和這個(gè)溫度陡然升高的夏季一樣，中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司（以下簡(jiǎn)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(dòng)車組如巨龍般整齊排列，蓄勢(shì)待發(fā)。
而“驅(qū)動(dòng)”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(dòng)車組遠(yuǎn)程技術(shù)支持中心，診斷工程師們就可以對(duì)運(yùn)營在全國的中車四方平臺(tái)動(dòng)車組進(jìn)行遠(yuǎn)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(gè)個(gè)綠色光點(diǎn)，在這個(gè)智能運(yùn)維平臺(tái)上，每個(gè)光點(diǎn)就是一列車，從中車四方駛出的1300余列動(dòng)車組在這里可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，運(yùn)行、維護(hù)情況盡收眼底。”
而這場(chǎng)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(hào)”，已初步建成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(tái)的道路上，一往無前。
工人正在中車四方股份公司高速動(dòng)車組車體數(shù)字化焊接生產(chǎn)線上忙碌。
搭建“制造+協(xié)同+服務(wù)”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
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(tái)，作為我國軌道交通客運(yùn)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(tái)。它通過將垂直行業(yè)的工業(yè)機(jī)理與平臺(tái)應(yīng)用深度融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)了數(shù)字化研發(fā)、數(shù)字化制造、數(shù)字化運(yùn)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(yùn)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(dòng)采集率達(dá)到90%，設(shè)備數(shù)控化率達(dá)到45.17%。
而在行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)中，中車四方以數(shù)字化運(yùn)營和產(chǎn)品全生命周期管理為核心，依托一個(gè)基礎(chǔ)、四個(gè)平臺(tái)、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(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用，充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、區(qū)塊鏈等先進(jìn)信息技術(shù)，實(shí)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(tái)，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(yùn)營服務(wù)，使得數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)有效落地。
在應(yīng)用方面，中車四方一方面通過MRO系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(cè)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(shí)時(shí)采集動(dòng)車組運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)加載到大數(shù)據(jù)平臺(tái)，進(jìn)行安全運(yùn)營、分析和挖掘，最終實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行、維修服務(wù)、產(chǎn)品改進(jìn)。此外，公司還利用SGO四方速購配件服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配件需求快速查找和精準(zhǔn)定位，提供路局用戶配件采購超市化和互聯(lián)網(wǎng)化，實(shí)現(xiàn)一站式服務(wù)；提供配件智能查詢和配件信息參考，實(shí)現(xiàn)了配件采購需求精準(zhǔn)化和簡(jiǎn)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(yùn)維、服務(wù)等的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化模式，為軌道交通行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)及整個(gè)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(shí)現(xiàn)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)和模式的跨行業(yè)遷移、復(fù)制與推廣，推動(dòng)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(gè)個(gè)專業(yè)得有些拗口的術(shù)語，其實(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)給中車四方帶來的改變，十分生動(dòng)、非常好懂。
在中車四方動(dòng)車組車體生產(chǎn)線上可以看到，“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組已全面恢復(fù)生產(chǎn)，包括16輛長編時(shí)速350公里“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組，以及“超長版”的17輛編組時(shí)速350公里“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組，正在被精心焊接。“傳統(tǒng)的焊接，依靠焊工在焊完后進(jìn)行自檢、互檢、巡檢，無法對(duì)焊接過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。”車體焊接工藝師池浩瀚介紹說，“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(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，一旦出現(xiàn)超差自動(dòng)報(bào)警。”通過布設(shè)在焊機(jī)上的數(shù)據(jù)采集器，焊接管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集焊接過程中的所有焊接參數(shù)。這也是國內(nèi)首個(gè)動(dòng)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(gè)轉(zhuǎn)向架有400多種零部件，從上線裝配到完成制造，會(huì)產(chǎn)生近萬項(xiàng)制造數(shù)據(jù)，包括人員、設(shè)備、物料、質(zhì)量信息等。”為了給每一個(gè)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(dòng)焊接柔性線、軸承自動(dòng)檢測(cè)線、輪對(duì)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(cè)技術(shù)、機(jī)器人、AGV輸送設(shè)備、自動(dòng)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(shí)現(xiàn)了構(gòu)架的自動(dòng)組焊、焊接、焊縫自動(dòng)打磨、尺寸自動(dòng)檢測(cè)；軸承自動(dòng)分解、清洗、檢測(cè)、壓裝；輪對(duì)自動(dòng)壓裝、自動(dòng)檢測(cè)；軸箱的自動(dòng)化組裝、轉(zhuǎn)向架的自動(dòng)化組裝。有了這個(gè)“制造履歷”，列車就能實(shí)現(xiàn)制造全程的可追溯。
“大數(shù)據(jù)”護(hù)航動(dòng)車組運(yùn)行安全
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在以“復(fù)興號(hào)”為代表的高速動(dòng)車組的運(yùn)營維護(hù)中也擁有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。
目前，僅中車四方制造的動(dòng)車組每天就有1300多列奔馳在全國鐵路線上。每列動(dòng)車組每天的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)都會(huì)實(shí)時(shí)傳回到企業(yè)數(shù)據(jù)中心。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，中車四方建成了動(dòng)車組智能運(yùn)維平臺(tái)。在這里，大數(shù)據(jù)被應(yīng)用到動(dòng)車組運(yùn)維，成為護(hù)航動(dòng)車組運(yùn)行安全的新“神器”。
“這里就像列車的家，在列車運(yùn)行的日日夜夜，都有工程師對(duì)它們分分秒秒的牽掛。”信息技術(shù)部部長鄧學(xué)壽感嘆道。以“復(fù)興號(hào)”為例，每列動(dòng)車組密布了2500余個(gè)整車監(jiān)測(cè)點(diǎn)，搭建了強(qiáng)大完善的智能化感知系統(tǒng)，滲透至列車的每個(gè)“毛細(xì)血管”。這些傳感器能采集1500多項(xiàng)車輛狀態(tài)信息，對(duì)列車振動(dòng)、軸承溫度、牽引制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)、車廂環(huán)境等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。待動(dòng)車組高速馳騁于廣袤大地之時(shí)，每10秒就會(huì)向“家”中發(fā)送一次數(shù)據(jù)。企業(yè)利用實(shí)時(shí)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(yùn)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(dòng)車組關(guān)鍵部件故障預(yù)測(cè)模型，能夠在發(fā)生故障之前對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)警，從而提供維護(hù)建議。“這種基于大數(shù)據(jù)的運(yùn)維模式，將傳統(tǒng)被動(dòng)式的故障后維修或定期修，變?yōu)榱酥鲃?dòng)的預(yù)測(cè)性維護(hù)，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(yùn)維效率。”鄧學(xué)壽說。目前，在中車四方，動(dòng)車組智能運(yùn)維平臺(tái)已上線應(yīng)用近100個(gè)故障預(yù)測(cè)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。
