工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)故事|高速動車：數(shù)據(jù)驅(qū)動下的“智造”新局

高速動車：數(shù)據(jù)驅(qū)動下的“智造”新局

中車四方發(fā)力“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)＋軌道交通高端裝備”

中車四方動車組車體生產(chǎn)線啟用數(shù)字化管理系統(tǒng)進行焊接作業(yè)。

在中車四方股份公司存車場，各型車輛等待交付。新華社照片

□青報全媒體記者 劉蘭星

和這個溫度陡然升高的夏季一樣，中車青島四方機車車輛股份有限公司（以下簡稱“中車四方”）的生產(chǎn)也是一派火熱景象。體現(xiàn)在交車線上，就是嶄新的高速動車組如巨龍般整齊排列，蓄勢待發(fā)。

而“驅(qū)動”這一切的，則是中車四方在研發(fā)、制造、經(jīng)營、服務(wù)等全流程和全產(chǎn)業(yè)鏈開展的智能制造應(yīng)用。

僅服務(wù)環(huán)節(jié)，“在動車組遠程技術(shù)支持中心，診斷工程師們就可以對運營在全國的中車四方平臺動車組進行遠程監(jiān)控”，中車四方信息技術(shù)部部長鄧學(xué)壽介紹，“一幅巨型中國地圖上正閃爍著一個個綠色光點，在這個智能運維平臺上，每個光點就是一列車，從中車四方駛出的1300余列動車組在這里可以實時監(jiān)控，運行、維護情況盡收眼底。”

而這場中車四方的“智造變革”才剛剛開局。

就像高速奔行的“復(fù)興號”，已初步建成數(shù)據(jù)驅(qū)動型企業(yè)的中車四方，正在建設(shè)軌道交通裝備制造業(yè)數(shù)字化精益工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的道路上，一往無前。

搭建“制造＋協(xié)同＋服務(wù)”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

不同于“卡奧斯”那種通用的基礎(chǔ)性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，作為我國軌道交通客運裝備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，中車四方搭建的是行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。它通過將垂直行業(yè)的工業(yè)機理與平臺應(yīng)用深度融合，實現(xiàn)對行業(yè)整體競爭力的提升。

而中車四方的“觸網(wǎng)”之旅是從建設(shè)數(shù)據(jù)驅(qū)動型企業(yè)開始的。在中車四方的“十三五”信息化規(guī)劃中就提出，借助新一代信息技術(shù)，建設(shè)數(shù)字化工廠，在企業(yè)研發(fā)、制造、經(jīng)營、服務(wù)等全流程和全產(chǎn)業(yè)鏈開展智能制造應(yīng)用，打造數(shù)據(jù)驅(qū)動型企業(yè)。

鄧學(xué)壽表示，目前中車四方通過“十三五”信息化建設(shè)，數(shù)字化工廠架構(gòu)已初步建成。信息化在業(yè)務(wù)支撐、資源共享、效率提升、有效管理等方面取得顯著效果，實現(xiàn)了數(shù)字化研發(fā)、數(shù)字化制造、數(shù)字化運營和數(shù)字化服務(wù)的全面應(yīng)用。

數(shù)據(jù)顯示，通過改造，中車四方生產(chǎn)效率提高20％，運營成本降低2．37％，產(chǎn)品研發(fā)周期縮短22．3％，數(shù)據(jù)自動采集率達到90％，設(shè)備數(shù)控化率達到45．17％。

而在行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)中，中車四方以數(shù)字化運營和產(chǎn)品全生命周期管理為核心，依托一個基礎(chǔ)、四個平臺、三大體系的信息化建設(shè)基礎(chǔ)，集成5大核心系統(tǒng)及N個業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用，充分利用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、區(qū)塊鏈等先進信息技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品互聯(lián)、設(shè)備互聯(lián)、產(chǎn)業(yè)鏈信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入和跨境數(shù)據(jù)整合，開展建設(shè)軌道交通裝備制造業(yè)數(shù)字化精益工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，提供面向產(chǎn)業(yè)鏈的智能研發(fā)、智能制造、智能服務(wù)、智能運營服務(wù)，使得數(shù)據(jù)驅(qū)動有效落地。

在應(yīng)用方面，中車四方一方面通過MRO系統(tǒng)實現(xiàn)動車組全生命周期管理，為車輛的全生命周期管理和數(shù)據(jù)積累提供有效支持。另一方面，通過PHM車輛健康監(jiān)測系統(tǒng)基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時采集動車組運行狀況數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)加載到大數(shù)據(jù)平臺，進行安全運營、分析和挖掘，最終實現(xiàn)安全運行、維修服務(wù)、產(chǎn)品改進。此外，公司還利用SGO四方速購配件服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)了配件需求快速查找和精準定位，提供路局用戶配件采購超市化和互聯(lián)網(wǎng)化，實現(xiàn)一站式服務(wù)；提供配件智能查詢和配件信息參考，實現(xiàn)了配件采購需求精準化和簡單化管理。

通過“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)＋軌道交通高端裝備”產(chǎn)業(yè)賦能建設(shè)，中車四方正在探索軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、運維、服務(wù)等的規(guī)范化和標準化模式，為軌道交通行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)及整個工業(yè)行業(yè)起到示范和引領(lǐng)的效果，為軌道交通高端裝備制造向“制造＋協(xié)同＋服務(wù)”模式轉(zhuǎn)型提供有效支撐，并實現(xiàn)平臺、標準和模式的跨行業(yè)遷移、復(fù)制與推廣，推動我國離散裝備制造業(yè)整體能力提升。

電子化“制造履歷”全程可追溯

透過枯燥的數(shù)據(jù)和一個個專業(yè)得有些拗口的術(shù)語，其實，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)給中車四方帶來的改變，十分生動、非常好懂。

在中車四方動車組車體生產(chǎn)線上記者看到，“復(fù)興號”動車組已全面恢復(fù)生產(chǎn)，包括16輛長編時速350公里“復(fù)興號”動車組，以及“超長版”的17輛編組時速350公里“復(fù)興號”動車組，正在被精心焊接?！皞鹘y(tǒng)的焊接，依靠焊工在焊完后進行自檢、互檢、巡檢，無法對焊接過程進行實時監(jiān)控?！避圀w焊接工藝師池浩瀚告訴記者，“依托數(shù)字化技術(shù)，正在焊接的車體，每0．5秒就有一組數(shù)據(jù)上傳，并自動與標準參數(shù)進行比對，一旦出現(xiàn)超差自動報警?！蓖ㄟ^布設(shè)在焊機上的數(shù)據(jù)采集器，焊接管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集焊接過程中的所有焊接參數(shù)。這也是國內(nèi)首個動車組焊接過程數(shù)字化管理系統(tǒng)。

“轉(zhuǎn)向架相當(dāng)于列車的‘腿腳’，”在轉(zhuǎn)向架智能生產(chǎn)車間，轉(zhuǎn)向架工藝師姚迪介紹，“一個轉(zhuǎn)向架有400多種零部件，從上線裝配到完成制造，會產(chǎn)生近萬項制造數(shù)據(jù)，包括人員、設(shè)備、物料、質(zhì)量信息等?！睘榱私o每一個轉(zhuǎn)向架產(chǎn)品“填寫”一份電子化“制造履歷”，車間建設(shè)構(gòu)架了自動焊接柔性線、軸承自動檢測線、輪對智能壓裝線、軸箱智能化組裝線等，采用二維條碼、影像、視頻、激光檢測技術(shù)、機器人、AGV輸送設(shè)備、自動化物流輸送、系統(tǒng)集成等技術(shù)，并與公司上游的PDM、ERP、MES、MRO信息系統(tǒng)集成，轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)實現(xiàn)了構(gòu)架的自動組焊、焊接、焊縫自動打磨、尺寸自動檢測；軸承自動分解、清洗、檢測、壓裝；輪對自動壓裝、自動檢測；軸箱的自動化組裝、轉(zhuǎn)向架的自動化組裝。有了這個“制造履歷”，列車就能實現(xiàn)制造全程的可追溯。

“大數(shù)據(jù)”護航動車組運行安全

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在以“復(fù)興號”為代表的高速動車組的運營維護中也擁有豐富的應(yīng)用場景。

目前，僅中車四方制造的動車組每天就有1300多列奔馳在全國鐵路線上。每列動車組每天的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)都會實時傳回到企業(yè)數(shù)據(jù)中心?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)，中車四方建成了動車組智能運維平臺。在這里，大數(shù)據(jù)被應(yīng)用到動車組運維，成為護航動車組運行安全的新“神器”。

“這里就像列車的家，在列車運行的日日夜夜，都有工程師對它們分分秒秒的牽掛?！毙畔⒓夹g(shù)部部長鄧學(xué)壽感嘆道。以“復(fù)興號”為例，每列動車組密布了2500余個整車監(jiān)測點，搭建了強大完善的智能化感知系統(tǒng)，滲透至列車的每個“毛細血管”。這些傳感器能采集1500多項車輛狀態(tài)信息，對列車振動、軸承溫度、牽引制動系統(tǒng)狀態(tài)、車廂環(huán)境等進行監(jiān)測。待動車組高速馳騁于廣袤大地之時，每10秒就會向“家”中發(fā)送一次數(shù)據(jù)。企業(yè)利用實時數(shù)據(jù)，并融合列車的制造履歷數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)、運用數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)、自然環(huán)境數(shù)據(jù)等，應(yīng)用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和人工智能算法，開發(fā)出動車組關(guān)鍵部件故障預(yù)測模型，能夠在發(fā)生故障之前對故障進行預(yù)測、預(yù)警，從而提供維護建議?！斑@種基于大數(shù)據(jù)的運維模式，將傳統(tǒng)被動式的故障后維修或定期修，變?yōu)榱酥鲃拥念A(yù)測性維護，從而能夠有效降低列車故障率，更好地保障行車安全，提高運維效率?！编噷W(xué)壽說。目前，在中車四方，動車組智能運維平臺已上線應(yīng)用近100個故障預(yù)測模型，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，每年成功預(yù)防故障隱患數(shù)百件。