生产一辆复兴号车体需要多久?
中车唐山公司给出答案:“不到半天”。
在这里,代表“中国速度”的复兴号动车组关键零部件生产及物流全过程无需人工干预,平均日产3辆车体,跑出了数智化生产的“中国速度”。
在中车唐山公司车体事业部数字化智能车间,一条条机械臂上下挥舞,焊接声、加工声、打磨声此起彼伏……“从打磨到装配焊接,再到检测和物流辅助,过去高速列车车体制造需要大量人工和较高劳动强度,生产枕梁、端墙等部件,每个班需要62名工人。”车间端墙班班长张志伟说,如今,机器人代替了大部分人工,每班21人就能完成生产。
枕梁、端墙等是保障车辆运行的关键核心部件。2020年,中车唐山公司关键零部件数字化智能车间建成投用,集成了零部件打磨、枕梁、端墙3条智能化产线。
数智化产线节省的不仅是人工成本。“每个车型都需要配套的工装设备进行生产,过去每当接到新订单,就需要耗费大量精力去调整工装设备。”张志伟说,数智化设备的应用,让这种调整变得更加简单、快捷,“根据产品型号调整参数即可‘一键完成’。”
“整个车间由智能机器人打磨装备、数字化装配焊接装备、智能化检测装备、智能物流装备等关键装备组成,建设投入3000万元。”中车唐山公司制造技术中心高级工艺师徐艳丽说,高投入带来了高回报,端墙焊缝一次交检合格率提升了一倍多。
看着完成焊接、打磨,即将送去自动化检测的部件,徐艳丽说:“为了实现轻量化目标,高速动车组列车车体采用铝合金材质,一节总长近25米的车体,允许尺寸变动量仅在3毫米至5毫米之间。”
“如此精准的焊接、打磨操作,从‘凭经验’到‘靠数据’,数智化工艺的标准化,让端墙焊缝一次交检合格率由原来的45%提升至98%以上,最终交检合格率保持着100%的‘零缺陷’纪录。”徐艳丽介绍,数智化把中国高铁“金名片”擦得更亮。
随着部件完成检测,自动导向车沿着由一个个二维码拼接形成的路径到达指定位置,等待机械手“装货”。
“自动导向车底部安有摄像头,通过识别二维码信息,判定运行路线。”徐艳丽介绍,单个设备的自动化操作不算难,而将这些设备智能连接,形成高效闭环,则是车间建设时突破的最大难题。
11条机器臂、6套焊接机器人、4台有轨制导车辆、4台自动导向车……车间里20多套智能装备并非同时“上新”,最初各设备系统区别较大,造成数据源不一致,无法整体协同规范使用,限制了设备作用发挥。
“为实现‘一气呵成、无缝衔接’的数智化生产目标,我们开发了智能车间制造执行系统,将车间生产任务自动分解给智能化产线和物流装备,实现程序高效智能运行。”徐艳丽说,如今,各设备已通过数字互联互通,实现“原材料打磨—零部件装配—焊接过程—焊后打磨—焊后检测”的全流程数字化智能化生产管控模式。
时速350公里智能复兴号高速动车组、时速140公里市域动车组,出口葡萄牙地铁列车、出口阿根廷新能源轻轨车……关键零部件数字化智能车间投用以来,上千辆列车在这里焊接、打磨、检测。
“数智化工艺不仅优化了生产资源配置,提高了生产效率,还为产品质量提供了可靠的技术支持,打造了行业示范样板。”徐艳丽说。
从传统的工业化生产到数字化制造的持续升级,中车唐山公司健全技术链、创新链、服务链,以创新驱动,催生新质生产力,实现了产品全生命周期数智化、定制化、一体化服务。
在新时代的征程上,这个拥有143年历史的铁路工业巨擎,正在发生科技与智慧的交融,激情与汗水的碰撞,不断焕发出强大的创新生命力。这不仅仅是历经风雨的百年老厂的时代变迁,更是唐山这座工业重镇拥抱新质生产力、推动高质量发展的缩影。
不久前,首届制造业智能化解决方案创新大赛总决赛暨创新大会上,中车唐山公司“高速动车车体核心部件关键生产环节优化”项目荣获大赛三等奖。
“我们的数智化工艺,一定会助力中国高铁不断刷新‘中国速度’!”徐艳丽自信地说,对面的车间墙壁上悬挂着横幅“新则智 智则细 细则精 精则致”。
中车唐山公司 吴可超