列(lie)動車(che)組有16000多(duo)個試(shi)驗項點，調試(shi)過程(cheng)(cheng)數(shu)據(ju)量龐大，流程(cheng)(cheng)復雜(za)。依靠傳統的人(ren)(ren)工記錄、人(ren)(ren)工測試(shi)，很難(nan)突破調試(shi)效率的瓶頸(jing)。因此(ci)，數(shu)字化、自動化正在成為動車(che)組調試(shi)線(xian)上的關鍵詞。
孫曉東(dong)介紹，他(ta)們對調(diao)(diao)試線(xian)進行了(le)(le)數字(zi)(zi)化(hua)升級，建成了(le)(le)動(dong)(dong)車(che)組數字(zi)(zi)化(hua)調(diao)(diao)試線(xian)。這個數字(zi)(zi)化(hua)調(diao)(diao)試線(xian)，實現(xian)了(le)(le)動(dong)(dong)車(che)組試驗(yan)記錄(lu)文件100%電(dian)子(zi)化(hua)交檔、試驗(yan)全過(guo)程數據100%存(cun)儲上傳。不僅如此(ci)，借助(zhu)數字(zi)(zi)技術和(he)智能化(hua)裝備(bei)，調(diao)(diao)試線(xian)還開發了(le)(le)十余(yu)種自動(dong)(dong)化(hua)調(diao)(diao)試設備(bei)，使動(dong)(dong)車(che)組的部分(fen)調(diao)(diao)試項點實現(xian)了(le)(le)自動(dong)(dong)化(hua)調(diao)(diao)試。
“這(zhe)些自(zi)動(dong)化調試設備，能夠根(gen)據(ju)任務指令，自(zi)動(dong)采集(ji)試驗(yan)數據(ju)，對試驗(yan)數據(ju)進(jin)行自(zi)動(dong)判斷，并(bing)自(zi)動(dong)生成(cheng)試驗(yan)結果。”孫曉東說，目前實現自(zi)動(dong)化試驗(yan)的調試項點已經達到3000多個。
數字化調試線投入(ru)應用后，動(dong)車組的調試效率(lv)大幅提高。一列8輛標準編組的動(dong)車組，調試周期縮短了(le)2天以上。
大數據護航，每年可預防故障隱患數百件
數字顯示，中車(che)四(si)方每天有(you)1300多(duo)列(lie)動(dong)(dong)車(che)組(zu)運行(xing)在全國(guo)各地。這1300多(duo)列(lie)動(dong)(dong)車(che)組(zu)，每列(lie)車(che)每天的運行(xing)狀態數據(ju)(ju)，都會實時傳(chuan)回到企業數據(ju)(ju)中心。
基于(yu)大數(shu)(shu)據技術，企業建成(cheng)了動(dong)車(che)組(zu)(zu)(zu)智能運維平臺。在(zai)這里，大數(shu)(shu)據被應用到(dao)動(dong)車(che)組(zu)(zu)(zu)運維，成(cheng)為護(hu)航(hang)動(dong)車(che)組(zu)(zu)(zu)運行(xing)安(an)全的新“神(shen)器”。
“一(yi)列在(zai)線運(yun)(yun)行(xing)(xing)的(de)動車組，設有數(shu)千個數(shu)據測(ce)點(dian)，傳(chuan)感器(qi)實時(shi)采集(ji)列車的(de)運(yun)(yun)行(xing)(xing)狀(zhuang)態數(shu)據，監測(ce)列車運(yun)(yun)行(xing)(xing)狀(zhuang)況，每(mei)10秒就(jiu)向地面發(fa)送一(yi)次數(shu)據。”信息(xi)系統運(yun)(yun)營(ying)主管工(gong)程(cheng)師王川表示，企業利用(yong)動車組運(yun)(yun)行(xing)(xing)實時(shi)數(shu)據，并融合列車的(de)制造履歷數(shu)據、線路數(shu)據、運(yun)(yun)用(yong)數(shu)據、維(wei)修(xiu)數(shu)據、自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)數(shu)據等，應用(yong)大數(shu)據挖掘技術和人工(gong)智能算法(fa)，開發(fa)出動車組關(guan)鍵部件故(gu)障(zhang)預測(ce)模型，能夠在(zai)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)之前對(dui)故(gu)障(zhang)進行(xing)(xing)預測(ce)、預警，從而提供(gong)維(wei)護建(jian)議(yi)。
“這種基于(yu)大(da)數(shu)(shu)據的運(yun)維模式，將傳(chuan)統被(bei)動式的故(gu)障后維修或定期修，變為主動的預測(ce)性(xing)維護(hu)，從而能夠有效降低(di)列車故(gu)障率，更好(hao)地保障行車安全，提高運(yun)維效率。”王川(chuan)說(shuo)，目前，動車組智能運(yun)維平臺已上(shang)線應用近100個故(gu)障預測(ce)模型，利用大(da)數(shu)(shu)據技術，每(mei)年能成功預防故(gu)障隱(yin)患數(shu)(shu)百件。
【責(ze)任編輯：趙藝涵】