一推、一抓、一升、一降……在中國鐵路成都局集團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,曾經人工操作8分鐘才能完成的輪對組裝,現在智能化流水線僅需180秒便能完成。日前,筆者走進這個充滿科技感的車間,近距離觀察鐵路輪對生產加工領域的智能化轉型。
作為西南地區規模最大的鐵路客、貨輪對生產加工車間,成都北車輛段輪軸車間承擔著重慶、貴州、四川三地鐵路車輪的新造和大修任務。近年來,隨著智能化改造的持續推進,科技悄然改變了傳統加工模式,構建出一個全新的生產業態。
“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,輪對生產工藝分為車軸加工、輪餅加工和輪對組裝3個步驟,細分為10余道工序。
智能化流水線將數控鏜床、車輪輸送線、上下料機械手、車輪測量機、車輪倉庫等進行智能整合,實現全過程自動上料、加工、測量、選配和壓裝,改變了過去依靠人工的傳統生產模式。產品質量大幅提升,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,筆者看到,機械手臂精準地抓取和放置工件,傳送帶則快速穩定地輸送物料,整個過程如行云流水般順暢。
孟江南介紹:“目前,流水線上7臺設備僅需1人監控即可完成全部生產,輪對產量由每日55對增至100對,產能提升82%。”
隨著智能化流水線投產,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,質量可控,安全更有保障了。”施冰洋一邊介紹,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模式。
“過去輪軸在存輪場隨機分布,沒有分類存放。當車輛需要維修或更換輪軸時,需根據訂單需求到存儲場里仔細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雜的“配對游戲”。而現在,智能存放庫讓一切都變得輕松簡單。
系統利用先進的自動化技術和智能識別功能,通過自動采集車型、車號等基本信息和車鉤高度、墊板厚度等關鍵數據,可以智能分析并計算出最符合要求的輪軸,實現輪軸高效存儲與分發。整個過程無須人工干預,大大減少了人工操作的時間和成本。
當新的輪軸入庫時,收入監測機會將尺寸數據傳給智能存放庫。當需要支出輪軸時,智能存放庫會根據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確。”湯穎說。
在智能存放庫出口,筆者看到桁架機械手正在工作。它自動抓取輪軸至支出線進行支出作業,取代了以往行車吊運的傳統方式。這一改變不僅提高了作業效率,還有效消除了輪軸支出交叉作業中存在的勞動安全隱患。
“現在,我們只需將所需輪軸的數據輸入控制倉庫的電腦,機械手就能精準地挑選出最合適的輪軸送到我們面前。”湯穎說,這實現了從“人找輪”到“數據找輪”的智能化跨越。
數字化轉型并非簡單的設備更新升級和拼接組裝,也不是靠幾臺設備、幾條生產線就能完成的,其核心在于樹立系統互聯互通的新理念,從而構建一個新生態。
“通過構建輪軸智能生產管理系統,我們實現了柔性排產、無人值守等智能化生產模式。”湯穎說。
輪軸智能生產管理系統對輪軸加工、生產進行智能化決策管理,具備生產計劃管理、工藝路線管理、設備維修管理等功能。
例如,成都北車輛段通過新增主控可編程邏輯控制器(PLC)、改造既有數控設備、鋪設工業控制電纜等措施,將輪軸自動化生產線改造為智能化柔性生產線;通過既有局域網采集處理車軸檢修、輪轂孔加工流水線設備的重要數據和參數,控制各設備按照指定工藝路線協同工作,實現工位無人值守作業。
湯穎告訴筆者:“輪軸智能生產管理系統搭建出一個信息交互的數字化空間,讓車間成為一個互聯互通的有機整體。”
得益于持續的科技創新投入,成都北車輛段輪軸車間在數字化、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、大數據、物聯網等信息技術與車輪加工深度融合,通過產線系統結合、數據共享交互、業務流程重塑,建設一系列智能設施,不斷推動技術創新和產業升級。”湯穎說。