車軸智能制造研究

徐華祥

摘要：為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的全壽命周期管理，尤其是生產(chǎn)過程階段，我國先進(jìn)的制造企業(yè)都在不斷的向智能制造邁進(jìn)。尤其是近些年工業(yè)4.0對制造企業(yè)運(yùn)作模式的啟發(fā)，使制造企業(yè)自動(dòng)化、信息化水平不斷提升。車軸是軌道車輛結(jié)構(gòu)中極為重要的部件，對車軸的生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)智能制造對車軸質(zhì)量的管控具有十分重要的意義。本文根據(jù)車軸的生產(chǎn)現(xiàn)狀，分析智能制造在車軸生產(chǎn)過程的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：車軸;智能制造;質(zhì)量管控;實(shí)際應(yīng)用

0 ?引言

制造業(yè)作為國家發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，是國家實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，而我國作為首屈一指的制造大國，制造業(yè)遍布各行各業(yè)。但是我國制造業(yè)的發(fā)展水平仍與發(fā)達(dá)國家存在不少差距。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國“集中力量辦大事”的優(yōu)勢不斷顯現(xiàn)，我國正在不斷由制造大國向制造強(qiáng)國發(fā)展，我國的制造業(yè)水平在不斷提升，縮短與發(fā)達(dá)國家的差距，尤其是部分制造業(yè)已在世界上處于領(lǐng)先水平，比如我國的軌道行業(yè)近些年發(fā)展迅猛，已出口眾多國家，得到一致好評。本文針對軌道列車中的車軸生產(chǎn)過程進(jìn)行論述，研究智能制造在車軸生產(chǎn)過程的應(yīng)用。

1 ?智能制造基礎(chǔ)

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息化水平的提升，智能制造應(yīng)運(yùn)而生。智能制造是建立在生產(chǎn)過程信息化的制造過程。智能制造的典型特征為：生產(chǎn)設(shè)備的智能化，生產(chǎn)數(shù)據(jù)的信息化及實(shí)時(shí)性，生產(chǎn)過程的集成化，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析及反饋。智能制造需要依托先進(jìn)的信息化工具，如制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）：制造執(zhí)行系統(tǒng)可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計(jì)劃排產(chǎn)管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理等功能;企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)（ERP）：企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)可以將企業(yè)物料、資金、信息進(jìn)行整合集成管理。通過智能化設(shè)備與信息化工具的配合，實(shí)現(xiàn)了智能車間的生產(chǎn)過程跟蹤與管理系統(tǒng)，如圖1所示。

2 ?車軸生產(chǎn)

車軸作為軌道列車中最為重要的部件，質(zhì)量控制極為重要。車軸加工過程主要是利用設(shè)備對車軸外圓進(jìn)行車削、滾壓、磨削的過程，部分車輛采用空心車軸，故此部分車軸需要在車軸中心鉆孔，車軸如圖2所示。

由于車軸在車輛運(yùn)行過程中受到強(qiáng)烈的沖擊振動(dòng)，所以加工過程中的重點(diǎn)在于加工精度及殘余應(yīng)力的控制，這需要對生產(chǎn)過程進(jìn)行全過程監(jiān)控及車軸關(guān)鍵步驟的檢測。車軸整個(gè)生產(chǎn)過程由毛坯車軸加工，車軸探傷，車軸檢測，車軸涂裝等步驟組成，結(jié)合智能生產(chǎn)在車軸加工過程的運(yùn)用，設(shè)計(jì)車軸自動(dòng)加工檢測涂裝生產(chǎn)線如圖3所示。

智能制造的關(guān)鍵在于信息化在制造過程的使用。利用數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程的監(jiān)控、記錄以及追溯，車軸生產(chǎn)過程系統(tǒng)會(huì)根據(jù)邏輯計(jì)劃實(shí)現(xiàn)自己的判斷系統(tǒng)，簡單的判斷邏輯如圖4所示。通過過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理及邏輯判斷，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的流水線自動(dòng)化生產(chǎn)，并對產(chǎn)品生產(chǎn)全過程所有必要數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以便后期追溯使用。

3 ?總結(jié)及展望

車軸智能制造過程是以感應(yīng)技術(shù)、信息物理系統(tǒng)等新一代信息技術(shù)為支撐，加之自動(dòng)化設(shè)備制造的過程，實(shí)現(xiàn)了車軸從毛坯到成品全過程的生產(chǎn)制造過程數(shù)據(jù)分析判斷及記錄。車軸智能生產(chǎn)主要體現(xiàn)在管理智能化、生產(chǎn)智能化兩方面，管理智能化包括車軸生產(chǎn)計(jì)劃管理;生產(chǎn)智能化包括車軸的工序作業(yè)計(jì)劃、加工過程管理、質(zhì)量檢測管理、質(zhì)量追溯和跟蹤管理等方面。雖然我國智能制造在不斷發(fā)展，正不斷縮短與發(fā)達(dá)國家的差距，但是仍存在不少差距，尤其是對于智能制造的經(jīng)驗(yàn)方面的積累，是短期時(shí)間無法獲得的。面對工業(yè)4.0帶來的制造業(yè)變革，希望我國智能制造能夠奮起直追，將之超越。

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