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      高速動車組車體智能制造新模式研究與應(yīng)用

      2020-09-10 14:55:31高治
      內(nèi)燃機(jī)與配件 2020年10期
      關(guān)鍵詞:高速動車組制造車體

      高治

      摘要:高速動車組車體智能項目,對制造作業(yè)提出新的要求,在現(xiàn)代技術(shù)高速發(fā)展下,在項目研究期間,引入信息技術(shù)和智能技術(shù),提升動車組內(nèi)部制度系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性,并且利用現(xiàn)代技術(shù),優(yōu)化工藝設(shè)計系統(tǒng),借助智能制造單元,提升車體制造工藝水平。通過高速動車組車體智能制造項目,加強(qiáng)動車組信息采集物流配送、質(zhì)量控制等工作,從而形成新型高速動車體制制造模型。

      關(guān)鍵詞:高速動車組;車體;智能化;制造

      0 ?引言

      高速動車組車體智能制造研究工作,整合工藝設(shè)計系統(tǒng)、數(shù)字化研發(fā)模塊、數(shù)字化制造過程系統(tǒng)、核心智能裝備,應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力,在豐富的數(shù)據(jù)支持下,構(gòu)建仿真驗證、數(shù)字化模型,提升高速動車組車體智能制造項目研發(fā)的水平,完成數(shù)字化制造過程全程管理,從而使研究工作向精益化、可視化、數(shù)字化方向過渡,提升業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)效率,加強(qiáng)車體制造生產(chǎn)線的工作水平。

      1 ?車體的智能制造模式

      高速動車組車體智能制造項目,需要結(jié)合關(guān)鍵工藝裝備技術(shù),在系統(tǒng)框架下,實現(xiàn)高速動車組智能制造作業(yè),使系統(tǒng)向信息化、數(shù)字化、智能化、柔性化方向發(fā)展,優(yōu)化生產(chǎn)制造車體模式,加強(qiáng)高鐵制造行業(yè)對成本的管控力度,使制造水平大幅度提升,這也是高鐵制造工作質(zhì)量,符合規(guī)定要求的重要保障。

      1.1數(shù)字化研發(fā) ?在高速動車組車體智能化作業(yè)過程中,需要以制造工藝過程為主線,同時還應(yīng)該考慮到車體制造的工藝裝備、性能、技術(shù)參數(shù)等內(nèi)容,明確相關(guān)要求,并通過信息化技術(shù),建立工藝設(shè)計系統(tǒng),加強(qiáng)數(shù)字化研發(fā)力度,從而有效的開展工業(yè)設(shè)計工。除此之外,還需要借助信息平臺,使用軟件收集整理數(shù)據(jù),為公益設(shè)計、生產(chǎn)工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),這樣可以加快工作效率,縮短周期,為企業(yè)贏得時間,從項目中獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益。

      1.2 數(shù)字化制造過程管理體系 ?數(shù)字化制造過程管理系統(tǒng)是高速動車組車體智能化生產(chǎn)的重要子系統(tǒng),在信息化技術(shù)的加持下,建立數(shù)字化制造過程管理系統(tǒng),完成動車組制造過程中設(shè)備質(zhì)量調(diào)度、生產(chǎn)能效管理工作,結(jié)合智能技術(shù),提升動車組制造水平,加快車體生產(chǎn)效率,借助可視化技術(shù)完成全過程閉環(huán)管理。

      1.3 制造裝備、技術(shù) ?高速動車組車體智能項目,以智能技術(shù)為制造研發(fā)工藝的重要技術(shù),明確關(guān)鍵工藝、裝備性能、技術(shù)參數(shù)等要求,同時掌握各環(huán)節(jié)的工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù),加強(qiáng)管理數(shù)據(jù)與工位之間的匹配度,借助柔性化管理,提升測量技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、柔性技術(shù)、伺服技術(shù)在高鐵動車組作業(yè)期間的管理水平。

      高鐵動車組研發(fā)項目需要了解柔性化工裝內(nèi)容,明確車體大部件結(jié)構(gòu),進(jìn)行車體焊接加工等工作,并利用自動技術(shù)、信息化技術(shù)、協(xié)同作業(yè)技術(shù),提升單元裝備性能,從而加強(qiáng)高鐵動車制造的柔性化生產(chǎn)水平,保證關(guān)鍵部位研發(fā)工作順利進(jìn)行。

      在組中焊接中通過柔性化制造單元,使生產(chǎn)線作業(yè)按照要求執(zhí)行,實現(xiàn)車體大部件柔性化生產(chǎn)快速換模工作。在工業(yè)需求的基礎(chǔ)上,還需要逐步完善裝配、加工、打磨、測量等工作,提升生產(chǎn)作業(yè)的智能程度,在柔性化制造裝備與技術(shù)高速發(fā)展下,根據(jù)動車組制造要求,在最短的時間內(nèi)完成車體大部件識別、下料、打磨、測量、加工等工作,在提升總成生產(chǎn)效率同時,還能在極大程度上提高制造作業(yè)水平,減少不良產(chǎn)品數(shù)量。

      1.4 綠色智能制造單元 ?在高鐵動車組智能制造項目中,需要結(jié)合國家對制造行業(yè)提出的要求,將制造作業(yè)向綠色方向發(fā)展,結(jié)合國家提出的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略,結(jié)合智能制造技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、協(xié)同作業(yè)技術(shù)、測量技術(shù)、信息化技術(shù),研制出智能化車體焊縫機(jī)器人,并根據(jù)機(jī)器人需要完成的工作,完善應(yīng)用系統(tǒng)提升程序參數(shù)的精準(zhǔn)度,同時還應(yīng)該了解車體制造技術(shù)要求,實現(xiàn)質(zhì)量檢測與車體表面處理為一體的制造單元,加強(qiáng)制造作業(yè)的節(jié)能、環(huán)保水平,提升制造作業(yè)的自動、智能程度,結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)、傳感技術(shù),提升高鐵動車組車體整體生產(chǎn)效率,從而保證動車組制造作業(yè),在智能化技術(shù)作業(yè)下,有效的控制產(chǎn)品的不良率,提升產(chǎn)品質(zhì)量。圖1為列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)示意圖。

      2 ?智能裝備應(yīng)用

      在我國現(xiàn)代技術(shù)高速發(fā)展下,推進(jìn)高鐵動車組車體智能制造項目,仍然有很多工作需要跟進(jìn),從而才能提升我國高鐵動車組智能制造水平。在數(shù)字化工廠與智能制造興起的背景下,我國還應(yīng)該獲取以往動車組制造工作的經(jīng)驗,結(jié)合現(xiàn)代技術(shù),收集研究數(shù)據(jù),觀察動車系統(tǒng)的信息交換能力,關(guān)注高鐵列車組項目推進(jìn)期間,質(zhì)量控制、生產(chǎn)制造、工藝開發(fā)以及物料管理等工作,確保數(shù)字化水平與當(dāng)前技術(shù)相符,提升工作效率。

      2.1 智能機(jī)器人 ?高速動車組車體生產(chǎn)線涉及眾多內(nèi)容,為了保證各生產(chǎn)制造作業(yè)順利進(jìn)行,在項目研發(fā)期間,整合高精度測量、傳感裝備、數(shù)控加工設(shè)備、智能機(jī)器人以及柔性化技術(shù),服務(wù)各生產(chǎn)線工作,提升生產(chǎn)作業(yè)智能水平,使工位的制造工作可以按照規(guī)定要求,使產(chǎn)品具備高度的一致性。與此同時,智能機(jī)器人在高速動車組車體制作工作中表現(xiàn)優(yōu)異。

      焊縫打磨機(jī)器人采用中空型拼焊結(jié)構(gòu),明確工藝要求,在打磨過程中將產(chǎn)生用力集中在焊接位置,進(jìn)行打磨處理,同時焊接打磨機(jī)器人系統(tǒng)內(nèi)對工件柔性工裝、控制系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、打磨工具都有較高的要求,焊縫打磨機(jī)器人可以在高精度的數(shù)調(diào)整下,代替人工作業(yè),不僅能獲得良好的作業(yè)效果,還可以提升制造工作效率。

      在網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建后,制造管理工作可以憑借管理制造系統(tǒng),及時獲取任務(wù)信息,從而完成機(jī)器人打磨作業(yè),靈活地選擇刀具,完成打磨作業(yè)要求。另外,鋁合金焊接機(jī)器人、測量機(jī)器人、數(shù)字化投影定位機(jī)器人,都是高鐵動車組進(jìn)行制造工作的重要組成部分,在焊縫跟蹤系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的作用下,可以通過感知器了解部件位置,并根據(jù)工藝要求,對車體側(cè)墻、端墻進(jìn)行作業(yè),測量焊縫尺寸,明確焊縫位置,根據(jù)獲得的信息、工藝參數(shù),調(diào)整焊機(jī)的電壓、電流,確定焊接軌跡,從而完成焊接作業(yè),并提升焊接工作的質(zhì)量。

      2.2 高精度測量傳感裝備 ?在高鐵動車組作業(yè)期間,高精度側(cè)重傳感裝備,通過光纖投影技術(shù)、視覺測量實現(xiàn)自由曲面檢測,突破單點采樣的限制,借助數(shù)字模擬裝備,根據(jù)工藝要求,實施監(jiān)控車體供應(yīng)尺寸,并在工藝改進(jìn)技術(shù)的支持下,借助豐富直觀的數(shù)據(jù)查詢功能,加強(qiáng)數(shù)據(jù)的處理能力,并支持各類數(shù)據(jù)的調(diào)取、輸出,通過做個數(shù)據(jù)比對確定施工精度,在此基礎(chǔ)上開展動車組制造工作,可以保證制造誤差在允許范圍內(nèi)。在高精度測量傳感裝備支撐下,使生產(chǎn)線工作向柔性化、自動化、智能化方向過渡,利用數(shù)據(jù)采集以及信息平臺,加強(qiáng)制造全過程的控制能力,使制造工作具備及時反應(yīng)、快速處理、準(zhǔn)確感知等特征,讓高速動車組車體制造完成手工半自動,向精益化、高效化自動化方向轉(zhuǎn)變,提升高速動車組制造水平。

      3 ?結(jié)語

      高鐵動車組車體智能制造項目,應(yīng)該思考智能制造的新模式,提升企業(yè)成本管控力度,將項目的利益最大化。為此,企業(yè)需要改變以往生產(chǎn)制造管理觀念,結(jié)合現(xiàn)代技術(shù),創(chuàng)新制造模式,提升企業(yè)的核心競爭力,這也是高鐵動車組制造作業(yè)質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的重要保證;其次,需要建立現(xiàn)代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,明確業(yè)務(wù)內(nèi)容,構(gòu)建科學(xué)的業(yè)務(wù)流程體系,優(yōu)化經(jīng)營內(nèi)容,打造信息生態(tài)環(huán)境,提升制造工作執(zhí)行效率;最后,應(yīng)該加強(qiáng)高鐵動車組制造智能水平,構(gòu)建數(shù)字化工廠,實時收集生產(chǎn)制造各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),加強(qiáng)數(shù)據(jù)整理力度,并根據(jù)反饋的信息,完善產(chǎn)品設(shè)計內(nèi)容,優(yōu)化產(chǎn)品整體性能。

      參考文獻(xiàn):

      [1]宋程,王元東,徐濱全.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時延研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2020(09):1-5.

      [2]魏濤.高速動車組車體智能制造新模式研究與應(yīng)用[J].鐵道車輛,2019,57(08):5,27-30.

      [3]張桂欣.高速動車組輪對智能制造新模式應(yīng)用[J].軌道交通裝備與技術(shù),2019(02):5-8.

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