文章來源：新浪網 發布時(shi)間：2022-05-27
“中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)向(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)創造(zao)(zao)(zao)轉(zhuan)變(bian)，中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)速度向(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)質(zhi)量轉(zhuan)變(bian)，中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)產(chan)品(pin)向(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)品(pin)牌轉(zhuan)變(bian)”，為制(zhi)造(zao)(zao)(zao)業高質(zhi)量發展指明了(le)方向(xiang)(xiang)。各行(xing)各業的(de)央企順應趨勢，主(zhu)動求變(bian)，也在積(ji)極探索智能制(zhi)造(zao)(zao)(zao)和數字化轉(zhuan)型新(xin)路徑。其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鐵裝備(bei)、中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)長城、振(zhen)華重工、中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)車(che)長客(ke)，在各自的(de)領域都(dou)交出了(le)亮(liang)眼的(de)成績(ji)單。
從“腦聰目(mu)明”的(de)(de)盾構機(ji)到“中(zhong)國(guo)架構”的(de)(de)計算機(ji)軟硬件(jian)“PK”體系，從“魔鬼碼頭(tou)”的(de)(de)智(zhi)能導引車(che)到智(zhi)能行車(che)、智(zhi)能服務的(de)(de)高鐵列(lie)車(che)……中(zhong)國(guo)智(zhi)造正在成(cheng)為中(zhong)國(guo)品牌(pai)的(de)(de)堅強后盾。
掘進機長出“眼睛”和“大腦”
在(zai)地(di)鐵、隧道等大型地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)建設(she)中，盾構機(ji)和(he)掘(jue)(jue)(jue)進(jin)(jin)機(ji)是(shi)必不可少的(de)工(gong)程(cheng)機(ji)械(xie)(xie)。全斷面硬巖隧道掘(jue)(jue)(jue)進(jin)(jin)機(ji)（TBM）在(zai)穿山(shan)越(yue)嶺(ling)掘(jue)(jue)(jue)進(jin)(jin)時，由(you)于(yu)無法觀察到前方的(de)地(di)質情況，只能在(zai)黑暗(an)(an)中摸索掘(jue)(jue)(jue)進(jin)(jin)，極易發生地(di)質災害、設(she)備(bei)損毀甚至(zhi)人員傷亡的(de)嚴(yan)重安全事故。在(zai)地(di)下(xia)的(de)黑暗(an)(an)空間里，有人讓工(gong)程(cheng)機(ji)械(xie)(xie)長出了“眼(yan)睛(jing)”和(he)“大腦(nao)”。
在山東文(wen)登抽(chou)水(shui)蓄能電站工程(cheng)中，TBM-SMART系統(tong)搭載到由中鐵(tie)裝備集團(tuan)自主研(yan)制的世界(jie)首(shou)臺超小轉彎(wan)半徑硬巖掘(jue)進機(ji)——“文(wen)登號(hao)”上，在施工過程(cheng)中，巖體參(can)數預測準確度平均88.9%，成(cheng)功預警卡(ka)機(ji)風(feng)險5次(ci)，實現(xian)了直線(xian)(xian)段最(zui)高日(ri)進尺(chi)20.548米，曲線(xian)(xian)段最(zui)高日(ri)進尺(chi)11.165米施工記錄，相比同類(lei)產品下掘(jue)進效率提(ti)升30%。
這個智能掘(jue)進(jin)(jin)系統，可以幫助主司機輕松掌握前方(fang)巖體情況，實時(shi)監(jian)測(ce)設備(bei)卡機風(feng)險，同時(shi)提供(gong)最佳操作(zuo)建議，將“黑箱”掘(jue)進(jin)(jin)變(bian)成(cheng)“透明(ming)”掘(jue)進(jin)(jin)、“智慧(hui)”掘(jue)進(jin)(jin)。他(ta)們是如何做到的？
在國家(jia)973計劃支(zhi)持下，中(zhong)鐵(tie)裝備(bei)聯合多(duo)家(jia)科研(yan)院(yuan)所，成立TBM智能化掘進聯合攻關團隊(dui)，經過(guo)(guo)數年(nian)協同攻關，攻克了TBM施工過(guo)(guo)程中(zhong)“巖體實時感知難”、“TBM掘進精確控制難”兩大難題，研(yan)發了TBM-SMART智能掘進系(xi)統。
“這(zhe)里面最(zui)難的(de)是巖機的(de)互饋，”中鐵工(gong)程(cheng)裝(zhuang)備集團有限公(gong)司副總(zong)經(jing)理、總(zong)工(gong)程(cheng)師王杜娟這(zhe)樣說。
她談(tan)到，對(dui)地(di)(di)質情況的(de)(de)掌握，是產品智能化的(de)(de)基礎(chu)，解決了機器在地(di)(di)下的(de)(de)適(shi)應性(xing)問題，就可以根據不同的(de)(de)地(di)(di)質條件，量(liang)體(ti)裁(cai)衣。
“我們做了大(da)量的(de)工作。現在(zai)(zai)是(shi)兩個(ge)路徑，一(yi)個(ge)是(shi)探測(ce)，通過(guo)圖像識別、地(di)震波(bo)等技術(shu)知道前面有(you)什么，第二個(ge)是(shi)通過(guo)大(da)數(shu)據，通過(guo)歷史數(shu)據的(de)反演，通過(guo)對(dui)上一(yi)個(ge)循(xun)環(huan)掘進參(can)數(shu)的(de)分析，知道前面可(ke)能是(shi)什么。”王杜娟介紹(shao)，現在(zai)(zai)中鐵裝備的(de)TBM智能系統已經到了2.0版(ban)本，應用在(zai)(zai)多(duo)個(ge)項目上。這其(qi)中的(de)核心是(shi)輔(fu)助駕駛模塊，可(ke)以指導(dao)司機進行操作。
從安全(quan)穿越天(tian)津(jin)渤海大樓、張學良故居、“瓷房子”等歷史文化街(jie)區，到研制(zhi)生(sheng)產(chan)世界最大矩形盾構(gou)，讓過街(jie)隧道不(bu)再“開(kai)膛破肚”，到全(quan)球(qiu)首臺馬蹄形盾構(gou)機“蒙華號”工(gong)期縮短(duan)三倍(bei)，從業主方要求必(bi)須使用國(guo)(guo)外盾構(gou)，到打入發達國(guo)(guo)家市(shi)場，中鐵(tie)盾構(gou)的地質適應性(xing)和掘(jue)進(jin)效(xiao)率打破了對國(guo)(guo)產(chan)盾構(gou)的偏(pian)見(jian)。
（世界首創馬蹄形盾構機，用于蒙華鐵路白城隧道）
截止目前，中鐵裝備(bei)已(yi)出口盾構60余(yu)臺(tai)，出口25個國(guo)(guo)家和地區(qu)，實現了連續(xu)9年國(guo)(guo)內市場(chang)占(zhan)有(you)率第一，連續(xu)4年全(quan)球市場(chang)占(zhan)有(you)率第一。2020年中鐵裝備(bei)研(yan)制生產的(de)土壓平衡盾構機、硬巖(yan)掘進機，先后(hou)出口到波蘭、澳大利(li)亞(ya)等國(guo)(guo)。2021年4月，出口巴黎地鐵的(de)盾構始(shi)發，進入了歐洲高端市場(chang)。
“我們10年來生產了1000多臺(tai)盾構機，是競爭(zheng)對手50年的產量，”中鐵裝(zhuang)備副總經理張志國說起這句話的時(shi)候信心(xin)很足。
對中鐵裝備來(lai)說，未(wei)來(lai)的(de)課題是智能(neng)(neng)掘進如何更快(kuai)更好更聰明。王杜娟談到，產品的(de)智能(neng)(neng)化還需要大(da)量(liang)數據積累(lei)，目(mu)前存(cun)在很(hen)多數據孤島，已經在探(tan)索數據共享的(de)模式。
網絡空間的新“長城”
網(wang)絡空(kong)間已經(jing)成國家繼(ji)陸、海、空(kong)、天四大(da)疆(jiang)域之后(hou)的(de)第五疆(jiang)域，與其他疆(jiang)域一(yi)樣，網(wang)絡空(kong)間的(de)安全(quan)更需要得到保障。現(xian)階段，國內信息領域關鍵設(she)備、關鍵技(ji)術及(ji)服務大(da)部分依賴進口，技(ji)術無(wu)法實現(xian)自主安全(quan)，各種(zhong)無(wu)法掌控的(de)“后(hou)門”和(he)“漏(lou)洞”，成為網(wang)絡疆(jiang)域巨大(da)的(de)安全(quan)隱(yin)患。
顯示屏僅有(you)(you)(you)13.3英寸、重量只有(you)(you)(you)1.3KG重的超輕薄筆記本電(dian)腦，可以豎(shu)屏的時尚一體(ti)機(ji)(ji)，帶有(you)(you)(you)指靜脈識(shi)別功能的臺(tai)式機(ji)(ji)，操控(kong)流暢的電(dian)競機(ji)(ji)，廣泛應用于關鍵行業數據中心的服務器……在中國長(chang)城湖(hu)南計(ji)算機(ji)(ji)智能制造基地（下稱“湖(hu)南長(chang)城”），一臺(tai)臺(tai)國產(chan)(chan)計(ji)算機(ji)(ji)，顏值和性(xing)能都不輸市場主流商用產(chan)(chan)品的電(dian)腦，從芯片(pian)到操作系(xi)(xi)統(tong)到中間件(jian)到應用系(xi)(xi)統(tong)，所有(you)(you)(you)關鍵核心部件(jian)、核心技術全部是具有(you)(you)(you)自(zi)有(you)(you)(you)知識(shi)產(chan)(chan)權、“全國產(chan)(chan)”。
中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)電(dian)(dian)子旗(qi)下的中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)長城是(shi)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)最早的計(ji)算(suan)(suan)機品牌。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)電(dian)(dian)子是(shi)我國(guo)(guo)以“網絡(luo)安全與信息(xi)化為核心主(zhu)業”的大(da)型(xing)央企(qi)，持續(xu)十余年(nian)研發投入，創(chuang)新(xin)(xin)(xin)構建了(le)被稱(cheng)為“中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)架構”的計(ji)算(suan)(suan)機軟硬(ying)件“PK”體系（國(guo)(guo)產(chan)CPU+麒麟操作系統），相關創(chuang)新(xin)(xin)(xin)成果(guo)在2017年(nian)、2018年(nian)、2019年(nian)連續(xu)三年(nian)榮獲國(guo)(guo)家科技進(jin)步一等獎，最新(xin)(xin)(xin)版操作系統榮獲“2020年(nian)央企(qi)國(guo)(guo)之(zhi)重器”。
作為(wei)中國電子旗下專注(zhu)網絡(luo)安全(quan)與信息化(hua)的專業子集團，中國長(chang)城(cheng)將這些成果全(quan)部應用于終端產(chan)品(pin)的研發，關鍵核心軟硬件全(quan)部實(shi)現了(le)國產(chan)化(hua)，“關后門(men)”、“堵(du)漏洞”，從技術底(di)層保障國產(chan)計算機(ji)的本質安全(quan)。同(tong)時(shi)，持(chi)之(zhi)以恒完善(shan)生態，構建(jian)起完整的“芯(xin)-端-云-控-網-安”產(chan)品(pin)產(chan)業生態鏈，為(wei)數(shu)字化(hua)建(jian)設(she)筑(zhu)牢安全(quan)底(di)座(zuo)。
不(bu)僅如此(ci)，中國長城還(huan)在智(zhi)能(neng)制(zhi)造方面，進行了戰略布(bu)局。2015年湖南長城落地株洲之時就(jiu)確定了“智(zhi)能(neng)制(zhi)造”的方向(xiang)，首次將機器人引入精密的3C電子裝配領域。
（湖南長城智能制造車間生產線）
在智(zhi)能制造(zao)車間里，每條產線只有2名工人，看數據、做檢(jian)測，11種(zhong)工作都(dou)由機器臂承擔，而且智(zhi)能產線上的所有機器人，都(dou)是中國長城自己制造(zao)的。
湖南(nan)長城(cheng)總經理(li)安(an)紹(shao)平(ping)介紹(shao)，自從實(shi)施智能制造戰(zhan)略，機器人(ren)上生(sheng)產線后，工廠生(sheng)產效(xiao)率提高了25%，運營成本降低了20%，產品研(yan)制周(zhou)期縮短了30%。
“貿易之臂”下的無人駕駛車
在每個集裝(zhuang)箱港口都(dou)能看到的(de)鋼鐵巨(ju)人一(yi)(yi)樣的(de)岸橋，被(bei)稱為是“貿易之臂(bei)”。上海振華重工(gong)（集團）股份(fen)有(you)限公司（ZPMC）是世界上最大的(de)港口機械重型裝(zhuang)備制造(zao)商之一(yi)(yi)。有(you)人說，“凡有(you)集裝(zhuang)箱港口處，都(dou)有(you)振華”。
在這樣(yang)的重型機械(xie)制造(zao)行業，如(ru)何實現智(zhi)能(neng)化？
近年來(lai)，振華重(zhong)工(gong)在(zai)智能(neng)(neng)制造方面不(bu)斷探(tan)索(suo)，先(xian)后(hou)試點建設了(le)20個自動化工(gong)作站、智能(neng)(neng)化生(sheng)產線和智能(neng)(neng)制造示范車(che)間等，基本涵蓋了(le)主要產品的關鍵制造流程和工(gong)序，取得了(le)一定的示范性成(cheng)果。
比如，在鋼(gang)(gang)箱(xiang)梁智能制造車間，鋼(gang)(gang)箱(xiang)梁自(zi)動化焊接(jie)(jie)采用(yong)了單面(mian)焊雙(shuang)(shuang)面(mian)成(cheng)型新工藝進行(xing)板面(mian)拼接(jie)(jie)，只需(xu)要焊接(jie)(jie)一面(mian)焊縫便(bian)可(ke)成(cheng)型，就像民間傳統工藝“雙(shuang)(shuang)面(mian)繡”，焊一面(mian)，可(ke)以雙(shuang)(shuang)面(mian)成(cheng)形，大(da)大(da)提高了焊接(jie)(jie)效率。
位于南(nan)通振華重裝的橋梁U肋板單(dan)元焊(han)接(jie)機(ji)(ji)器人(ren)工(gong)(gong)作站，通過焊(han)縫智(zhi)(zhi)能化跟蹤技(ji)術機(ji)(ji)器人(ren)可完成(cheng)所有焊(han)接(jie)工(gong)(gong)作，實(shi)現了自動化焊(han)接(jie)。單(dan)位產(chan)出節省人(ren)工(gong)(gong)72.5%，返修(xiu)人(ren)工(gong)(gong)減少85%，一次(ci)報驗(yan)合(he)格(ge)率從(cong)95%提(ti)升至99%；南(nan)通傳動引進的齒軸(zhou)機(ji)(ji)加工(gong)(gong)智(zhi)(zhi)能生產(chan)線，齒軸(zhou)零件從(cong)胚件到成(cheng)品全部實(shi)現自動化生產(chan)和智(zhi)(zhi)能化監(jian)測，人(ren)員配置從(cong)投產(chan)前的20人(ren)減少為3人(ren)，一次(ci)檢驗(yan)合(he)格(ge)率從(cong)99.5%提(ti)升至99.94%，單(dan)位返修(xiu)人(ren)工(gong)(gong)從(cong)14.5小(xiao)時減為零。
除了(le)生產過(guo)程的(de)(de)智能(neng)(neng)化(hua)，終端產品的(de)(de)智能(neng)(neng)化(hua)也可圈可點。看不到人(ren)影的(de)(de)“魔鬼碼頭”背后，是(shi)智能(neng)(neng)化(hua)產品的(de)(de)應用。
（智能導引車調試）
在上海振(zhen)華(hua)(hua)重工(gong)(gong)（集團）股份有(you)限公司長興基地(di)的智能導(dao)引車（IGV）調(diao)試(shi)場(chang)地(di)，不時(shi)有(you)橙色小車來回穿梭。這(zhe)批(pi)IGV是振(zhen)華(hua)(hua)重工(gong)(gong)為粵(yue)港澳大灣(wan)區首個(ge)自動(dong)化碼(ma)頭廣州南沙(sha)四期自動(dong)化碼(ma)頭量(liang)身打造(zao)，創造(zao)性地(di)采用了北斗(dou)衛星導(dao)航定位(wei)系統、激光雷達SLAM、視覺SLAM以及多(duo)傳感器(qi)融合定位(wei)技術(shu)，讓IGV可化身靈活的“搬運工(gong)(gong)”，在碼(ma)頭堆場(chang)間自由(you)穿梭。
振華(hua)重工總工程師費國介紹，目(mu)前該項目(mu)首(shou)批岸橋、軌道(dao)吊以及IGV均(jun)已(yi)運抵南沙四期自動化碼頭現場，正在開展(zhan)調試工作。
進軍下一代智能型高鐵
當我們坐著高鐵奔向目的地的時候，會(hui)不(bu)會(hui)想到疾馳的列車上有多少小(xiao)小(xiao)的螺栓(shuan)(shuan)？這些(xie)螺栓(shuan)(shuan)對于安全行車的意義(yi)又在于哪(na)里？
在軌(gui)道(dao)客車研發、制造、檢修(xiu)及出(chu)口(kou)基地，中國地鐵、動車組的(de)(de)搖(yao)籃——中車長(chang)春軌(gui)道(dao)客車股份(fen)有限公司（以下簡稱中車長(chang)客股份(fen)公司），擰螺(luo)絲也是智能化生產的(de)(de)一部分。
轉向架(jia)是高速動車(che)組的走行部分，也是最關鍵的系統，直(zhi)接決定車(che)輛運行速度(du)、安全(quan)性、平穩性。中車(che)長客轉向架(jia)制造中心總成車(che)間副主任張克木介紹(shao)，“復(fu)興(xing)號”動車(che)組轉向架(jia)的裝配關鍵點要(yao)控(kong)制三個方面，首先就是如何控(kong)制螺栓的防(fang)松、防(fang)脫(tuo)。
“轉(zhuan)向架裝(zhuang)配(pei)主要是手工作(zuo)(zuo)業，人(ren)的因素起(qi)主導作(zuo)(zuo)用(yong)，質量控(kong)(kong)(kong)制的難點是如何保證(zheng)人(ren)工作(zuo)(zuo)質量的穩定性，所(suo)(suo)以我(wo)們(men)(men)采(cai)用(yong)了(le)(le)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)擰緊(jin)(jin)系統，對(dui)轉(zhuan)向架26個(ge)裝(zhuang)配(pei)工步緊(jin)(jin)固力矩實現了(le)(le)全覆蓋。”他介紹(shao)，“轉(zhuan)向架連接的核(he)心(xin)控(kong)(kong)(kong)制是螺(luo)栓，我(wo)們(men)(men)對(dui)每一個(ge)螺(luo)栓都設置了(le)(le)扭(niu)矩值，而且所(suo)(suo)有(you)扭(niu)矩值都是通過試驗得來(lai)的。螺(luo)栓過松就會產(chan)生(sheng)(sheng)剪切力，過緊(jin)(jin)就會產(chan)生(sheng)(sheng)拉伸(shen)力，所(suo)(suo)以我(wo)們(men)(men)引進了(le)(le)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)扭(niu)矩擰緊(jin)(jin)系統，該系統能(neng)具有(you)操(cao)作(zuo)(zuo)人(ren)員資質可(ke)控(kong)(kong)(kong)、力矩扳手智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)識別(bie)、聲光報警實現防錯(cuo)、力矩值智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)存(cun)儲等功能(neng)。”
京張(zhang)高鐵(tie)項目(mu)是(shi)以(yi)“復興號”高速動(dong)車(che)(che)組(zu)(zu)為平臺(tai)，為2022年冬奧會服務(wu)的智(zhi)能(neng)高速動(dong)車(che)(che)組(zu)(zu)。中車(che)(che)長客股份公司研(yan)制出時速350公里復興號京張(zhang)智(zhi)能(neng)型動(dong)車(che)(che)組(zu)(zu)（列車(che)(che)型號：CR400BF-C），被稱(cheng)為中國(guo)高鐵(tie)智(zhi)能(neng)型動(dong)車(che)(che)組(zu)(zu) 1.0版。
車(che)輛(liang)具(ju)有智能(neng)(neng)行(xing)車(che)、智能(neng)(neng)服(fu)務等特(te)點，制(zhi)動(dong)系統具(ju)有防凍結功能(neng)(neng)。新增動(dong)力電(dian)池系統，在(zai)高(gao)壓系統發生供電(dian)故(gu)障(zhang)時，能(neng)(neng)夠以30 km/h速度能(neng)(neng)夠走(zou)行(xing)20 km，具(ju)備在(zai)京(jing)張高(gao)鐵線路任何區間發生供電(dian)故(gu)障(zhang)時應急走(zou)行(xing)至就近車(che)站的(de)(de)能(neng)(neng)力。期間還可(ke)保持(chi)空調供電(dian)，使乘客不(bu)用忍受在(zai)悶熱(re)的(de)(de)車(che)廂里(li)等待救援的(de)(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(zai)(zai)智(zhi)能服(fu)務方面，京張智(zhi)能型(xing)動(dong)車(che)(che)組可以利用智(zhi)能環境感知調(diao)(diao)節技術(shu)，從溫度調(diao)(diao)節、燈(deng)光(guang)智(zhi)能調(diao)(diao)節、人機工程學、車(che)(che)內噪聲(sheng)控制、壓(ya)力波調(diao)(diao)節、變色(se)車(che)(che)窗、資源配置優化等(deng)方面實(shi)現(xian)(xian)旅(lv)客(ke)視覺(jue)、聽覺(jue)、嗅覺(jue)、觸(chu)覺(jue)等(deng)方面感官舒適度的提升。還實(shi)現(xian)(xian)了智(zhi)能信(xin)息推送功能，首次(ci)在(zai)(zai)動(dong)車(che)(che)組上實(shi)現(xian)(xian)電(dian)視分屏顯示，實(shi)現(xian)(xian)電(dian)子地圖(tu)和旅(lv)游信(xin)息、行車(che)(che)信(xin)息（到站、離站、途中）直觀(guan)推送；LCD 外(wai)顯，座位號提示；車(che)(che)—地視頻、語(yu)音信(xin)息回傳(chuan)等(deng)業務。通過智(zhi)能點餐、在(zai)(zai)線支付，以及北斗衛星導航，5G覆(fu)蓋的Wi-Fi 服(fu)務，拓展(zhan)乘車(che)(che)體(ti)驗空(kong)間(jian)。
智能(neng)化(hua)系統也(ye)在安全運(yun)行領域大(da)顯身手，中車(che)長客研發的“動(dong)車(che)組故障預測與健康管理(li)”系統可(ke)以(yi)通過車(che)地無線傳輸系統，實(shi)現車(che)輛狀態監(jian)測、故障預警(jing)等(deng)功能(neng)。據(ju)悉(xi)，自“復興號”動(dong)車(che)組達速以(yi)來，已實(shi)現動(dong)車(che)組軸溫、齒輪(lun)箱溫度的狀態監(jian)測、故障分析、趨勢預警(jing)和模型預警(jing)等(deng)實(shi)際應(ying)用。
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