優(yōu)化鋼軌焊接和數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用探討

馬 軍 郭 標(biāo) 鄒 靜 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海工務(wù)大修段

1 鋼軌出廠信息量及提供現(xiàn)狀

目前，鋼軌出廠信息的提供由四種方式組合而成。第一種是出廠前在鋼軌端部粘貼的條形碼或二維碼，信息量只有爐號(hào)、鋼軌時(shí)速。第二種是鋼軌軌身攜帶的相關(guān)標(biāo)識(shí)，主要有鋼廠、軌種、軌型、交貨狀態(tài)、生產(chǎn)日期。第三種是出廠合格證，提供鋼軌碳、硅、錳等化學(xué)成分含量。第四種是代理商發(fā)貨通知單，提供用戶(hù)信息、軌種、軌型、長(zhǎng)度、發(fā)貨日期等信息。四種信息的提供到焊軌基地的時(shí)間差異較大，其中，第一、第二種跟隨鋼軌到達(dá)焊軌基地。第三種經(jīng)?？床坏剑ㄤ搹S提供給代理商，代理商提供給用戶(hù)）。第四種由于代理商的責(zé)任心問(wèn)題，遲于鋼軌達(dá)到時(shí)間一周以上的比較常見(jiàn)。比如：鄭蒲港民用軌在鋼軌到達(dá)基地近一個(gè)月后，才收到發(fā)貨通知單。

2 信息不統(tǒng)一發(fā)布對(duì)鋼軌焊接和運(yùn)用帶來(lái)的影響

一是體現(xiàn)在焊接參數(shù)適應(yīng)性界定和優(yōu)化方面。鋼軌鋼在冶煉過(guò)程中，不同爐號(hào)鋼軌之間的化學(xué)成分會(huì)存在差異（在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行范圍內(nèi)），比如含碳量，U71Mn 標(biāo)準(zhǔn)范圍為0.65%-0.76%，含錳量為0.7%-1.2%，而這兩種成分又是影響焊接參數(shù)的關(guān)鍵成分，尤其是含碳量的變化，會(huì)直接導(dǎo)致焊縫物理性能和斷口發(fā)生變化。大家都知道，某個(gè)廠家軌種進(jìn)行參數(shù)調(diào)試時(shí)，有可能使用的就是同一個(gè)爐號(hào)的鋼軌，這也就是在鋼軌焊接生產(chǎn)過(guò)程中，換一批爐號(hào)鋼軌焊接時(shí)，焊縫質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)變化的一大原因。焊軌基地由于不能及時(shí)獲取焊接鋼軌化學(xué)成分，雖然通過(guò)參數(shù)優(yōu)化獲得了改善。焊軌基地?zé)o法通過(guò)化學(xué)成分和不同爐號(hào)鋼軌焊接參數(shù)調(diào)整來(lái)建立參數(shù)大數(shù)據(jù)采集分析，不利于提升參數(shù)設(shè)計(jì)水平。每更換一個(gè)爐號(hào)鋼軌，有可能都得優(yōu)化，給焊軌基地正常生產(chǎn)和質(zhì)量保障造成了一定影響。

二是體現(xiàn)在鋼軌母材廠內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)缺失及應(yīng)用方面。目前，鋼軌母材出廠前檢測(cè)數(shù)據(jù)提供給焊軌基地或用戶(hù)的只有化學(xué)成分、軌種、軌型、交貨狀態(tài)等。鋼軌出廠前母材平直度、扭曲度、軌高、軌寬、端面斜度、硬度等檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)（廠內(nèi)是否檢測(cè)無(wú)法界定）。一方面，鋼軌母材廠內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)缺失不利于焊軌基地對(duì)一些偏差較大（標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)）母材鋼軌焊前檢查的針對(duì)性。另一方面，不利于鋼軌母材廠內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)與焊軌基地檢測(cè)數(shù)據(jù)之間的對(duì)比，形成不同檢測(cè)手段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，不能更好的指導(dǎo)生產(chǎn)。同時(shí)，焊前檢查相關(guān)數(shù)據(jù)與后期焊前配軌、焊接后錯(cuò)牙數(shù)據(jù)、精加工數(shù)據(jù)難以形成數(shù)據(jù)鏈，以便大數(shù)據(jù)分析，并指導(dǎo)各數(shù)據(jù)鏈形成環(huán)節(jié)的生產(chǎn)。

3 二維碼數(shù)據(jù)集成

一是鋼廠百米軌二維碼相關(guān)信息的集成并預(yù)留擴(kuò)展信息入口。鋼軌在出廠前將鋼軌基本信息（如鋼廠、爐號(hào)、軌種、軌型、時(shí)速、交貨狀態(tài)、用戶(hù)等）和采集信息（如化學(xué)成分、硬度、出廠平直度檢測(cè)數(shù)據(jù)、扭曲度、軌高、軌寬、端面斜度等）集成至出廠二維碼中，并牢固粘貼至各出廠鋼軌上，同時(shí)在二維碼中預(yù)留擴(kuò)展信息入口。二是二維碼數(shù)據(jù)與焊軌基地焊接綜合管理系統(tǒng)連接。將鋼軌焊前檢查、焊接、焊后粗磨、正火、精矯直、精銑、成品檢測(cè)、探傷等相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)預(yù)留的擴(kuò)展信息入口將相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)填寫(xiě)至焊軌基地焊接綜合管理系統(tǒng)。同時(shí)將出廠合格證、生產(chǎn)檢驗(yàn)、型式檢驗(yàn)等信息與以上錄入信息，通過(guò)系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)形成新的二維碼數(shù)據(jù)并預(yù)留擴(kuò)展信息入口。

4 實(shí)現(xiàn)鋼軌全壽命管理

一是新形成的二維碼數(shù)據(jù)集鋼廠百米檢測(cè)數(shù)據(jù)、焊軌基地整個(gè)生產(chǎn)流程及檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為一體，并預(yù)留了擴(kuò)展信息入口，將其整個(gè)隨鋼軌移交給用戶(hù)，用戶(hù)通過(guò)擴(kuò)展接口可添加鋪設(shè)里程、養(yǎng)護(hù)情況（如探傷情況、軌距等），并隨養(yǎng)護(hù)的次數(shù)進(jìn)行添加信息，實(shí)時(shí)增加二維碼信息及形成新的二維碼。

二是下道的鋼軌如想實(shí)現(xiàn)再用，可通過(guò)掃描最終下道的二維碼信息監(jiān)測(cè)到鋼軌從生產(chǎn)至下道的全過(guò)程，對(duì)下道鋼軌的分揀、加工、再上道提供依據(jù)，同時(shí)下道鋼軌的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)檢測(cè)信息亦可通過(guò)二維碼擴(kuò)展功能進(jìn)行集成，并最終交付給用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)鋼軌相關(guān)信息的循環(huán)管理，實(shí)現(xiàn)鋼軌全壽命管理。

5 數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用

一是鋼軌進(jìn)入焊軌基地焊前檢查崗位后，通過(guò)掃描既有二維碼數(shù)據(jù)，除常規(guī)檢測(cè)外，可根據(jù)既有數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)偏差大的相關(guān)爐號(hào)鋼軌進(jìn)行有針對(duì)性的加強(qiáng)檢測(cè)。二是質(zhì)量技術(shù)員可根據(jù)鋼廠檢測(cè)數(shù)據(jù)與焊軌基地檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，對(duì)比不同工況及檢測(cè)手段的不同帶來(lái)的數(shù)據(jù)偏差并形成相關(guān)分析。

二是質(zhì)量技術(shù)員可根據(jù)鋼軌焊前檢查、焊接、焊后粗磨、正火、精矯直、精銑、成品檢測(cè)、探傷等相關(guān)數(shù)據(jù)形成大數(shù)據(jù)，分析各工況、崗位相關(guān)數(shù)據(jù)形成的相關(guān)性，結(jié)合設(shè)備情況分析一些出現(xiàn)的突出問(wèn)題或難以解決的問(wèn)題，指導(dǎo)把控鋼軌焊接質(zhì)量。

三是工藝技術(shù)員可通過(guò)鋼廠提供的二維碼信息及時(shí)掌握鋼軌的化學(xué)成分信息，通過(guò)優(yōu)化不同鋼軌化學(xué)成分或不同化學(xué)成分變化的鋼軌焊接工藝，通過(guò)焊接生產(chǎn)檢驗(yàn)或型式檢驗(yàn)制定不同的工藝參數(shù)或卡控標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)工藝參數(shù)，提升參數(shù)對(duì)鋼軌母材的適應(yīng)性，做到精細(xì)化管理焊接工藝參數(shù)。同時(shí)可以對(duì)突發(fā)的焊接工藝或質(zhì)量的不良，初步排除焊接工藝的問(wèn)題，指導(dǎo)焊接設(shè)備方面出現(xiàn)的問(wèn)題。

四是焊軌基地提供的長(zhǎng)鋼軌提供給用戶(hù)后，通過(guò)二維碼集成的信息，用戶(hù)可以簡(jiǎn)單直觀的看到鋼廠出廠及焊接的整個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的鋼軌管理、運(yùn)用和維修保養(yǎng)有重要的意義。同時(shí)對(duì)處理一些鋼軌上道后的如探傷、鋼軌平直度問(wèn)題相關(guān)追溯提供相關(guān)依據(jù)。

五是對(duì)鋼軌下道后鋼軌的分揀、加工、再上道提供依據(jù)。

6 信息安全

鋼軌制造信息集成及在鋼軌焊接和數(shù)據(jù)鏈完善可以實(shí)現(xiàn)鋼軌的全壽命管理。其各個(gè)環(huán)節(jié)需設(shè)置相關(guān)權(quán)限及設(shè)置密碼，其中相關(guān)過(guò)程的數(shù)據(jù)的修正只有歸屬部門(mén)具有修改權(quán)限，相關(guān)過(guò)程的數(shù)據(jù)只有被授權(quán)人可以查看，非相關(guān)人員禁止查看。