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隨(sui)著新基(ji)建熱潮的興(xing)起，數字(zi)技術正成(cheng)為眼下的熱詞。

高速動車組(zu)(zu)是(shi)大國(guo)重(zhong)器。今天，“復(fu)興(xing)號”奔馳在(zai)祖國(guo)廣袤的大地(di)上，以時速350公里的運營速度領(ling)跑(pao)全球，在(zai)“復(fu)興(xing)號”動車組(zu)(zu)的制造過(guo)程中(zhong)，從車體(ti)焊接、轉(zhuan)向架裝配到(dao)總裝調試、運行維(wei)護，數字(zi)技術在(zai)背后(hou)扮演著(zhu)至關(guan)重(zhong)要(yao)的角色。

數字化焊接，實時管控有了“火眼金睛”

在(zai)中(zhong)(zhong)國高(gao)鐵列車核心研(yan)制基(ji)地中(zhong)(zhong)車青島四(si)方(fang)股份有限公(gong)司（以下簡稱中(zhong)(zhong)車四(si)方(fang)），動(dong)車組車體(ti)生產線上(shang)，正在(zai)焊接的車體(ti)，每0.5秒就有一組焊接數(shu)據上(shang)傳到焊接管理中(zhong)(zhong)心。這是車體(ti)焊接數(shu)字化管理系(xi)統的場景。

焊接是動(dong)車(che)組車(che)體制造的關(guan)鍵工藝。一列動(dong)車(che)組，有上萬道焊縫。如何(he)管控焊接質量？

車(che)體焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝師池浩瀚表示，傳(chuan)統的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)，依靠焊(han)(han)工在焊(han)(han)完(wan)后進(jin)行(xing)自檢、互檢、巡(xun)檢，無法對焊(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)實時監控。中車(che)四方通過(guo)(guo)(guo)數字化技術(shu)，建成了國內(nei)首個動車(che)組焊(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)數字化管理(li)系(xi)統。通過(guo)(guo)(guo)布設在焊(han)(han)機上的(de)數據采(cai)集器(qi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)管理(li)系(xi)統能夠實時采(cai)集焊(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中的(de)所有焊(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數，像焊(han)(han)接(jie)(jie)電壓、電流等，每0.5秒(miao)記錄一次，并自動與標準參(can)數進(jin)行(xing)比(bi)對，一旦出現超(chao)差自動報警。

“焊接(jie)(jie)數字化管(guan)理系統就像一(yi)雙‘火眼金(jin)睛’，通過(guo)對焊接(jie)(jie)數據的(de)實(shi)時(shi)(shi)采集、自動判斷、自動報警，實(shi)時(shi)(shi)地(di)‘監視(shi)’車體的(de)焊接(jie)(jie)過(guo)程，實(shi)現了(le)對焊接(jie)(jie)的(de)‘過(guo)程管(guan)控’，從而能夠更好地(di)保障(zhang)焊接(jie)(jie)質量。”池浩瀚說。

目前，在車(che)體生(sheng)產線上，焊(han)接數字化管(guan)理系統(tong)連(lian)接了(le)(le)一(yi)百多臺焊(han)機，動車(che)組車(che)體的每(mei)一(yi)道關鍵焊(han)縫都實現了(le)(le)實時管(guan)控。

數字化裝配，讓制造過程可追溯

轉向(xiang)(xiang)架相當于列車的“腿腳”，是動車組的關鍵核心(xin)部件(jian)。轉向(xiang)(xiang)架工藝師姚迪說，一個轉向(xiang)(xiang)架有(you)400多種零部件(jian)，從上線裝配(pei)到(dao)完成制造，會產生近(jin)萬(wan)項制造數據(ju)。他們通過轉向(xiang)(xiang)架數字化(hua)裝配(pei)線，借助物聯網(wang)、智能傳感等技(ji)術，以(yi)數控(kong)機床、扭矩采集以(yi)及輔助裝配(pei)為主的智能設備進(jin)行聯網(wang)聯控(kong)，實(shi)現了轉向(xiang)(xiang)架制造數據(ju)的自動采集、自動判定和(he)自動歸集。

“一個(ge)螺栓用了(le)多(duo)(duo)大扭矩(ju)？一個(ge)裝(zhuang)配的尺寸多(duo)(duo)少？轉向架(jia)裝(zhuang)配中的每一個(ge)制(zhi)造數(shu)據(ju)，都會被精確采(cai)集記錄。”姚迪(di)表(biao)示，近萬(wan)項的制(zhi)造數(shu)據(ju)，包(bao)括人員信息(xi)、設備信息(xi)、物料信息(xi)、質量信息(xi)等，形成一個(ge)轉向架(jia)的電子化“制(zhi)造履歷”。有了(le)這(zhe)個(ge)制(zhi)造履歷，實現了(le)制(zhi)造過程的可(ke)追溯。

制造過程可追溯，可以更好地保障轉向(xiang)架的裝(zhuang)配(pei)質量。同時，基(ji)于(yu)裝(zhuang)配(pei)大數據(ju)，能夠對產(chan)品(pin)一次交(jiao)檢合格率、工序能力(li)指數、質量穩定性(xing)等進行(xing)分析，從而指導優化生產(chan)流程和(he)(he)制造工藝，提高制造效(xiao)率和(he)(he)產(chan)品(pin)質量。

數字化調試，大大縮短調試周期

完成(cheng)組(zu)裝的動(dong)車(che)組(zu)，出廠前必須進行調試。

“調(diao)試(shi)(shi)就是對(dui)動車(che)組(zu)進行功能(neng)符合(he)性驗(yan)證，相(xiang)當于‘體檢(jian)’，合(he)格(ge)后動車(che)組(zu)才(cai)能(neng)出(chu)廠交付。”電氣調(diao)試(shi)(shi)工(gong)藝師孫曉東表示，調(diao)試(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)是動車(che)組(zu)出(chu)廠前的(de)一(yi)道關鍵制造工(gong)序。

一(yi)列動車組有(you)16000多(duo)個試驗項點(dian)，調試過程數據(ju)量龐大，流程復雜。依靠傳(chuan)統(tong)的(de)人工(gong)記錄、人工(gong)測試，很難突破(po)調試效率的(de)瓶頸。因此，數字(zi)化、自動化正(zheng)在成(cheng)為動車組調試線上的(de)關鍵詞(ci)。

孫曉(xiao)東(dong)介紹，他們對調(diao)(diao)(diao)試線進行(xing)了(le)(le)數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)升級，建成了(le)(le)動(dong)(dong)(dong)車(che)組(zu)數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)調(diao)(diao)(diao)試線。這(zhe)個(ge)數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)調(diao)(diao)(diao)試線，實(shi)現(xian)(xian)了(le)(le)動(dong)(dong)(dong)車(che)組(zu)試驗記錄文件100%電子(zi)化(hua)(hua)交檔(dang)、試驗全過程(cheng)數(shu)(shu)(shu)據100%存儲上傳。不僅如此，借助數(shu)(shu)(shu)字(zi)技術和智能化(hua)(hua)裝備，調(diao)(diao)(diao)試線還開(kai)發了(le)(le)十(shi)余種自動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)調(diao)(diao)(diao)試設備，使(shi)動(dong)(dong)(dong)車(che)組(zu)的部(bu)分調(diao)(diao)(diao)試項點(dian)實(shi)現(xian)(xian)了(le)(le)自動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)調(diao)(diao)(diao)試。

“這些自(zi)動(dong)(dong)(dong)化調試(shi)(shi)設備(bei)，能夠根據(ju)(ju)任務指令(ling)，自(zi)動(dong)(dong)(dong)采(cai)集試(shi)(shi)驗數(shu)據(ju)(ju)，對試(shi)(shi)驗數(shu)據(ju)(ju)進(jin)行自(zi)動(dong)(dong)(dong)判斷，并自(zi)動(dong)(dong)(dong)生成(cheng)試(shi)(shi)驗結果。”孫曉(xiao)東說，目前實現自(zi)動(dong)(dong)(dong)化試(shi)(shi)驗的調試(shi)(shi)項(xiang)點已(yi)經達到(dao)3000多個。

數字化(hua)調(diao)試線(xian)投(tou)入(ru)應用后，動車組的(de)調(diao)試效率大(da)幅提高(gao)。一列8輛(liang)標準編組的(de)動車組，調(diao)試周(zhou)期縮(suo)短了(le)2天以上(shang)。

大數據護航，每年可預防故障隱患數百件

數字(zi)顯示(shi)，中(zhong)車(che)(che)四方每天有(you)1300多(duo)列(lie)動車(che)(che)組運(yun)(yun)行在全(quan)國各地。這1300多(duo)列(lie)動車(che)(che)組，每列(lie)車(che)(che)每天的運(yun)(yun)行狀態數據(ju)(ju)，都會實時傳(chuan)回到企業數據(ju)(ju)中(zhong)心。

基于大數據技(ji)術，企業建成了動(dong)(dong)車(che)(che)組(zu)智(zhi)能運維平臺。在這里，大數據被(bei)應用到(dao)動(dong)(dong)車(che)(che)組(zu)運維，成為護航動(dong)(dong)車(che)(che)組(zu)運行安全的新“神(shen)器”。

“一列在線運(yun)行的(de)(de)動(dong)車(che)(che)組，設有數(shu)(shu)(shu)(shu)千個數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)測點(dian)，傳感器實時采集列車(che)(che)的(de)(de)運(yun)行狀態數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)，監測列車(che)(che)運(yun)行狀況(kuang)，每10秒就向(xiang)地面發送一次數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)。”信息系統運(yun)營主管(guan)工程(cheng)師王(wang)川表示(shi)，企業利用動(dong)車(che)(che)組運(yun)行實時數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)，并融(rong)合(he)列車(che)(che)的(de)(de)制造履歷數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、線路數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、運(yun)用數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、維修數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、自然環境數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)等，應用大數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)挖(wa)掘技(ji)術和人工智(zhi)能算法，開發出動(dong)車(che)(che)組關鍵部(bu)件(jian)故障預測模型，能夠在發生故障之前對故障進行預測、預警，從而(er)提供維護建議。

“這種基于(yu)大數據(ju)的(de)運(yun)維(wei)(wei)模式(shi)，將傳統被動(dong)式(shi)的(de)故障(zhang)(zhang)(zhang)后維(wei)(wei)修或定期修，變為主動(dong)的(de)預(yu)測(ce)性維(wei)(wei)護，從(cong)而能(neng)夠(gou)有效(xiao)降低列車故障(zhang)(zhang)(zhang)率(lv)，更好(hao)地保障(zhang)(zhang)(zhang)行車安全(quan)，提高運(yun)維(wei)(wei)效(xiao)率(lv)。”王川(chuan)說(shuo)，目前，動(dong)車組智能(neng)運(yun)維(wei)(wei)平臺已上線(xian)應用近100個故障(zhang)(zhang)(zhang)預(yu)測(ce)模型，利(li)用大數據(ju)技術，每年能(neng)成功預(yu)防故障(zhang)(zhang)(zhang)隱(yin)患數百件(jian)。

【責任編輯：趙藝(yi)涵(han)】