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隨著新基建熱潮的(de)興(xing)起，數字技術(shu)正成為眼下(xia)的(de)熱詞。

高(gao)速動車(che)組是大(da)國重器(qi)。今天，“復興號”奔馳在(zai)(zai)祖(zu)國廣袤的大(da)地上，以時(shi)速350公(gong)里的運營速度領跑全球(qiu)，在(zai)(zai)“復興號”動車(che)組的制造過程中，從車(che)體焊接、轉向架裝(zhuang)配到總裝(zhuang)調試、運行(xing)維護，數字技(ji)術在(zai)(zai)背后扮(ban)演著至關重要(yao)的角色。

數字化焊接，實時管控有了“火眼金睛”

在(zai)中國高(gao)鐵(tie)列車核心(xin)研制基地(di)中車青島(dao)四方(fang)(fang)股份有限公司（以下簡稱中車四方(fang)(fang)），動車組(zu)車體(ti)生產線上(shang)(shang)，正在(zai)焊(han)(han)接(jie)的車體(ti)，每0.5秒就有一組(zu)焊(han)(han)接(jie)數據上(shang)(shang)傳到(dao)焊(han)(han)接(jie)管(guan)理中心(xin)。這是車體(ti)焊(han)(han)接(jie)數字化管(guan)理系統的場景。

焊(han)接是動(dong)車(che)(che)組車(che)(che)體制造的關鍵(jian)工藝。一(yi)列動(dong)車(che)(che)組，有上萬(wan)道(dao)焊(han)縫。如何管控焊(han)接質量？

車(che)(che)體焊(han)(han)接(jie)工藝師池(chi)浩瀚(han)表示，傳統(tong)的焊(han)(han)接(jie)，依靠焊(han)(han)工在焊(han)(han)完后(hou)進行自檢、互(hu)檢、巡檢，無法(fa)對(dui)焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)進行實(shi)時監控。中車(che)(che)四方(fang)通(tong)過數(shu)字化技術，建(jian)成(cheng)了(le)國內首個動(dong)車(che)(che)組焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)數(shu)字化管(guan)理系統(tong)。通(tong)過布設在焊(han)(han)機上的數(shu)據采集器，焊(han)(han)接(jie)管(guan)理系統(tong)能夠實(shi)時采集焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)中的所(suo)有焊(han)(han)接(jie)參數(shu)，像(xiang)焊(han)(han)接(jie)電(dian)壓、電(dian)流等(deng)，每(mei)0.5秒記錄一(yi)次，并自動(dong)與標準參數(shu)進行比對(dui)，一(yi)旦出(chu)現(xian)超差自動(dong)報警。

“焊(han)(han)接數(shu)字(zi)化(hua)管理(li)系統(tong)就像一雙‘火眼金睛’，通(tong)過(guo)對焊(han)(han)接數(shu)據的(de)(de)實時(shi)(shi)采集(ji)、自(zi)動(dong)判(pan)斷(duan)、自(zi)動(dong)報警，實時(shi)(shi)地‘監視’車體(ti)的(de)(de)焊(han)(han)接過(guo)程，實現(xian)了對焊(han)(han)接的(de)(de)‘過(guo)程管控’，從而(er)能夠更(geng)好地保障焊(han)(han)接質量(liang)。”池浩瀚說。

目前(qian)，在車體生產線上，焊(han)接(jie)數字(zi)化管理系統連接(jie)了一(yi)百多臺焊(han)機，動車組車體的每(mei)一(yi)道關鍵焊(han)縫都實現了實時管控(kong)。

數字化裝配，讓制造過程可追溯

轉(zhuan)向(xiang)架(jia)(jia)相(xiang)當于列車的(de)“腿腳”，是動(dong)(dong)車組的(de)關鍵核心(xin)部件。轉(zhuan)向(xiang)架(jia)(jia)工藝(yi)師姚迪(di)說，一(yi)個(ge)轉(zhuan)向(xiang)架(jia)(jia)有(you)400多種零(ling)部件，從(cong)上線裝配到完成制(zhi)造(zao)，會產(chan)生近萬項制(zhi)造(zao)數(shu)(shu)據。他(ta)們通過轉(zhuan)向(xiang)架(jia)(jia)數(shu)(shu)字化裝配線，借助物(wu)聯網、智能傳感等技術，以數(shu)(shu)控(kong)機(ji)床、扭矩(ju)采(cai)(cai)集以及輔助裝配為主的(de)智能設備進(jin)行聯網聯控(kong)，實(shi)現了轉(zhuan)向(xiang)架(jia)(jia)制(zhi)造(zao)數(shu)(shu)據的(de)自(zi)(zi)動(dong)(dong)采(cai)(cai)集、自(zi)(zi)動(dong)(dong)判定和自(zi)(zi)動(dong)(dong)歸集。

“一個(ge)螺(luo)栓用了(le)(le)多(duo)大扭(niu)矩(ju)？一個(ge)裝(zhuang)配(pei)的(de)尺寸多(duo)少？轉(zhuan)(zhuan)向架(jia)裝(zhuang)配(pei)中的(de)每一個(ge)制(zhi)造(zao)數(shu)據(ju)，都會被精(jing)確采(cai)集(ji)記錄(lu)。”姚迪(di)表示，近萬(wan)項的(de)制(zhi)造(zao)數(shu)據(ju)，包(bao)括人(ren)員信(xin)息(xi)(xi)、設備信(xin)息(xi)(xi)、物(wu)料信(xin)息(xi)(xi)、質量信(xin)息(xi)(xi)等(deng)，形成一個(ge)轉(zhuan)(zhuan)向架(jia)的(de)電子化“制(zhi)造(zao)履歷”。有了(le)(le)這個(ge)制(zhi)造(zao)履歷，實現(xian)了(le)(le)制(zhi)造(zao)過程的(de)可追溯。

制造過程可(ke)追(zhui)溯，可(ke)以更好(hao)地保障轉向架的裝配質量。同時，基于(yu)裝配大(da)數(shu)(shu)據(ju)，能(neng)夠對產(chan)品(pin)一次交檢(jian)合(he)格(ge)率、工(gong)序能(neng)力(li)指數(shu)(shu)、質量穩定性等進(jin)行分析，從而指導優化生產(chan)流(liu)程和(he)制造工(gong)藝(yi)，提高制造效率和(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)裝的動車(che)組(zu)，出廠前必(bi)須進行(xing)調試。

“調試(shi)就(jiu)是對動(dong)車(che)組(zu)進行功能符(fu)合性驗證，相當(dang)于(yu)‘體檢’，合格后動(dong)車(che)組(zu)才能出(chu)廠交付。”電氣調試(shi)工藝師孫曉(xiao)東表示，調試(shi)試(shi)驗是動(dong)車(che)組(zu)出(chu)廠前的一道關鍵(jian)制造工序。

一(yi)列(lie)動(dong)(dong)車組有(you)16000多個試(shi)驗項點，調(diao)試(shi)過(guo)程(cheng)數據量龐大，流(liu)程(cheng)復雜(za)。依靠傳(chuan)統的人(ren)工記錄、人(ren)工測試(shi)，很難突破調(diao)試(shi)效(xiao)率的瓶頸。因(yin)此(ci)，數字化、自動(dong)(dong)化正在成為動(dong)(dong)車組調(diao)試(shi)線(xian)上的關鍵詞。

孫曉東介(jie)紹，他們對調試(shi)(shi)(shi)線進行(xing)了數(shu)字化(hua)(hua)升級，建成(cheng)了動(dong)車組數(shu)字化(hua)(hua)調試(shi)(shi)(shi)線。這個數(shu)字化(hua)(hua)調試(shi)(shi)(shi)線，實(shi)現了動(dong)車組試(shi)(shi)(shi)驗(yan)記錄文件100%電子化(hua)(hua)交檔、試(shi)(shi)(shi)驗(yan)全過程數(shu)據100%存儲上傳(chuan)。不僅如此，借助(zhu)數(shu)字技術和智能化(hua)(hua)裝備，調試(shi)(shi)(shi)線還(huan)開發了十余種自(zi)動(dong)化(hua)(hua)調試(shi)(shi)(shi)設備，使動(dong)車組的部分(fen)調試(shi)(shi)(shi)項(xiang)點實(shi)現了自(zi)動(dong)化(hua)(hua)調試(shi)(shi)(shi)。

“這些自動化調(diao)試設備，能夠根據任(ren)務指令(ling)，自動采集試驗數(shu)據，對試驗數(shu)據進行自動判斷，并自動生成試驗結果。”孫(sun)曉東說，目前(qian)實現自動化試驗的(de)調(diao)試項點已經(jing)達到3000多個。

數字化調試線投入應(ying)用后(hou)，動車(che)組(zu)的(de)調試效(xiao)率大幅提高。一列8輛標準編組(zu)的(de)動車(che)組(zu)，調試周期縮短(duan)了2天以上。

大數據護航，每年可預防故障隱患數百件

數字顯示，中車(che)(che)四方每(mei)天有(you)1300多(duo)列(lie)動車(che)(che)組運(yun)行(xing)在全國(guo)各地。這1300多(duo)列(lie)動車(che)(che)組，每(mei)列(lie)車(che)(che)每(mei)天的運(yun)行(xing)狀態數據，都會(hui)實(shi)時傳(chuan)回到企業(ye)數據中心。

基于大數(shu)據(ju)技術，企業建成了動(dong)車(che)(che)組(zu)智(zhi)能運維平臺。在這里，大數(shu)據(ju)被應用到動(dong)車(che)(che)組(zu)運維，成為(wei)護航動(dong)車(che)(che)組(zu)運行安全的新“神器”。

“一(yi)列(lie)(lie)在線(xian)運(yun)行(xing)的動車(che)(che)組，設有數(shu)(shu)(shu)千個數(shu)(shu)(shu)據測(ce)點，傳感器實時采集(ji)列(lie)(lie)車(che)(che)的運(yun)行(xing)狀(zhuang)態數(shu)(shu)(shu)據，監測(ce)列(lie)(lie)車(che)(che)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況，每(mei)10秒(miao)就向地面發(fa)(fa)送一(yi)次數(shu)(shu)(shu)據。”信息系統運(yun)營(ying)主管工(gong)程師王(wang)川表示，企業利用(yong)動車(che)(che)組運(yun)行(xing)實時數(shu)(shu)(shu)據，并融(rong)合列(lie)(lie)車(che)(che)的制造(zao)履歷數(shu)(shu)(shu)據、線(xian)路數(shu)(shu)(shu)據、運(yun)用(yong)數(shu)(shu)(shu)據、維(wei)修數(shu)(shu)(shu)據、自然環(huan)境數(shu)(shu)(shu)據等(deng)，應用(yong)大(da)數(shu)(shu)(shu)據挖(wa)掘技術和(he)人工(gong)智(zhi)能(neng)算法(fa)，開發(fa)(fa)出動車(che)(che)組關鍵部件(jian)故障預測(ce)模型(xing)，能(neng)夠(gou)在發(fa)(fa)生故障之前對故障進(jin)行(xing)預測(ce)、預警，從而(er)提供(gong)維(wei)護建議。

“這種基于(yu)大(da)(da)數(shu)據的(de)運(yun)(yun)維(wei)(wei)(wei)模式，將傳統被動式的(de)故(gu)(gu)障后維(wei)(wei)(wei)修或(huo)定期修，變(bian)為主動的(de)預測(ce)性(xing)維(wei)(wei)(wei)護，從而能夠有效(xiao)降(jiang)低列(lie)車(che)故(gu)(gu)障率(lv)，更好地(di)保障行車(che)安(an)全(quan)，提高運(yun)(yun)維(wei)(wei)(wei)效(xiao)率(lv)。”王川(chuan)說，目前，動車(che)組智能運(yun)(yun)維(wei)(wei)(wei)平臺(tai)已上線應用近(jin)100個故(gu)(gu)障預測(ce)模型，利用大(da)(da)數(shu)據技術(shu)，每年(nian)能成功預防(fang)故(gu)(gu)障隱患(huan)數(shu)百(bai)件。

【責任編輯：趙藝涵】