一推、一抓、一升、一降……在中國鐵路成都局集團(tuán)有限公司成都北車輛段(以下簡稱“成都北車輛段”)的輪軸車間,曾經(jīng)人工操作8分鐘才能完成的輪對組裝,現(xiàn)在智能化流水線僅需180秒便能完成。日前,筆者走進(jìn)這個充滿科技感的車間,近距離觀察鐵路輪對生產(chǎn)加工領(lǐng)域的智能化轉(zhuǎn)型。
作為西南地區(qū)規(guī)模最大的鐵路客、貨輪對生產(chǎn)加工車間,成都北車輛段輪軸車間承擔(dān)著重慶、貴州、四川三地鐵路車輪的新造和大修任務(wù)。近年來,隨著智能化改造的持續(xù)推進(jìn),科技悄然改變了傳統(tǒng)加工模式,構(gòu)建出一個全新的生產(chǎn)業(yè)態(tài)。
“這是輪對加工組裝智能化流水線。”輪軸車間副主任孟江南指著一條忙碌的流水線告訴筆者,輪對生產(chǎn)工藝分為車軸加工、輪餅加工和輪對組裝3個步驟,細(xì)分為10余道工序。
智能化流水線將數(shù)控鏜床、車輪輸送線、上下料機(jī)械手、車輪測量機(jī)、車輪倉庫等進(jìn)行智能整合,實(shí)現(xiàn)全過程自動上料、加工、測量、選配和壓裝,改變了過去依靠人工的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。產(chǎn)品質(zhì)量大幅提升,輪對壓裝合格率由過去的90%提升至如今的99.8%。
在車軸加工區(qū),筆者看到,機(jī)械手臂精準(zhǔn)地抓取和放置工件,傳送帶則快速穩(wěn)定地輸送物料,整個過程如行云流水般順暢。
孟江南介紹:“目前,流水線上7臺設(shè)備僅需1人監(jiān)控即可完成全部生產(chǎn),輪對產(chǎn)量由每日55對增至100對,產(chǎn)能提升82%?!?/p>
隨著智能化流水線投產(chǎn),對從事輪軸裝修工作的施冰洋來說,操作變得更簡單了。“我只需按這個輸送鍵,傳送帶就可以將需要加工的輪餅傳送到我的崗位,非常方便省事。工作輕松了,質(zhì)量可控,安全更有保障了?!笔┍笠贿吔榻B,一邊將需要加工的車輪傳送到自己所在的崗位。
走出軸承壓裝間,筆者來到存輪場,一座能存儲520余對輪軸的智能存放庫改變了傳統(tǒng)模式。
“過去輪軸在存輪場隨機(jī)分布,沒有分類存放。當(dāng)車輛需要維修或更換輪軸時,需根據(jù)訂單需求到存儲場里仔細(xì)尋找符合條件的輪軸,效率很低。”輪軸車間主任湯穎告訴筆者,以前,工作人員需要拿著尺子,一個個測量輪軸的軸徑,再費(fèi)盡心思去選配合適的輪軸,以確保選配的輪軸與車輛完美匹配,整個過程就像是在玩一場復(fù)雜的“配對游戲”。而現(xiàn)在,智能存放庫讓一切都變得輕松簡單。
系統(tǒng)利用先進(jìn)的自動化技術(shù)和智能識別功能,通過自動采集車型、車號等基本信息和車鉤高度、墊板厚度等關(guān)鍵數(shù)據(jù),可以智能分析并計算出最符合要求的輪軸,實(shí)現(xiàn)輪軸高效存儲與分發(fā)。整個過程無須人工干預(yù),大大減少了人工操作的時間和成本。
當(dāng)新的輪軸入庫時,收入監(jiān)測機(jī)會將尺寸數(shù)據(jù)傳給智能存放庫。當(dāng)需要支出輪軸時,智能存放庫會根據(jù)需求自動選配出合適的輪軸,不再依靠手工測量和選配。“整個過程既快速又準(zhǔn)確?!睖f說。
在智能存放庫出口,筆者看到桁架機(jī)械手正在工作。它自動抓取輪軸至支出線進(jìn)行支出作業(yè),取代了以往行車吊運(yùn)的傳統(tǒng)方式。這一改變不僅提高了作業(yè)效率,還有效消除了輪軸支出交叉作業(yè)中存在的勞動安全隱患。
“現(xiàn)在,我們只需將所需輪軸的數(shù)據(jù)輸入控制倉庫的電腦,機(jī)械手就能精準(zhǔn)地挑選出最合適的輪軸送到我們面前?!睖f說,這實(shí)現(xiàn)了從“人找輪”到“數(shù)據(jù)找輪”的智能化跨越。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型并非簡單的設(shè)備更新升級和拼接組裝,也不是靠幾臺設(shè)備、幾條生產(chǎn)線就能完成的,其核心在于樹立系統(tǒng)互聯(lián)互通的新理念,從而構(gòu)建一個新生態(tài)。
“通過構(gòu)建輪軸智能生產(chǎn)管理系統(tǒng),我們實(shí)現(xiàn)了柔性排產(chǎn)、無人值守等智能化生產(chǎn)模式?!睖f說。
輪軸智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)對輪軸加工、生產(chǎn)進(jìn)行智能化決策管理,具備生產(chǎn)計劃管理、工藝路線管理、設(shè)備維修管理等功能。
例如,成都北車輛段通過新增主控可編程邏輯控制器(PLC)、改造既有數(shù)控設(shè)備、鋪設(shè)工業(yè)控制電纜等措施,將輪軸自動化生產(chǎn)線改造為智能化柔性生產(chǎn)線;通過既有局域網(wǎng)采集處理車軸檢修、輪轂孔加工流水線設(shè)備的重要數(shù)據(jù)和參數(shù),控制各設(shè)備按照指定工藝路線協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)工位無人值守作業(yè)。
湯穎告訴筆者:“輪軸智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)搭建出一個信息交互的數(shù)字化空間,讓車間成為一個互聯(lián)互通的有機(jī)整體?!?/p>
得益于持續(xù)的科技創(chuàng)新投入,成都北車輛段輪軸車間在數(shù)字化、智能化、信息化方面取得了顯著成效。2024年,該車間加工客貨輪對20222對,產(chǎn)量同比增加49.8%,勞動效率提高約60%。輪對一次性壓裝合格率較過去提高了約5%。
“下一步,我們將推動人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與車輪加工深度融合,通過產(chǎn)線系統(tǒng)結(jié)合、數(shù)據(jù)共享交互、業(yè)務(wù)流程重塑,建設(shè)一系列智能設(shè)施,不斷推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級?!睖f說。