智能制造技術在鐵路裝備領域的應用與展望

尹華炳

摘 要：隨著現代化科學技術快速發展，使得智能技術在各個領域中得到應用，同時該技術成為工業實現現代化發展的重要標志。目前，智能制造技術已經在鐵路裝備領域得到推廣應用，其發展態勢促使裝備加工領域快速進入轉型發展階段，同時涉及到的相關技術實現了全面進步。基于此，本文主要從智能制造技術入手，分析其在鐵路裝備領域中智能制造技術應用價值以及具體應用。

關鍵詞：智能制造技術;鐵路裝備領域;應用措施

前言：現代化科學技術水平快速發展，使得智能技術滲透到各個行業中，尤其是工業制造領域中，并且智能制造技術成為現代化工業發展的先決條件，模具智能制造技術作為一種提升生產過程自動化的技術，實際應用中，能夠在極大程度上提升了生產效率和產品質量，對相關企業發展起到了重要促進作用。近年來，隨著其在鐵路領域中應用，不僅成為鐵路行業發展的新方向，也進一步提升了鐵路制造領域競爭力。

1.鐵路裝備領域智能制造技術分析

鐵路是我國交通領域基礎性設施和大眾化交通工具，在我國經濟發展和社會建設中占據重要地位。根據國家中長期鐵路網規劃，為快速推進全面小康社會建設，必須擴大鐵路網建設，加快完善基礎結構，提升工程建設質量，并不斷擴充鐵路運輸能力，提高該領域裝備制造技術水平。同時，在鐵路領域中，運用智能制造技術，可在極大程度上推動中國鐵路、機車、車輛裝備事業發展，加快實現裝備產業升級換代。根據“十三五”期間中國鐵路投資額以及全國鐵路運營狀況，可發現中國鐵路在今后較長一段時間內依舊具有極大市場潛力，在世界范圍內擁有最大鐵路市場。并且鐵軌道作為地鐵、輕軌和有軌電車等交通方式集大成者，會隨著技術發展實現快速的轉型發展，并且城市建設投入運營軌道總里程會不斷增加，投入資金會也會相應上漲，城市軌道交通投資會持續呈現大幅度增長狀態。

近年來，城市軌道交通發展健身熱潮會進一步推動車輛及鐵路相關行業配件領域發展，并持續快速進入黃金階段，且會在較長一段時間內保持較高增長速度。有關調查表明，該領域市場規模將達到150-200億。結合我國在中長期鐵路發展方面相關規劃，大規模客運專線在今后一段時間內會處于不斷建設發展階段，客運分離后，鐵路巨大運輸能力會得到釋放，使鐵路貨運在發展中獲得更多新型機遇。同時也會對高鐵事業發展起到促進作用力，能夠推動鐵路事業開始向現代化方向轉型發展。根據我國“一帶一路”發展戰略，今后我國中歐航班鐵路會持續投入建設，大量鐵路工程會激發更多集裝箱市場需求。此外，受我國鐵路事業快速發展形勢影響，以及對各種國外先進技術吸收、消化、利用、再創新，使得我國在鐵路裝備領域擁有了更多自主知識產權，不僅能夠滿足進口配件國產化發展需求，而且可誕生出更多先進設計理念，推動了鐵路事業實現快速發展，因此，智能制造技術成為該領域發展迫切需要。

2.兩化融合背景下智能制造技術應用價值

隨著現代化網絡技術迅速普及和廣泛應用，工業產業在發展中，從設計造型到整體制造整個階段均開始重視對網絡相關技術運用，同時為提升自動化水平，開始將智能制造技術應用于各個領域中，使得工業產業可快速適應開發周期、更新周期和創新周期逐漸縮短的現代化工業市場，打破了傳統工業市場生產制造模式對工業企業發展現實，進一步滿足了需求快速提升的市場，同時智能制造技術運用，也奠定了現代化制造業市場發展重要走向。

20世紀90年代以來，我國大力支持先進制造技術開發以期推動工業化發展水平，但長期受傳統工業模式影響，導致發展進程較為緩慢，而近年來基于計算機、微電子的信息化、數字化、自動化形式新材料，以及以此為載體創新平臺建設，使得逐漸形成了新型制造技術和生產模式，工業領域獲得了前所未有成就，工業開始進入快速發展階段。而此時快速成型制造技術也逐步形成并獲得快速發展。該技術在使用中，依托于現代化計算機、網絡自動化技術、激光、精密傳動和數控加工等，將計算機輔助設計與計算機輔助制造結合起來，并在快速成型離散、堆積成型原理支持下，利用計算機，實現了對裝備三維模型快速構造，使得可在時間內直接生成產品模型，并隨時對設計進行改造，提升了對產品設計效率，相比于傳統加工設計模式，可直接忽略加工形式和模具生產，有效降低了設計成本。同時通過直觀方式可提升設計師設計真實感覺，便于快速驗證、檢查產品結構和實體造型與使用要求是否相符，不僅縮短了產品開發周期，而且加快了產品更新換代速度，能夠在極大程度上降低新產品研發投資風險，這種利用智能制造技術的設計和制造方式，對鐵路裝備制造現代化產生發展具有重要意義[1]。

3.智能制造在鐵路裝備制造中應用

現階段，隨著智能制造技術在鐵路裝備生產領域中應用，不僅縮短了制造周期、降低了設計和生產成本，而且提高勞動生產率，對開發新型鐵路裝備產品具有重要促進作用，如某公司利用智能制造技術進行鐵路產品開發中，開發某型號城軌動車組閘片期間，需要創新設計閘片支承摩擦塊背板，拉伸、沖壓成型件，但此類結構較為獨特，且成型難度大，難以準確獲取原始構建數據，在進行設計中通過逆向工程技術進行數據分析，先對產品的特征數據點使用三坐標方式進行采集，通過測量獲取數據點，生成文件并導出，可快速獲取建立三維模型產品相關數據，同時通過綜合分析工件材料、應用場合、精度要求、裝配關系、外形結構、加工手段和成型方法等，利用PRO/E軟件可快速建立三維實體模型，并利用模型進行優化處理，可再次進行正向設計。產品設計結束后，根據產品結構特征，可快速確定拉伸系數。再進行有限元分析后，可快速確定應力變化薄弱位置，便于對加工技術進行修正。在此基礎上利用3D打印技術，可快速制造拉伸成型模具。而在模具制造完成后，采用機械手傳送自動柔性生產線，能夠實現自動化快速組織生產。而模具智能傳輸生產線作為影響工業裝備生產加工水平關鍵性因素，應用中具有較高自動化水平，可快速實現多機連線生產和物料自動傳輸，整個生產過程不同于人工生產方式，全程無需人工值守，且可保證整個生產過程安全可靠性，以及產品質量、生產效率，可提高產能和企業利益，能夠促進鐵路裝備制造業實現快速發展[2]。

4.智能制造在鐵路裝備制造領域應用前景展望

隨著我國鐵路事業快速發展，相關裝備生產企業為滿足自身發展需求，并占據現代化市場份額，應提升高端產品研發能力。因此，相關企業開始加強對智能制造技術關注，并不斷加強對技術研究與應用。同時“十三五”規劃期間，我國新興產業中，開始將智能制造裝備作為發展總目標，智能化技術來帶動高效、精密以及高性能裝備生產得到認可。可以預見，今后較長時間內，鐵路裝備制造領域，會不斷利用智能制造技術，并不斷推動生產加工向精密、復雜化發現發展[3]。

結論：近些年來，隨著我國網絡事業發展以及在各個領域中應用，推動了各個領域快速發展以及轉型升級。智能技術作為網絡技術重要產物，將其應用于鐵路制造領域中，不僅可以提升對裝備生產制造效率，而且能夠提升裝備技術含量，利于推動鐵路事業健康穩定發展。因此，鐵路交通事業發展中，為實現行業發展轉型，應重視對智能制造技術研究與應用。

參考文獻：

[1]張曉棟，馬小寧，李平，等.人工智能在我國鐵路的應用與發展研究[J].中國鐵路，2019（11）：32-38.

[2]嚴鵬，廖峪，陳偉庚，等.圖像智能識別技術在高速鐵路基礎設施檢測中的應用[J].中國鐵路，2019（11）：109-113.

[3]寧濱，莫志松，李開成.高速鐵路信號系統智能技術應用及發展[J].鐵道學報，2019，41（03）：1-9.

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