“十三五”時(shí)期，我國(guó)已建成世界最現(xiàn)代化和最發(fā)達(dá)的高鐵網(wǎng)，高鐵列車組占世界保有量的50%以上。中國(guó)高鐵一路披荊斬棘，奮勇前行，實(shí)現(xiàn)了從“跟跑者”到“領(lǐng)跑者”身份的轉(zhuǎn)變。如今，自主創(chuàng)新、技術(shù)先進(jìn)、安全便捷的中國(guó)高鐵多次走出國(guó)門，成為中國(guó)制造走向世界的靚麗名片。
黨的十九屆五中全會(huì)提出：“堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”。作為一家專業(yè)提供智能高端制造裝備及系統(tǒng)集成的中央企業(yè)，機(jī)科股份以十九屆五中全會(huì)精神為指引，以國(guó)家重大需求為導(dǎo)向，堅(jiān)持實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略。在國(guó)家工信部“智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用項(xiàng)目”等重大專項(xiàng)的支持下，依據(jù)多年的智能制造領(lǐng)域系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)高鐵制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)跨越式發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
1高鐵智能制造一體化解決方案
機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“機(jī)科股份”）瞄準(zhǔn)助推高鐵制造高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)，積極開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、柔性化、自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造系統(tǒng)，全面分析客戶需求，從而顯著提升客戶的競(jìng)爭(zhēng)力和品牌形象。標(biāo)準(zhǔn)保障是制造質(zhì)量的基石，機(jī)科股份凝練軌道交通領(lǐng)域制造經(jīng)驗(yàn)，在高速車車體數(shù)字化工裝設(shè)計(jì)、車體端墻數(shù)字化生產(chǎn)線集成、車體智能裝備互聯(lián)互通設(shè)計(jì)等方面制定多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施促進(jìn)制造質(zhì)量提升，成為高鐵制造高質(zhì)量發(fā)展的“催化劑”。通過(guò)充分調(diào)研軌道交通領(lǐng)域行業(yè)需求，機(jī)科股份推出軌道交通大型裝備柔性化、自動(dòng)化和數(shù)字化制造解決方案，跨越“孤島式”獨(dú)立生產(chǎn)，將生產(chǎn)方式改進(jìn)為基于數(shù)字化的生產(chǎn)要素全流程監(jiān)測(cè)，打通了車體制造的全局調(diào)度化。在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息數(shù)字化監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，機(jī)科股份開發(fā)了面向高速車車體長(zhǎng)大部件制造的柔性化、自動(dòng)化工裝設(shè)備和自動(dòng)化焊接系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多種型號(hào)車體生產(chǎn)的快速轉(zhuǎn)產(chǎn)，滿足市場(chǎng)導(dǎo)向型的按需生產(chǎn)，顯著提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，縮短交貨周期和新產(chǎn)品試制周期。
智能制造已成為當(dāng)今制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)科股份在數(shù)字化制造的基礎(chǔ)上應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云等技術(shù)，為客戶搭建生產(chǎn)制造的中控平臺(tái)，開發(fā)可供前端共享的模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通，大幅度提升管理效率。近年來(lái)，深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，給在制造業(yè)帶來(lái)重大變革。機(jī)科股份推出的高鐵智能制造一體化解決方案格外注重生產(chǎn)數(shù)據(jù)的獲取、學(xué)習(xí)和應(yīng)用，綜合人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)整個(gè)產(chǎn)品周期進(jìn)行智能化管控，形成軌道交通大型裝備的先進(jìn)制造范式。在機(jī)科股份的助力下，中車唐山公司建成柔性化、自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化車體制造生產(chǎn)線，極大地提高了高鐵車體的生產(chǎn)能力，同時(shí)也大大降低了運(yùn)營(yíng)成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品附加值，顯著增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。作為聯(lián)合體單位，機(jī)科股份被授予國(guó)家工信部“智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目”高速車車體制造新模式示范。
2新一代高速車車體長(zhǎng)大部件工裝技術(shù)賦能高鐵制造
高速車車體長(zhǎng)大部件包含底架、側(cè)墻、車頂?shù)?，長(zhǎng)大部件鋁合金焊接加工工裝是高速車車體長(zhǎng)大部件制造工藝過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)裝備。利用伺服技術(shù)、柔性技術(shù)、測(cè)量技術(shù)和信息化技術(shù)等手段，機(jī)科股份研制了相應(yīng)車體長(zhǎng)大的柔性化數(shù)字化工裝，包括底架、側(cè)墻、車頂?shù)淖詣?dòng)化和柔性化工裝系統(tǒng)，以及國(guó)內(nèi)首臺(tái)用于車體截面弧形長(zhǎng)大部件的多點(diǎn)支撐式焊接數(shù)字化工裝系統(tǒng)。多點(diǎn)支撐式焊接數(shù)字化工裝系統(tǒng)采用點(diǎn)陣式支撐原理和運(yùn)動(dòng)/聯(lián)動(dòng)控制方法，實(shí)現(xiàn)工裝在三維空間內(nèi)能夠自由變換支撐位置和支撐仿形，能夠適應(yīng)現(xiàn)有的高速車車體側(cè)墻正/反裝、車頂正/反裝不同截面曲線的隨時(shí)切換，還能適應(yīng)未來(lái)同類車體相似長(zhǎng)大部件的焊接工裝要求。
新一代高速車車體長(zhǎng)大部件工裝技術(shù)解決了高速車車體長(zhǎng)大部件在焊接、加工等制造工藝過(guò)程中所需的加持工裝，柔性化程度低、車型兼容數(shù)量少、轉(zhuǎn)產(chǎn)效率低、數(shù)字化自動(dòng)化缺失等問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了車體長(zhǎng)大部件工裝的柔性化生產(chǎn)及快速轉(zhuǎn)產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，增加了產(chǎn)品一致性。
3國(guó)內(nèi)首臺(tái)高速車車體端墻的智能化生產(chǎn)線
在對(duì)高速車車體端墻制造工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化分析后，機(jī)科股份重點(diǎn)研發(fā)機(jī)器人自動(dòng)化裝配技術(shù)、自動(dòng)化柔性化工裝技術(shù)，端墻自動(dòng)化焊接技術(shù)，信息及系統(tǒng)集成技術(shù)，提出了端墻自動(dòng)化生產(chǎn)線及其組焊自動(dòng)化工裝，也是國(guó)內(nèi)首條用于高速車鋁合金車體組焊的自動(dòng)化生產(chǎn)線。該產(chǎn)線改變了端墻板部件純手工生產(chǎn)的現(xiàn)狀，并能夠?qū)⒍藟Φ纳a(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)施提交至上位系統(tǒng)，使端墻板自動(dòng)化裝配焊接系統(tǒng)在各項(xiàng)功能及技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
該智能化生產(chǎn)線的實(shí)施，解決了端墻及端墻板的生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大、產(chǎn)品一致性差、產(chǎn)品調(diào)修工作量大等問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了端墻板制造過(guò)程的精益化、數(shù)字化和可視化管理。
4焊縫質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)為安全出行保駕護(hù)航
高速車車體一般由多組鋁合金型材焊接而成，過(guò)硬的焊縫質(zhì)量對(duì)于保證高速軌道車輛整體的性能乃和保證乘客的生命安全來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。機(jī)科股份基于激光傳感和機(jī)器視覺等技術(shù)，成功開發(fā)了適用于車體鋁合金的焊縫質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括焊縫跟蹤系統(tǒng)、焊接速度參數(shù)實(shí)時(shí)修正系統(tǒng)和焊接表面質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使用機(jī)科股份研制的焊縫跟蹤系統(tǒng)，焊縫跟蹤的準(zhǔn)確性顯著提升，使工人從惡劣的焊接環(huán)境中脫離開來(lái)。速度參數(shù)調(diào)整是保證焊接效果的關(guān)鍵技術(shù)手段，焊接速度參數(shù)實(shí)時(shí)修正系統(tǒng)利用激光數(shù)據(jù)反演調(diào)整參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了焊接過(guò)程中速度參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整，大大提高焊接質(zhì)量。焊縫表面質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可根據(jù)ISO10042-2005標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)余高過(guò)大、未填滿等焊接表面缺陷，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化，為車體焊接質(zhì)量控制和智能制造數(shù)據(jù)溯源提供依據(jù)。
焊縫質(zhì)量檢測(cè)與在線監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施，解決了高速車車體長(zhǎng)大焊縫焊接熔池?zé)o監(jiān)管的問(wèn)題、焊后焊縫表面質(zhì)量在線檢測(cè)問(wèn)題和長(zhǎng)大焊縫焊接數(shù)據(jù)數(shù)字化追溯問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了高速車車體長(zhǎng)大焊縫的焊接熔池和焊接參數(shù)的在線監(jiān)控，焊接后焊縫質(zhì)量的在線檢測(cè)，焊接過(guò)程的數(shù)字化追溯，與原人工焊接相比直接作業(yè)人員數(shù)量減少80%，有效減少了現(xiàn)場(chǎng)焊接工人數(shù)量。
機(jī)科股份不斷將產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)的階段性成果推向應(yīng)用，將新技術(shù)集成和工程化，極大地推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)智能化、柔性化制造裝備在高鐵制造領(lǐng)域的應(yīng)用，促使了高速車車體制造的關(guān)鍵設(shè)備系列化、功能柔性化和控制智能化，為軌道車輛制造企業(yè)、軌道車輛配件企業(yè)以及其它行業(yè)大型結(jié)構(gòu)件制造企業(yè)探索出一條信息化和先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合制造模式。
關(guān)于機(jī)科
機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司由國(guó)資委直管的機(jī)械科學(xué)研究總院的研究所轉(zhuǎn)制而來(lái)，是一家專業(yè)提供智能高端制造裝備及系統(tǒng)集成的高科技中央企業(yè)。
主要技術(shù)和產(chǎn)品為智能機(jī)器人裝備、智能港機(jī)裝備、智能環(huán)保裝備、智能高端定制裝備，主要技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用于汽車、軌道交通、工程機(jī)械、冶金、醫(yī)藥、港口、環(huán)保等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的核心領(lǐng)域，在國(guó)家級(jí)的技術(shù)創(chuàng)新工作中扮演著重要的角色，承擔(dān)過(guò)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目。
擁有1項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品和1個(gè)省級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室，擁有生產(chǎn)研發(fā)基地一萬(wàn)平方米，各類專利和技術(shù)成果300余項(xiàng)。
