文章來(lai)源：新浪網 發布時間(jian)：2022-05-27
“中(zhong)(zhong)國(guo)制造(zao)向(xiang)中(zhong)(zhong)國(guo)創(chuang)造(zao)轉變，中(zhong)(zhong)國(guo)速度(du)向(xiang)中(zhong)(zhong)國(guo)質量轉變，中(zhong)(zhong)國(guo)產品向(xiang)中(zhong)(zhong)國(guo)品牌轉變”，為(wei)制造(zao)業(ye)高質量發(fa)展指明了方向(xiang)。各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)的(de)央企(qi)順應(ying)趨勢，主動(dong)求變，也在(zai)(zai)積極(ji)探索智能制造(zao)和數(shu)字化轉型(xing)新路徑。其中(zhong)(zhong)，中(zhong)(zhong)鐵裝備(bei)、中(zhong)(zhong)國(guo)長城(cheng)、振華重工、中(zhong)(zhong)車長客，在(zai)(zai)各(ge)自的(de)領域(yu)都(dou)交出了亮眼的(de)成績單。
從(cong)“腦聰目明(ming)”的(de)盾構(gou)機(ji)到“中(zhong)國架構(gou)”的(de)計(ji)算機(ji)軟硬件“PK”體系(xi)，從(cong)“魔鬼碼頭”的(de)智(zhi)能導引車到智(zhi)能行車、智(zhi)能服務的(de)高(gao)鐵列(lie)車……中(zhong)國智(zhi)造正(zheng)在成(cheng)為中(zhong)國品牌的(de)堅強(qiang)后盾。
掘進機長出“眼睛”和“大腦”
在地鐵、隧道(dao)等大(da)型地下工(gong)程建(jian)設(she)(she)中(zhong)，盾(dun)構機(ji)和(he)(he)掘(jue)進機(ji)是必不可少的工(gong)程機(ji)械。全(quan)斷面硬巖隧道(dao)掘(jue)進機(ji)（TBM）在穿(chuan)山越嶺掘(jue)進時，由于無(wu)法觀察到前方的地質情況，只能在黑暗中(zhong)摸索掘(jue)進，極易發生地質災(zai)害、設(she)(she)備(bei)損(sun)毀甚(shen)至人(ren)員傷亡的嚴重安全(quan)事故。在地下的黑暗空間里，有(you)人(ren)讓工(gong)程機(ji)械長(chang)出了“眼睛(jing)”和(he)(he)“大(da)腦”。
在(zai)山(shan)東(dong)文(wen)登抽水蓄能(neng)電(dian)站工(gong)程(cheng)中，TBM-SMART系統搭載(zai)到由(you)中鐵裝備集團自主研制的世(shi)界首臺超小轉彎半徑(jing)硬巖(yan)掘(jue)(jue)進機——“文(wen)登號(hao)”上，在(zai)施工(gong)過程(cheng)中，巖(yan)體參數(shu)預(yu)(yu)測準(zhun)確(que)度平均88.9%，成功預(yu)(yu)警卡機風險5次，實現了直線(xian)段最(zui)高日進尺(chi)20.548米，曲線(xian)段最(zui)高日進尺(chi)11.165米施工(gong)記錄，相比(bi)同類產品下掘(jue)(jue)進效(xiao)率(lv)提(ti)升(sheng)30%。
這個智(zhi)能掘(jue)進(jin)系統，可(ke)以幫(bang)助主司機輕松掌握(wo)前(qian)方巖體情況(kuang)，實時(shi)監測設備(bei)卡機風險，同時(shi)提(ti)供最佳操作(zuo)建議，將(jiang)“黑箱(xiang)”掘(jue)進(jin)變成“透(tou)明(ming)”掘(jue)進(jin)、“智(zhi)慧”掘(jue)進(jin)。他們(men)是如何做到的？
在國(guo)家(jia)973計劃支(zhi)持下，中鐵裝(zhuang)備(bei)聯合多家(jia)科研院所，成立TBM智(zhi)能化掘進聯合攻(gong)(gong)關(guan)團隊，經過(guo)(guo)數年協同攻(gong)(gong)關(guan)，攻(gong)(gong)克了TBM施(shi)工(gong)過(guo)(guo)程中“巖體實時感(gan)知難”、“TBM掘進精確(que)控制(zhi)難”兩大難題，研發了TBM-SMART智(zhi)能掘進系(xi)統。
“這里(li)面最難的(de)是(shi)巖(yan)機的(de)互饋，”中鐵工程裝(zhuang)備集團有限公司副總(zong)經理(li)、總(zong)工程師(shi)王杜娟(juan)這樣(yang)說。
她談到，對地質情(qing)況的掌(zhang)握(wo)，是產品智能化的基礎(chu)，解決了機(ji)器(qi)在地下的適應性問題，就(jiu)可以根據不(bu)同的地質條件(jian)，量體裁衣。
“我們(men)做(zuo)了(le)大量的(de)(de)工作。現(xian)在是(shi)兩(liang)個(ge)路徑，一個(ge)是(shi)探(tan)測(ce)，通(tong)過圖像識別、地震(zhen)波等技(ji)術知(zhi)(zhi)道(dao)前面(mian)有什么(me)，第二個(ge)是(shi)通(tong)過大數(shu)據，通(tong)過歷史數(shu)據的(de)(de)反演，通(tong)過對上(shang)(shang)一個(ge)循環掘進參數(shu)的(de)(de)分析，知(zhi)(zhi)道(dao)前面(mian)可(ke)能是(shi)什么(me)。”王杜娟(juan)介(jie)紹，現(xian)在中(zhong)鐵裝備的(de)(de)TBM智能系統(tong)已經(jing)到了(le)2.0版(ban)本，應用在多個(ge)項目上(shang)(shang)。這其(qi)中(zhong)的(de)(de)核心(xin)是(shi)輔助(zhu)駕駛模(mo)塊(kuai)，可(ke)以(yi)指導司(si)機進行操作。
從安(an)全穿(chuan)越天津渤海大(da)樓、張學良故(gu)居(ju)、“瓷房子”等(deng)歷史(shi)文(wen)化街區(qu)，到(dao)研制生產(chan)世界最大(da)矩(ju)形盾(dun)構(gou)(gou)，讓(rang)過街隧(sui)道不再“開膛破(po)肚”，到(dao)全球首臺馬蹄形盾(dun)構(gou)(gou)機“蒙華(hua)號”工期縮短三倍(bei)，從業主方要求必須(xu)使(shi)用國(guo)外盾(dun)構(gou)(gou)，到(dao)打入發達(da)國(guo)家(jia)市場，中鐵盾(dun)構(gou)(gou)的地質(zhi)適(shi)應性(xing)和掘進效率(lv)打破(po)了對國(guo)產(chan)盾(dun)構(gou)(gou)的偏見。
（世界首創馬蹄形盾構機，用于蒙華鐵路白城隧道）
截止目前，中鐵(tie)裝(zhuang)備已(yi)出口盾(dun)構(gou)60余臺，出口25個國家和地區，實現了(le)連續(xu)9年國內市場占有率第一，連續(xu)4年全(quan)球市場占有率第一。2020年中鐵(tie)裝(zhuang)備研制生產的(de)(de)土壓平衡盾(dun)構(gou)機、硬巖掘進(jin)機，先(xian)后出口到波(bo)蘭(lan)、澳(ao)大(da)利亞等國。2021年4月，出口巴黎(li)地鐵(tie)的(de)(de)盾(dun)構(gou)始發，進(jin)入了(le)歐(ou)洲高(gao)端市場。
“我們10年來生產了1000多臺盾構機，是競(jing)爭對手50年的(de)產量，”中鐵裝備副總(zong)經(jing)理張(zhang)志國(guo)說起這句(ju)話的(de)時候信心很足。
對(dui)中鐵裝備來(lai)說，未來(lai)的(de)(de)課題(ti)是智(zhi)能(neng)掘(jue)進如何更快更好更聰明。王(wang)杜娟談到，產品的(de)(de)智(zhi)能(neng)化還需要大量數(shu)(shu)據(ju)積累，目(mu)前存在很(hen)多數(shu)(shu)據(ju)孤(gu)島，已經(jing)在探索數(shu)(shu)據(ju)共享的(de)(de)模式。
網絡空間的新“長城”
網絡空(kong)間已經成國(guo)家繼陸(lu)、海、空(kong)、天四大(da)(da)疆(jiang)域(yu)之后的第五疆(jiang)域(yu)，與(yu)其他疆(jiang)域(yu)一樣，網絡空(kong)間的安全更需要得(de)到保障。現(xian)階段，國(guo)內信息領(ling)域(yu)關(guan)鍵(jian)設備、關(guan)鍵(jian)技術(shu)及服(fu)務大(da)(da)部分依賴進口，技術(shu)無(wu)法實現(xian)自(zi)主(zhu)安全，各種無(wu)法掌控的“后門”和(he)“漏(lou)洞”，成為(wei)網絡疆(jiang)域(yu)巨大(da)(da)的安全隱患。
顯(xian)示(shi)屏僅有(you)13.3英寸(cun)、重量(liang)只有(you)1.3KG重的(de)(de)超輕薄(bo)筆記(ji)本電(dian)(dian)腦，可以(yi)豎屏的(de)(de)時尚一體機(ji)(ji)，帶有(you)指(zhi)靜脈識別功能(neng)的(de)(de)臺式機(ji)(ji)，操控流暢的(de)(de)電(dian)(dian)競機(ji)(ji)，廣泛(fan)應用于關(guan)鍵行業數據中心(xin)(xin)的(de)(de)服務器……在中國長城(cheng)湖南(nan)計算(suan)機(ji)(ji)智能(neng)制造(zao)基地（下(xia)稱“湖南(nan)長城(cheng)”），一臺臺國產(chan)(chan)(chan)計算(suan)機(ji)(ji)，顏值(zhi)和性(xing)能(neng)都不輸市場主流商用產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)電(dian)(dian)腦，從芯(xin)片到操作系(xi)(xi)統(tong)到中間件到應用系(xi)(xi)統(tong)，所有(you)關(guan)鍵核心(xin)(xin)部(bu)件、核心(xin)(xin)技術全部(bu)是具有(you)自有(you)知識產(chan)(chan)(chan)權、“全國產(chan)(chan)(chan)”。
中國電子旗下(xia)的(de)中國長城是(shi)中國最早的(de)計(ji)算機品牌。中國電子是(shi)我(wo)國以“網絡安全與(yu)信息化為核心主業”的(de)大(da)型(xing)央企，持(chi)續十余年(nian)(nian)研(yan)發投(tou)入，創新(xin)構(gou)建了被稱(cheng)為“中國架(jia)構(gou)”的(de)計(ji)算機軟硬件“PK”體系（國產(chan)CPU+麒麟操作系統），相關創新(xin)成果在2017年(nian)(nian)、2018年(nian)(nian)、2019年(nian)(nian)連(lian)續三年(nian)(nian)榮(rong)獲(huo)國家科技進步一等獎，最新(xin)版(ban)操作系統榮(rong)獲(huo)“2020年(nian)(nian)央企國之重(zhong)器”。
作為中國電子(zi)旗下專(zhuan)注網(wang)絡(luo)安全(quan)與信息(xi)化的專(zhuan)業子(zi)集團，中國長(chang)城(cheng)將這些成果(guo)全(quan)部應用于終(zhong)端產(chan)(chan)品的研發，關鍵核心軟(ruan)硬件全(quan)部實現了國產(chan)(chan)化，“關后門”、“堵漏(lou)洞”，從(cong)技術底層保障國產(chan)(chan)計算機(ji)的本質安全(quan)。同時，持之以(yi)恒完善生態，構(gou)建起完整的“芯(xin)-端-云-控-網(wang)-安”產(chan)(chan)品產(chan)(chan)業生態鏈，為數字化建設筑牢安全(quan)底座。
不僅如此，中(zhong)國長(chang)城還在智(zhi)能(neng)制(zhi)造(zao)方面，進行了戰略(lve)布局。2015年湖南長(chang)城落地株洲之時就(jiu)確(que)定(ding)了“智(zhi)能(neng)制(zhi)造(zao)”的方向(xiang)，首次將機器人引入精(jing)密的3C電(dian)子裝配領域。
（湖南長城智能制造車間生產線）
在智能制(zhi)造車間里，每條產線(xian)只有2名工(gong)人，看數據(ju)、做(zuo)檢測，11種(zhong)工(gong)作都(dou)(dou)由機器臂承擔(dan)，而且智能產線(xian)上的所有機器人，都(dou)(dou)是(shi)中國長城自(zi)己(ji)制(zhi)造的。
湖南長城總(zong)經(jing)理(li)安紹(shao)(shao)平介紹(shao)(shao)，自從實施智(zhi)能制(zhi)造(zao)戰略，機器人(ren)上生(sheng)產線(xian)后，工廠(chang)生(sheng)產效率提(ti)高了(le)25%，運營成本降低了(le)20%，產品研制(zhi)周期縮短了(le)30%。
“貿易之臂”下的無人駕駛車
在每(mei)個(ge)集(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)箱港(gang)口(kou)(kou)都能看到的(de)鋼鐵(tie)巨人一(yi)樣的(de)岸橋，被稱(cheng)為(wei)是“貿易之臂”。上(shang)海振華重工（集(ji)(ji)團(tuan)）股份有限公司（ZPMC）是世界上(shang)最大的(de)港(gang)口(kou)(kou)機械(xie)重型裝(zhuang)(zhuang)備制造商之一(yi)。有人說，“凡有集(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)箱港(gang)口(kou)(kou)處，都有振華”。
在這樣的(de)重型機(ji)械制(zhi)造行(xing)業，如何實(shi)現智能化？
近年來，振華重工在智(zhi)能(neng)(neng)制造(zao)方面不斷探索(suo)，先后試點建設了20個自動化工作(zuo)站、智(zhi)能(neng)(neng)化生產線和(he)智(zhi)能(neng)(neng)制造(zao)示(shi)范(fan)(fan)車間等，基本(ben)涵(han)蓋了主要產品的(de)關(guan)鍵(jian)制造(zao)流程和(he)工序，取得了一定(ding)的(de)示(shi)范(fan)(fan)性成果。
比如，在鋼箱梁智(zhi)能(neng)制造車間，鋼箱梁自動(dong)化(hua)焊(han)(han)(han)接采用了單面(mian)焊(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)成(cheng)型(xing)新工(gong)藝進行板面(mian)拼接，只需要焊(han)(han)(han)接一(yi)面(mian)焊(han)(han)(han)縫便可(ke)成(cheng)型(xing)，就像民(min)間傳(chuan)統工(gong)藝“雙(shuang)面(mian)繡”，焊(han)(han)(han)一(yi)面(mian)，可(ke)以雙(shuang)面(mian)成(cheng)形(xing)，大(da)大(da)提(ti)高了焊(han)(han)(han)接效率。
位(wei)于南通振華重(zhong)裝(zhuang)的橋梁U肋板單元焊(han)接(jie)機(ji)器(qi)人工作(zuo)站，通過(guo)焊(han)縫智能化(hua)跟蹤(zong)技術機(ji)器(qi)人可完成所有焊(han)接(jie)工作(zuo)，實現了自動化(hua)焊(han)接(jie)。單位(wei)產出(chu)節省人工72.5%，返修(xiu)人工減少85%，一次報驗(yan)(yan)合格率從95%提(ti)升(sheng)至99%；南通傳(chuan)動引(yin)進的齒軸機(ji)加工智能生產線，齒軸零件(jian)從胚件(jian)到成品全部實現自動化(hua)生產和智能化(hua)監測，人員(yuan)配(pei)置從投產前的20人減少為(wei)3人，一次檢驗(yan)(yan)合格率從99.5%提(ti)升(sheng)至99.94%，單位(wei)返修(xiu)人工從14.5小(xiao)時減為(wei)零。
除了生產(chan)過程(cheng)的(de)(de)智能(neng)化(hua)，終(zhong)端產(chan)品的(de)(de)智能(neng)化(hua)也可(ke)圈(quan)可(ke)點。看(kan)不(bu)到人影(ying)的(de)(de)“魔鬼碼頭”背后，是智能(neng)化(hua)產(chan)品的(de)(de)應用。
（智能導引車調試）
在(zai)上海(hai)振華重工(gong)(gong)（集(ji)團）股份有限公(gong)司長興基(ji)地(di)的智能(neng)導引車(che)（IGV）調試場(chang)地(di)，不時有橙(cheng)色小車(che)來回穿梭(suo)。這批IGV是(shi)振華重工(gong)(gong)為粵港澳大灣區(qu)首(shou)個自(zi)(zi)動化(hua)(hua)碼頭廣州(zhou)南沙四期自(zi)(zi)動化(hua)(hua)碼頭量(liang)身打造(zao)，創造(zao)性(xing)地(di)采用了北斗衛星導航定位系統、激(ji)光雷達SLAM、視覺SLAM以及(ji)多(duo)傳感器(qi)融合定位技術(shu)，讓IGV可化(hua)(hua)身靈(ling)活(huo)的“搬運工(gong)(gong)”，在(zai)碼頭堆場(chang)間(jian)自(zi)(zi)由穿梭(suo)。
振(zhen)華重工總工程師費國介紹，目前該項目首批岸橋、軌道(dao)吊以及IGV均已運抵南沙(sha)四期自動化碼頭現場，正(zheng)在開展調試工作。
進軍下一代智能型高鐵
當我們坐著高鐵奔(ben)向(xiang)目(mu)的地的時(shi)候(hou)，會不會想到疾馳的列車上有多少小小的螺(luo)栓？這些(xie)螺(luo)栓對于安全行車的意(yi)義又在于哪里(li)？
在軌道客(ke)車(che)研發、制造、檢修及出口基地，中國地鐵、動(dong)車(che)組的(de)搖(yao)籃——中車(che)長春軌道客(ke)車(che)股份(fen)有限(xian)公司（以(yi)下簡(jian)稱中車(che)長客(ke)股份(fen)公司），擰(ning)螺絲(si)也(ye)是智能化生產(chan)的(de)一(yi)部分(fen)。
轉(zhuan)向架(jia)是高速動車(che)組的(de)走行(xing)部分，也是最關(guan)鍵的(de)系統，直接決定車(che)輛(liang)運(yun)行(xing)速度(du)、安全性(xing)、平穩性(xing)。中車(che)長客轉(zhuan)向架(jia)制(zhi)造中心總成車(che)間副主任張克木介紹，“復興號”動車(che)組轉(zhuan)向架(jia)的(de)裝配關(guan)鍵點要控制(zhi)三個方面，首先就是如何控制(zhi)螺栓的(de)防松、防脫。
“轉向(xiang)(xiang)架(jia)裝配主要是(shi)(shi)(shi)手(shou)工作(zuo)業(ye)，人(ren)的因素起(qi)主導作(zuo)用(yong)，質(zhi)量(liang)(liang)控制的難點是(shi)(shi)(shi)如何(he)保(bao)證人(ren)工作(zuo)質(zhi)量(liang)(liang)的穩定(ding)性，所(suo)以我們采用(yong)了智(zhi)(zhi)能(neng)擰緊系(xi)統，對轉向(xiang)(xiang)架(jia)26個裝配工步(bu)緊固力矩(ju)(ju)實現(xian)了全覆蓋(gai)。”他介紹，“轉向(xiang)(xiang)架(jia)連接的核心控制是(shi)(shi)(shi)螺栓(shuan)(shuan)，我們對每一個螺栓(shuan)(shuan)都(dou)設置了扭矩(ju)(ju)值(zhi)，而且所(suo)有(you)扭矩(ju)(ju)值(zhi)都(dou)是(shi)(shi)(shi)通過(guo)試驗得來的。螺栓(shuan)(shuan)過(guo)松就會(hui)產(chan)生剪切力，過(guo)緊就會(hui)產(chan)生拉伸(shen)力，所(suo)以我們引進了智(zhi)(zhi)能(neng)扭矩(ju)(ju)擰緊系(xi)統，該(gai)系(xi)統能(neng)具有(you)操作(zuo)人(ren)員資質(zhi)可控、力矩(ju)(ju)扳手(shou)智(zhi)(zhi)能(neng)識別、聲光(guang)報警實現(xian)防錯、力矩(ju)(ju)值(zhi)智(zhi)(zhi)能(neng)存(cun)儲等功能(neng)。”
京(jing)張(zhang)高鐵項目是以“復興號”高速(su)(su)(su)動(dong)車(che)(che)組(zu)(zu)為(wei)平臺，為(wei)2022年冬奧會服務的智(zhi)能高速(su)(su)(su)動(dong)車(che)(che)組(zu)(zu)。中車(che)(che)長(chang)客(ke)股份公(gong)司(si)研制出(chu)時速(su)(su)(su)350公(gong)里(li)復興號京(jing)張(zhang)智(zhi)能型(xing)動(dong)車(che)(che)組(zu)(zu)（列車(che)(che)型(xing)號：CR400BF-C），被稱為(wei)中國高鐵智(zhi)能型(xing)動(dong)車(che)(che)組(zu)(zu) 1.0版。
車輛具有(you)智(zhi)能(neng)(neng)行車、智(zhi)能(neng)(neng)服務等特點，制動(dong)系統(tong)具有(you)防凍結(jie)功能(neng)(neng)。新(xin)增動(dong)力電(dian)池系統(tong)，在高壓系統(tong)發(fa)生供電(dian)故障時，能(neng)(neng)夠(gou)以30 km/h速度(du)能(neng)(neng)夠(gou)走行20 km，具備在京張高鐵線(xian)路(lu)任何區(qu)間發(fa)生供電(dian)故障時應急走行至就近車站的(de)能(neng)(neng)力。期間還可保持(chi)空調供電(dian)，使乘客不用忍(ren)受(shou)在悶熱的(de)車廂里等待(dai)救(jiu)援(yuan)的(de)煎(jian)熬。
（以時速350公里自動駕駛的“復興號”京張高鐵智能動車組）
在智(zhi)(zhi)(zhi)能服(fu)務(wu)方面，京張(zhang)智(zhi)(zhi)(zhi)能型動車(che)組(zu)可以利用智(zhi)(zhi)(zhi)能環境感知調節技術，從溫度(du)調節、燈光智(zhi)(zhi)(zhi)能調節、人機(ji)工程(cheng)學、車(che)內噪聲(sheng)控制、壓力波調節、變色車(che)窗、資源配(pei)置優化等方面實現旅客視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等方面感官舒適度(du)的提升。還實現了智(zhi)(zhi)(zhi)能信(xin)(xin)息(xi)推(tui)(tui)送功(gong)能，首次在動車(che)組(zu)上實現電視分(fen)屏顯示，實現電子地(di)圖和旅游(you)信(xin)(xin)息(xi)、行車(che)信(xin)(xin)息(xi)（到站(zhan)、離站(zhan)、途(tu)中）直觀推(tui)(tui)送；LCD 外顯，座位號提示；車(che)—地(di)視頻、語音信(xin)(xin)息(xi)回傳等業務(wu)。通過智(zhi)(zhi)(zhi)能點餐、在線支付，以及北斗衛(wei)星導航，5G覆蓋(gai)的Wi-Fi 服(fu)務(wu)，拓(tuo)展乘車(che)體驗空間(jian)。
智(zhi)能化系(xi)(xi)統(tong)也在安全(quan)運行領域大顯身(shen)手，中(zhong)車長客研(yan)發(fa)的“動(dong)車組故障(zhang)(zhang)預(yu)測與健康管理”系(xi)(xi)統(tong)可(ke)以通過車地無線傳(chuan)輸系(xi)(xi)統(tong)，實(shi)現車輛(liang)狀(zhuang)態監(jian)測、故障(zhang)(zhang)預(yu)警等功能。據悉，自“復興(xing)號(hao)”動(dong)車組達速以來，已實(shi)現動(dong)車組軸(zhou)溫、齒(chi)輪(lun)箱(xiang)溫度的狀(zhuang)態監(jian)測、故障(zhang)(zhang)分析、趨勢預(yu)警和模型預(yu)警等實(shi)際應用。
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