智能制造技術(shù)在高速鐵路裝備制造領(lǐng)域

的發(fā)展與應(yīng)用分析摘要：近年來(lái)信息科技技術(shù)和智能技術(shù)在我國(guó)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)支撐下不斷獲得新的突破，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)建數(shù)字化模型、仿真驗(yàn)證系統(tǒng)等，促進(jìn)了我國(guó)高速鐵路智能裝備制造技術(shù)的發(fā)展。但是隨著全球化進(jìn)程的進(jìn)一步加深，我國(guó)高速鐵路裝備智能制造技術(shù)的發(fā)展也面臨著許多競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，在新時(shí)期不斷發(fā)展智能制造技術(shù)，優(yōu)化高速鐵路零件裝備的設(shè)計(jì)過程，提升其產(chǎn)品質(zhì)量有助于我國(guó)高速鐵路的長(zhǎng)久發(fā)展，也有利于走出國(guó)門迎接國(guó)際挑戰(zhàn)。本文通過對(duì)高速鐵路裝備智能制造技術(shù)進(jìn)行闡釋并舉例論證，可得出高速動(dòng)車組制造項(xiàng)目需要融合智能制造技術(shù)，會(huì)使其設(shè)計(jì)過程向信息化、數(shù)字化、智能化、柔性化方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：智能制造技術(shù)，高速鐵路，裝備，技術(shù)革新1.引言智能制造技術(shù)是指依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬制造，整個(gè)生產(chǎn)流程通過智能信息收集完成的先進(jìn)制造技術(shù)。智能制造裝備的技術(shù)主要是區(qū)別于傳統(tǒng)的制造技術(shù)而言的，現(xiàn)代社會(huì)的裝備制造技術(shù)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的人工和機(jī)械化制造模式，采用人工智能進(jìn)行制造過程的感知、分析、推理和決策等方式來(lái)提升制造過程的技術(shù)，以便于保證設(shè)計(jì)及制造過程的智能化和信息化。高速鐵路裝備的設(shè)計(jì)事關(guān)鐵路運(yùn)行的安全性，對(duì)于民生存在重要的意義。在裝備制造的過程中，矢志不渝的推進(jìn)自動(dòng)化成套生產(chǎn)線路的發(fā)展，并且保證裝備零部件的制造質(zhì)量，才能帶動(dòng)整個(gè)高速鐵路裝備制造業(yè)的發(fā)展，同時(shí)為高速鐵路的安全發(fā)展提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。1.智能制造技術(shù)的應(yīng)用2.1傳感技術(shù)智能制造技術(shù)與傳統(tǒng)的高鐵鐵路裝備制造技術(shù)最大的不同就是在制造的過程中，需要將多種信息技術(shù)與智能技術(shù)整合，搭建智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)中包含裝備產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)和工藝制造知識(shí)，同時(shí)還有制造云和工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)兩大體系作為基礎(chǔ)。在制造的過程中，傳感設(shè)備能夠感受到產(chǎn)品外部的情況，然后能夠通過智能技術(shù)獲取產(chǎn)品內(nèi)部的性能、技術(shù)參數(shù)等數(shù)據(jù)，并通過信息化技術(shù)，建立工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從而加強(qiáng)數(shù)字化研發(fā)力度并有效的開展相關(guān)產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)。例如在高鐵裝備零部件制造的過程中，通過傳感技術(shù)可以對(duì)零部件產(chǎn)品的性能進(jìn)行測(cè)量與數(shù)據(jù)反饋，在傳回?cái)?shù)據(jù)之后借助智能化信息平臺(tái)與數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)不斷設(shè)計(jì)并優(yōu)化高速鐵路裝備的零件。2.2計(jì)算機(jī)技術(shù)目前我國(guó)的高速鐵路已經(jīng)存在相對(duì)比較完善的制造體系并通過信息技術(shù)搭建了操作系統(tǒng)，無(wú)論是高速動(dòng)車組的運(yùn)營(yíng)還是日常檢修都可以通過操作系統(tǒng)來(lái)完成。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)操作系統(tǒng)的運(yùn)作，進(jìn)而完成高速鐵路裝備的零部件設(shè)計(jì)工作。同時(shí)在裝備制造的過程中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)及仿真分析軟件可以對(duì)高鐵動(dòng)車組相關(guān)零部件進(jìn)行三維建模，然后模擬高鐵動(dòng)車組整車及零部件的運(yùn)動(dòng)過程，通過仿真分析的結(jié)果可以具體查出相關(guān)的整機(jī)或零部件存在的問題，并及時(shí)在操作系統(tǒng)中實(shí)時(shí)修改，這樣在整機(jī)及零部件制造和安裝的過程中就能良好的避免重復(fù)性問題的出現(xiàn)，從而提高了裝備設(shè)計(jì)效率與水平，并同步提高高速動(dòng)車組運(yùn)行的安全性。2.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在近年來(lái)成為熱門詞，但是物聯(lián)網(wǎng)本身由許多部分構(gòu)成，既有計(jì)算機(jī)等互聯(lián)網(wǎng)因素也有其他的組成部分。高速鐵路裝備制造領(lǐng)域在進(jìn)行技術(shù)更新的過程中不斷突破關(guān)鍵性技術(shù)。除了傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)之外，物聯(lián)網(wǎng)作為一種新的人機(jī)交互技術(shù)，能夠和諸多制造業(yè)相聯(lián)系起來(lái)。因此采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠促進(jìn)鐵路裝備行業(yè)與其他的制造業(yè)密切聯(lián)系，并且不斷提升和充實(shí)高速鐵路裝備的競(jìng)爭(zhēng)力，保證高速鐵路裝備制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。1.智能制造技術(shù)的應(yīng)用分析3.1智能制造模式將工藝設(shè)計(jì)理念、數(shù)字化設(shè)計(jì)、智能化設(shè)計(jì)及制造過程與高速鐵路裝備相融合，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力，構(gòu)建數(shù)字化模型、仿真系統(tǒng)等，提升高速鐵路裝備制造項(xiàng)目研發(fā)的水平，使制造模式向精益化、可視化、數(shù)字化方向過渡，提升高速鐵路裝備設(shè)計(jì)效率，加強(qiáng)整車及其零部件制造生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。3.2智能化生產(chǎn)線高速鐵路裝備生產(chǎn)的智能化意味著整個(gè)生產(chǎn)線路需要具有感知、決策、執(zhí)行和自主學(xué)習(xí)的能力，例如在整個(gè)生產(chǎn)線路的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程中，不同的制造裝備發(fā)揮不同的作用，對(duì)于高鐵裝備而言，零部件的防水性能十分重要，但是隨著高鐵運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，零部件的防水性能會(huì)逐漸降低，因此智能生產(chǎn)線需要能夠識(shí)別不同部位零件的需求，然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行生產(chǎn)系數(shù)的調(diào)整，以便于保證其性能的穩(wěn)定發(fā)揮。3.3組織模式智能制造技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)的集成，項(xiàng)目管理中的再造和智能管控對(duì)于高速動(dòng)車組生產(chǎn)線的優(yōu)化發(fā)展十分有必要。將智能技術(shù)應(yīng)用于高速動(dòng)車組制造項(xiàng)目中，以ERP技術(shù)、BIM技術(shù)、二次開發(fā)技術(shù)等為代表，基本可以滿足車間手工與設(shè)計(jì)紙單管理的要求，同時(shí)構(gòu)建知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，將相關(guān)制造企業(yè)的資源信息化管理，在設(shè)計(jì)時(shí)快速獲取產(chǎn)品的信息，能夠?qū)ζ髽I(yè)的運(yùn)行效益進(jìn)行良好的提升。基于高速鐵路裝備制造業(yè)的生產(chǎn)模式特點(diǎn)，其制造過程須將制造企業(yè)信息和管理內(nèi)容進(jìn)行整合，這樣才能把整車及零部件制作的更加符合高鐵行業(yè)發(fā)展需求，保證產(chǎn)品的安全性、穩(wěn)定性和科學(xué)性。3.4機(jī)器人制造技術(shù)的發(fā)展在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域推行機(jī)器人制造技術(shù)能夠有效提升高鐵裝備制造的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。因?yàn)闄C(jī)器人能夠取代一些人力進(jìn)行關(guān)鍵工序的實(shí)施，尤其高鐵裝備生產(chǎn)制造的零件對(duì)精確度要求比較高，但是人工生產(chǎn)制造不可避免會(huì)存在一些誤差，采用機(jī)器人生產(chǎn)制造可以保證零件的每個(gè)細(xì)節(jié)都在設(shè)計(jì)的參數(shù)之內(nèi)。除此之外，某些生產(chǎn)工序?qū)ぷ魅藛T產(chǎn)生一定的安全隱患，采用機(jī)器人參與生產(chǎn)之后，不僅可以提升零件生產(chǎn)的科學(xué)性，還能保證工作人員的安全，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率和水平。3.5行業(yè)技術(shù)革新高速鐵路裝備生產(chǎn)離不開技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，整個(gè)裝備制造業(yè)都是依托技術(shù)而建立的。新的技術(shù)能夠有效提升生產(chǎn)效率，不僅節(jié)約成本，同時(shí)還能優(yōu)化高速鐵路裝備的質(zhì)量。另一方面，技術(shù)的創(chuàng)新也不斷減少了人力成本，而且高度智能化的生產(chǎn)及制造模式也讓鐵路裝備本身的科技感不斷增加。例如中車四方股份公司不斷發(fā)展智能化技術(shù)，在制造高鐵零部件生產(chǎn)的過程中不斷加入新的智能化技術(shù)，通過操作系統(tǒng)及機(jī)器人輔助完成焊接程序與過程，這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)讓高鐵裝備本身的智能化性能得以提升，在實(shí)際整車及零部件組裝和應(yīng)用的過程中具有自主學(xué)習(xí)能力，不僅可以自主應(yīng)對(duì)一些簡(jiǎn)單的自檢自修工作，還提升了公司高速鐵路裝備設(shè)計(jì)及制造的技術(shù)水平。1.結(jié)束語(yǔ)社會(huì)的發(fā)展讓傳統(tǒng)的制造行業(yè)不斷面臨改革，對(duì)于高速鐵路裝備制造而言，不斷發(fā)展新的自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)才能應(yīng)對(duì)巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。隨著科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)高速鐵路的發(fā)展勢(shì)頭正盛，如果裝備生產(chǎn)技術(shù)跟不上，就一定會(huì)限制我國(guó)高速鐵路的發(fā)展，雖然我國(guó)高鐵裝備生產(chǎn)技術(shù)仍然還有進(jìn)步的空間，但是必須肯定近年來(lái)裝備制造業(yè)所取得的成績(jī)，然后進(jìn)一步謀求組織上的改革，獲得技術(shù)上的提升，不斷優(yōu)化生產(chǎn)流水線，提升高鐵裝備零件的生產(chǎn)質(zhì)量，制造項(xiàng)目需要結(jié)合智能制造技術(shù)，使高速鐵路裝備設(shè)計(jì)向信息化、數(shù)字化、智能化、柔性化方向發(fā)展，從而為高速鐵路的繁榮發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：張飛，吳江江，宋巍.數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用及發(fā)展分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2020,No.327