文章來源：新浪網 發布時(shi)間：2022-05-27
“中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)制造(zao)(zao)向(xiang)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)創造(zao)(zao)轉(zhuan)(zhuan)變，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)速度向(xiang)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)質(zhi)量轉(zhuan)(zhuan)變，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)產品(pin)向(xiang)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)品(pin)牌轉(zhuan)(zhuan)變”，為(wei)制造(zao)(zao)業高質(zhi)量發展(zhan)指明(ming)了方向(xiang)。各行各業的(de)央(yang)企順(shun)應趨勢(shi)，主動求變，也在積極探索(suo)智(zhi)能制造(zao)(zao)和數字(zi)化轉(zhuan)(zhuan)型新路徑。其中(zhong)(zhong)，中(zhong)(zhong)鐵裝(zhuang)備、中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)長城(cheng)、振(zhen)華重工、中(zhong)(zhong)車長客，在各自的(de)領域都交出(chu)了亮眼的(de)成績單。
從(cong)“腦聰目明”的盾構(gou)機(ji)到“中國架構(gou)”的計(ji)算機(ji)軟硬(ying)件(jian)“PK”體系，從(cong)“魔鬼(gui)碼頭”的智能導引車到智能行車、智能服務的高鐵列車……中國智造(zao)正(zheng)在成為中國品(pin)牌的堅強后盾。
掘進機長出“眼睛”和“大腦”
在(zai)地(di)(di)鐵(tie)、隧道(dao)等大型地(di)(di)下工程建設中(zhong)，盾構機(ji)和掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)是必不可少的工程機(ji)械。全斷面硬(ying)巖隧道(dao)掘(jue)進(jin)(jin)機(ji)（TBM）在(zai)穿山越嶺掘(jue)進(jin)(jin)時(shi)，由于無(wu)法觀察到(dao)前方(fang)的地(di)(di)質情(qing)況，只能(neng)在(zai)黑(hei)暗(an)中(zhong)摸(mo)索(suo)掘(jue)進(jin)(jin)，極易發生地(di)(di)質災害、設備損毀甚至人員傷亡的嚴重安全事故(gu)。在(zai)地(di)(di)下的黑(hei)暗(an)空間(jian)里，有(you)人讓(rang)工程機(ji)械長出了“眼睛”和“大腦”。
在山(shan)東(dong)文登(deng)抽水(shui)蓄(xu)能電(dian)站(zhan)工(gong)程(cheng)(cheng)中，TBM-SMART系統搭(da)載到由中鐵裝(zhuang)備集團自主研制(zhi)的(de)世界(jie)首臺超小轉彎半(ban)徑(jing)硬巖(yan)掘進機——“文登(deng)號”上，在施(shi)工(gong)過(guo)程(cheng)(cheng)中，巖(yan)體參數預測(ce)準確度(du)平均88.9%，成功預警卡機風險5次，實現了直(zhi)線段最(zui)高日進尺(chi)20.548米，曲線段最(zui)高日進尺(chi)11.165米施(shi)工(gong)記錄，相比同類(lei)產品下掘進效率提升30%。
這(zhe)個智能(neng)掘(jue)進(jin)(jin)系統，可以幫助主司機(ji)輕松(song)掌握前(qian)方巖(yan)體情況，實時(shi)監測設備(bei)卡(ka)機(ji)風險，同時(shi)提供最佳操作建議(yi)，將“黑箱”掘(jue)進(jin)(jin)變成(cheng)“透(tou)明”掘(jue)進(jin)(jin)、“智慧”掘(jue)進(jin)(jin)。他們是如何做(zuo)到的？
在國家973計劃支持下，中鐵裝備聯合多(duo)家科研(yan)院所(suo)，成立TBM智能化掘(jue)(jue)進聯合攻(gong)關(guan)團隊(dui)，經(jing)過數年協同攻(gong)關(guan)，攻(gong)克了TBM施工過程(cheng)中“巖(yan)體(ti)實(shi)時(shi)感知難(nan)”、“TBM掘(jue)(jue)進精確控制難(nan)”兩大難(nan)題，研(yan)發了TBM-SMART智能掘(jue)(jue)進系統(tong)。
“這里面最難(nan)的是巖機(ji)的互饋，”中(zhong)鐵工程裝備集(ji)團有限公(gong)司(si)副總經(jing)理、總工程師王杜娟(juan)這樣說。
她談(tan)到(dao)，對地質情況的(de)掌(zhang)握，是產品智(zhi)能化的(de)基礎，解決了機(ji)器在地下的(de)適應性問題，就可以根據不同的(de)地質條件，量體(ti)裁衣。
“我們(men)做了(le)大量(liang)的工(gong)作(zuo)。現(xian)在是(shi)兩個(ge)路徑，一(yi)個(ge)是(shi)探(tan)測(ce)，通(tong)過圖像識別、地震(zhen)波等(deng)技術知道(dao)前面有什么，第二個(ge)是(shi)通(tong)過大數(shu)據，通(tong)過歷史(shi)數(shu)據的反演，通(tong)過對上(shang)(shang)一(yi)個(ge)循環(huan)掘(jue)進參數(shu)的分(fen)析，知道(dao)前面可能(neng)是(shi)什么。”王(wang)杜(du)娟介(jie)紹(shao)，現(xian)在中鐵裝備的TBM智(zhi)能(neng)系統已經到(dao)了(le)2.0版本，應用在多個(ge)項目上(shang)(shang)。這其中的核(he)心是(shi)輔助(zhu)駕(jia)駛模塊，可以指導(dao)司機進行操作(zuo)。
從安全(quan)穿越天津渤海大樓、張學良故居(ju)、“瓷房子(zi)”等歷(li)史(shi)文化街區，到(dao)研制(zhi)生產世界(jie)最大矩(ju)形盾構(gou)，讓過街隧道不(bu)再(zai)“開(kai)膛破肚”，到(dao)全(quan)球首臺(tai)馬蹄(ti)形盾構(gou)機“蒙華(hua)號”工期縮短三倍，從業主方要(yao)求必(bi)須使用國外(wai)盾構(gou)，到(dao)打(da)入發達(da)國家市場，中鐵盾構(gou)的地質適應性和掘進效(xiao)率打(da)破了(le)對(dui)國產盾構(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(jie)止目前，中鐵裝(zhuang)備已出口盾(dun)構(gou)(gou)60余臺，出口25個國(guo)(guo)家和地區(qu)，實現了連續9年(nian)(nian)國(guo)(guo)內市(shi)場(chang)占(zhan)有率第一(yi)，連續4年(nian)(nian)全球市(shi)場(chang)占(zhan)有率第一(yi)。2020年(nian)(nian)中鐵裝(zhuang)備研制生產(chan)的土壓平衡盾(dun)構(gou)(gou)機、硬(ying)巖掘進機，先后出口到波(bo)蘭、澳(ao)大利(li)亞等國(guo)(guo)。2021年(nian)(nian)4月(yue)，出口巴(ba)黎(li)地鐵的盾(dun)構(gou)(gou)始發，進入了歐洲高端(duan)市(shi)場(chang)。
“我們10年來生產了1000多臺盾構機，是(shi)競(jing)爭對手50年的產量(liang)，”中(zhong)鐵裝備副總(zong)經理張志(zhi)國說(shuo)起這句話的時候信(xin)心很足。
對中鐵裝備來(lai)說(shuo)，未(wei)來(lai)的(de)課題是智能(neng)掘進如何更(geng)快更(geng)好更(geng)聰明(ming)。王杜娟(juan)談到，產(chan)品的(de)智能(neng)化還需要大(da)量(liang)數據積累(lei)，目前存在(zai)很多數據孤島，已經(jing)在(zai)探索數據共享的(de)模式。
網絡空間的新“長城”
網(wang)(wang)絡空(kong)間已經成(cheng)國(guo)家繼陸、海、空(kong)、天(tian)四大疆(jiang)域(yu)之后的第五(wu)疆(jiang)域(yu)，與其他疆(jiang)域(yu)一樣，網(wang)(wang)絡空(kong)間的安(an)全(quan)更(geng)需要得到保障。現(xian)階段，國(guo)內信息領(ling)域(yu)關鍵(jian)設備、關鍵(jian)技術及服務大部分依賴(lai)進口，技術無(wu)(wu)法實現(xian)自主(zhu)安(an)全(quan)，各種無(wu)(wu)法掌(zhang)控的“后門”和“漏洞”，成(cheng)為網(wang)(wang)絡疆(jiang)域(yu)巨大的安(an)全(quan)隱患。
顯示屏(ping)僅有(you)13.3英(ying)寸、重量只有(you)1.3KG重的(de)(de)超(chao)輕薄筆記本(ben)電腦(nao)，可以豎屏(ping)的(de)(de)時尚一體機(ji)(ji)，帶有(you)指靜脈識別(bie)功能(neng)的(de)(de)臺式(shi)機(ji)(ji)，操(cao)控流暢的(de)(de)電競機(ji)(ji)，廣(guang)泛應用于關(guan)鍵行業(ye)數據中心的(de)(de)服(fu)務器……在(zai)中國(guo)長(chang)城(cheng)湖南計算機(ji)(ji)智(zhi)能(neng)制造基地(di)（下(xia)稱“湖南長(chang)城(cheng)”），一臺臺國(guo)產計算機(ji)(ji)，顏值和性能(neng)都不輸市場(chang)主(zhu)流商用產品的(de)(de)電腦(nao)，從芯(xin)片到操(cao)作系(xi)統到中間件(jian)到應用系(xi)統，所(suo)有(you)關(guan)鍵核心部件(jian)、核心技(ji)術全(quan)部是具有(you)自有(you)知識產權、“全(quan)國(guo)產”。
中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)電(dian)子旗(qi)下的中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)長城是中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)最早的計算機品牌。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)電(dian)子是我國(guo)以“網絡安全與信息化為(wei)核心主業”的大型央企(qi)(qi)，持續(xu)十(shi)余(yu)年(nian)(nian)(nian)研發投入，創新(xin)構建了被稱為(wei)“中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)架構”的計算機軟(ruan)硬件(jian)“PK”體系（國(guo)產CPU+麒麟操作系統），相關創新(xin)成果在2017年(nian)(nian)(nian)、2018年(nian)(nian)(nian)、2019年(nian)(nian)(nian)連續(xu)三年(nian)(nian)(nian)榮獲(huo)國(guo)家科技進步(bu)一等獎，最新(xin)版操作系統榮獲(huo)“2020年(nian)(nian)(nian)央企(qi)(qi)國(guo)之重器”。
作為中(zhong)國(guo)電子旗下專注網(wang)絡(luo)安(an)(an)全(quan)(quan)與(yu)信(xin)息化的專業子集(ji)團，中(zhong)國(guo)長城將這(zhe)些(xie)成果全(quan)(quan)部應用(yong)于(yu)終端(duan)產(chan)(chan)(chan)品的研(yan)發(fa)，關鍵核心軟硬件全(quan)(quan)部實現(xian)了國(guo)產(chan)(chan)(chan)化，“關后門”、“堵漏洞”，從技術底層保障國(guo)產(chan)(chan)(chan)計算機的本質安(an)(an)全(quan)(quan)。同時，持之以恒完(wan)善(shan)生態，構建起完(wan)整(zheng)的“芯-端(duan)-云(yun)-控-網(wang)-安(an)(an)”產(chan)(chan)(chan)品產(chan)(chan)(chan)業生態鏈，為數字(zi)化建設筑牢安(an)(an)全(quan)(quan)底座(zuo)。
不僅如此，中國(guo)長城(cheng)還(huan)在智能制(zhi)造(zao)方面，進行了戰(zhan)略(lve)布局。2015年湖南(nan)長城(cheng)落地株洲之時就確(que)定了“智能制(zhi)造(zao)”的方向(xiang)，首次將機(ji)器(qi)人引入精密(mi)的3C電子裝配領域(yu)。
（湖南長城智能制造車間生產線）
在智能制(zhi)造(zao)(zao)車間(jian)里，每(mei)條產線(xian)(xian)只有2名工(gong)人(ren)，看數據、做(zuo)檢測，11種工(gong)作都(dou)由(you)機器(qi)臂承擔，而且智能產線(xian)(xian)上的所有機器(qi)人(ren)，都(dou)是中國長城(cheng)自(zi)己制(zhi)造(zao)(zao)的。
湖(hu)南長城總(zong)經理安紹(shao)平介紹(shao)，自從實施智能(neng)制造戰略，機(ji)器人上生產(chan)(chan)線后，工廠生產(chan)(chan)效率提高了25%，運營(ying)成(cheng)本降低了20%，產(chan)(chan)品(pin)研制周期縮短了30%。
“貿易之臂”下的無人駕駛車
在每個集(ji)裝箱港(gang)(gang)口都能看到的(de)鋼鐵巨人一樣的(de)岸橋，被稱為(wei)是(shi)“貿易之(zhi)臂”。上海(hai)振華重(zhong)工(gong)（集(ji)團）股份有限公司（ZPMC）是(shi)世界上最大的(de)港(gang)(gang)口機械重(zhong)型(xing)裝備制造商之(zhi)一。有人說(shuo)，“凡有集(ji)裝箱港(gang)(gang)口處，都有振華”。
在這(zhe)樣的重型機械制造(zao)行業(ye)，如(ru)何實(shi)現智能(neng)化(hua)？
近年(nian)來，振(zhen)華重工(gong)在(zai)智能(neng)制造方面不斷探(tan)索，先后試點建(jian)設了(le)20個自動化工(gong)作站、智能(neng)化生產線(xian)和智能(neng)制造示(shi)范車間(jian)等，基本涵蓋了(le)主要產品的關鍵制造流程和工(gong)序，取(qu)得了(le)一定(ding)的示(shi)范性(xing)成果。
比如，在鋼箱(xiang)梁智(zhi)能制(zhi)造(zao)車間，鋼箱(xiang)梁自動化(hua)焊(han)接采用了(le)單(dan)面焊(han)雙面成型新工(gong)(gong)藝(yi)進(jin)行(xing)板面拼接，只需要(yao)焊(han)接一面焊(han)縫便可成型，就像民(min)間傳(chuan)統工(gong)(gong)藝(yi)“雙面繡”，焊(han)一面，可以雙面成形，大大提高了(le)焊(han)接效率。
位于南通(tong)(tong)振華重裝(zhuang)的橋(qiao)梁U肋板單元焊(han)接(jie)機器人工(gong)作站，通(tong)(tong)過(guo)焊(han)縫智(zhi)能(neng)化(hua)跟蹤技術機器人可(ke)完(wan)成(cheng)所有焊(han)接(jie)工(gong)作，實(shi)現了自動化(hua)焊(han)接(jie)。單位產(chan)出節(jie)省人工(gong)72.5%，返修人工(gong)減少(shao)85%，一(yi)次報(bao)驗(yan)合(he)(he)格率(lv)(lv)從(cong)(cong)95%提升(sheng)至99%；南通(tong)(tong)傳動引進的齒軸機加工(gong)智(zhi)能(neng)生產(chan)線，齒軸零(ling)件(jian)從(cong)(cong)胚(pei)件(jian)到(dao)成(cheng)品(pin)全部實(shi)現自動化(hua)生產(chan)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)監(jian)測(ce)，人員配置從(cong)(cong)投產(chan)前的20人減少(shao)為(wei)3人，一(yi)次檢驗(yan)合(he)(he)格率(lv)(lv)從(cong)(cong)99.5%提升(sheng)至99.94%，單位返修人工(gong)從(cong)(cong)14.5小時(shi)減為(wei)零(ling)。
除了生產(chan)(chan)過程的(de)智能化，終端產(chan)(chan)品的(de)智能化也可圈(quan)可點(dian)。看不到人影的(de)“魔鬼(gui)碼頭”背后，是智能化產(chan)(chan)品的(de)應用(yong)。
（智能導引車調試）
在上(shang)海振(zhen)華重(zhong)工（集(ji)團）股份(fen)有(you)限公(gong)司長興(xing)基地的智(zhi)能導(dao)引車（IGV）調試(shi)場地，不時有(you)橙(cheng)色(se)小車來(lai)回穿(chuan)梭。這批(pi)IGV是振(zhen)華重(zhong)工為粵(yue)港澳大灣區(qu)首個自動化(hua)碼(ma)頭廣州南沙四(si)期自動化(hua)碼(ma)頭量身打造(zao)，創造(zao)性地采用了北斗衛星導(dao)航(hang)定(ding)位系統、激光雷達SLAM、視覺(jue)SLAM以及多傳感器融合定(ding)位技術，讓IGV可(ke)化(hua)身靈活的“搬運(yun)工”，在碼(ma)頭堆(dui)場間自由穿(chuan)梭。
振華重(zhong)工(gong)總工(gong)程(cheng)師費國介(jie)紹，目前該(gai)項目首(shou)批岸橋(qiao)、軌道吊(diao)以及IGV均(jun)已運抵南沙四期自動化碼頭現場，正(zheng)在開展(zhan)調試工(gong)作(zuo)。
進軍下一代智能型高鐵
當我們坐著(zhu)高鐵奔向(xiang)目的(de)地的(de)時候，會不會想到疾馳的(de)列車(che)上有(you)多(duo)少(shao)小(xiao)(xiao)小(xiao)(xiao)的(de)螺(luo)(luo)栓？這(zhe)些(xie)螺(luo)(luo)栓對于(yu)(yu)安全行車(che)的(de)意義(yi)又在于(yu)(yu)哪里？
在軌道(dao)客(ke)車研發、制造(zao)、檢修及出口基地，中(zhong)國地鐵、動(dong)車組的搖籃——中(zhong)車長(chang)(chang)春軌道(dao)客(ke)車股(gu)份有限(xian)公司（以下簡稱(cheng)中(zhong)車長(chang)(chang)客(ke)股(gu)份公司），擰螺絲也是智能化生產(chan)的一部分。
轉向(xiang)架是(shi)高速動車(che)組的走行部分，也是(shi)最關鍵(jian)的系統(tong)，直接決定(ding)車(che)輛運(yun)行速度、安全性(xing)、平穩(wen)性(xing)。中車(che)長(chang)客轉向(xiang)架制造中心總成車(che)間副(fu)主任(ren)張克木介紹，“復興號”動車(che)組轉向(xiang)架的裝配關鍵(jian)點要控制三個(ge)方面，首先就是(shi)如何控制螺栓的防松、防脫。
“轉向架裝配(pei)主要(yao)是(shi)(shi)手工作業，人的因素(su)起主導作用，質量(liang)控制(zhi)的難點(dian)是(shi)(shi)如何(he)保證人工作質量(liang)的穩定(ding)性，所以我(wo)們(men)采用了智能(neng)擰緊(jin)系統，對(dui)轉向架26個(ge)(ge)裝配(pei)工步緊(jin)固力(li)(li)(li)矩(ju)實(shi)(shi)現了全覆蓋。”他介(jie)紹，“轉向架連(lian)接(jie)的核心控制(zhi)是(shi)(shi)螺(luo)栓(shuan)，我(wo)們(men)對(dui)每一個(ge)(ge)螺(luo)栓(shuan)都設置(zhi)了扭矩(ju)值，而且所有扭矩(ju)值都是(shi)(shi)通過試驗得來的。螺(luo)栓(shuan)過松就會(hui)產生剪切力(li)(li)(li)，過緊(jin)就會(hui)產生拉伸力(li)(li)(li)，所以我(wo)們(men)引(yin)進了智能(neng)扭矩(ju)擰緊(jin)系統，該系統能(neng)具有操作人員資質可(ke)控、力(li)(li)(li)矩(ju)扳手智能(neng)識別(bie)、聲光報警實(shi)(shi)現防錯、力(li)(li)(li)矩(ju)值智能(neng)存儲等功(gong)能(neng)。”
京張(zhang)高鐵(tie)項目是以“復興號(hao)”高速動車(che)組(zu)(zu)為(wei)平臺，為(wei)2022年冬(dong)奧會服務的智能(neng)高速動車(che)組(zu)(zu)。中(zhong)車(che)長(chang)客股份公司研(yan)制出時速350公里復興號(hao)京張(zhang)智能(neng)型(xing)(xing)動車(che)組(zu)(zu)（列車(che)型(xing)(xing)號(hao)：CR400BF-C），被(bei)稱為(wei)中(zhong)國(guo)高鐵(tie)智能(neng)型(xing)(xing)動車(che)組(zu)(zu) 1.0版。
車(che)(che)輛具有智(zhi)能行車(che)(che)、智(zhi)能服(fu)務等特點，制(zhi)動系統(tong)具有防凍結功能。新增動力(li)電(dian)池系統(tong)，在(zai)高壓系統(tong)發(fa)生供電(dian)故障(zhang)時，能夠以30 km/h速(su)度能夠走(zou)行20 km，具備在(zai)京張高鐵(tie)線(xian)路任何區間發(fa)生供電(dian)故障(zhang)時應(ying)急(ji)走(zou)行至(zhi)就近車(che)(che)站的能力(li)。期(qi)間還可保持空調(diao)供電(dian)，使乘客(ke)不用忍受在(zai)悶熱的車(che)(che)廂(xiang)里等待救援的煎熬。
（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)智(zhi)能(neng)(neng)服務(wu)方(fang)(fang)面(mian)，京張智(zhi)能(neng)(neng)型動車(che)(che)(che)組(zu)可以利用(yong)智(zhi)能(neng)(neng)環境感知調節(jie)技術，從溫度調節(jie)、燈光(guang)智(zhi)能(neng)(neng)調節(jie)、人(ren)機工程學、車(che)(che)(che)內噪聲(sheng)控制、壓力波調節(jie)、變色車(che)(che)(che)窗、資源配置優化等(deng)方(fang)(fang)面(mian)實現旅(lv)客視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等(deng)方(fang)(fang)面(mian)感官舒適度的提(ti)升。還實現了智(zhi)能(neng)(neng)信(xin)(xin)(xin)息(xi)推送(song)功能(neng)(neng)，首次在(zai)動車(che)(che)(che)組(zu)上實現電(dian)視分屏顯(xian)示，實現電(dian)子地圖和旅(lv)游信(xin)(xin)(xin)息(xi)、行(xing)車(che)(che)(che)信(xin)(xin)(xin)息(xi)（到站(zhan)、離(li)站(zhan)、途中）直觀推送(song)；LCD 外顯(xian)，座位(wei)號提(ti)示；車(che)(che)(che)—地視頻、語音信(xin)(xin)(xin)息(xi)回傳等(deng)業務(wu)。通過智(zhi)能(neng)(neng)點餐、在(zai)線支付，以及(ji)北斗(dou)衛星導(dao)航，5G覆(fu)蓋(gai)的Wi-Fi 服務(wu)，拓展乘(cheng)車(che)(che)(che)體(ti)驗空間(jian)。
智能(neng)(neng)化(hua)系統也在安全運行領域大顯身(shen)手，中(zhong)車長客研發的“動(dong)車組故障(zhang)預(yu)測與(yu)健(jian)康管(guan)理(li)”系統可以通過車地無線傳輸(shu)系統，實(shi)現車輛狀態監測、故障(zhang)預(yu)警(jing)(jing)等功能(neng)(neng)。據悉，自“復興號”動(dong)車組達速以來，已實(shi)現動(dong)車組軸(zhou)溫、齒輪箱(xiang)溫度的狀態監測、故障(zhang)分析、趨勢預(yu)警(jing)(jing)和模型(xing)預(yu)警(jing)(jing)等實(shi)際應用(yong)。
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