北京中車長客二七軌道裝備有限公司位于房山高端制造基地北京軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)園。公司打造了重點集成車體、轉(zhuǎn)向架、組裝、調(diào)試、智能倉儲“五線一體”的城市軌道交通高端裝備制造生產(chǎn)線，借助智能化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用、車間級信息系統(tǒng)開發(fā)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信能力建設(shè)等做法，有效提升了軌道客車制造智能化水平及生產(chǎn)效率，形成高端城軌客車智能制造600輛/年的生產(chǎn)能力。

圖1 北京軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)園鳥瞰圖

圖2 北京軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)園實景圖

01

高度智能化自動化成就高品質(zhì)

1 車體焊接高度智能化

全面建設(shè)智能化車體焊接生產(chǎn)線，實現(xiàn)不銹鋼車體底架、車頂、側(cè)墻及總成四大模塊的自動化焊接能力，顯著提高車體制造效率和焊接質(zhì)量，生產(chǎn)能力處于行業(yè)領(lǐng)先水平。同時，在底架邊梁、底架骨架及車頂骨架工位上引入行業(yè)首臺套柔性化自動化工裝，進一步提升作業(yè)能力，優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì)。

圖3 車體焊接智能化生產(chǎn)線

2 車輛組裝高度自動化

組裝產(chǎn)線建成3條車輛裝配產(chǎn)線、1個線纜自動化集成產(chǎn)線、1個管路自動化加工產(chǎn)線的“3+1+1”組合方案，整車輪式運輸車、單車淋雨、四點稱重、智能擰緊等設(shè)備均達到行業(yè)領(lǐng)先水平。實現(xiàn)城鐵車輛預(yù)制、預(yù)組、裝配全工序制造的集中處理。

圖4 軌道客車四點稱重設(shè)備

圖5 組裝生產(chǎn)線數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用

3 轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)線實現(xiàn)造檢兼?zhèn)?/span>

轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)線將“解、檢、修、裝”集成一體，細分為轉(zhuǎn)向架分解、構(gòu)架解修、輪對解修、構(gòu)架組裝、輪對組裝、轉(zhuǎn)向架組裝6個作業(yè)模塊，兼具各型轉(zhuǎn)向架制造能力。其中輪對壓裝機、車輪靜平衡測量機、輪對動平衡測量機、輪對測量機、跑合實驗臺、構(gòu)架裝配自動線、靜壓試驗臺等均為行業(yè)領(lǐng)先水平。

圖6 轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)線通裝備產(chǎn)業(yè)園鳥瞰圖

4 智能高效的倉儲物流系統(tǒng)

圖7 智能立體庫

5、基于智能制造的信息化管理系統(tǒng)

信息化建設(shè)以頂層設(shè)計、信息貫通、數(shù)據(jù)治理為建設(shè)原則，將精益生產(chǎn)、智能制造的理念與先進信息技術(shù)相融合，已經(jīng)建立起以SAP為核心，PDM、QMS、MOM、WMS、SRM等系統(tǒng)為支撐的信息化系統(tǒng)平臺，進一步打通設(shè)計、工藝、質(zhì)量數(shù)據(jù)流，重塑生產(chǎn)執(zhí)行、物流及倉庫管理數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)“管理規(guī)范化、規(guī)范流程化、流程信息化”的三化合一。

圖8 智能制造信息化系統(tǒng)架構(gòu)圖

02

創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)化應(yīng)用

1 電纜自動下線系統(tǒng)應(yīng)用

線纜自動化集成主要用于車輛線纜生產(chǎn)加工，通過立體倉儲模式有效節(jié)約占地。中控系統(tǒng)統(tǒng)一排產(chǎn)，按照訂單優(yōu)化下線順序，實現(xiàn)將線纜切割、打碼標識、線束歸集、預(yù)組及儲存進行系統(tǒng)自動化集成，可以實現(xiàn)線纜由原材料到成品的全自動化生產(chǎn)。

圖9 電纜自動下線系統(tǒng)應(yīng)用

2 管路自動加工系統(tǒng)應(yīng)用

管路自動化加工主要實現(xiàn)將管路原材料加工成為車輛系統(tǒng)成品管路。將管路儲存、切割、打碼、清潔、倒角、彎管等功能進行系統(tǒng)化集成，建立管路原材料到成品管路的全自動化生產(chǎn)模式。車間在行業(yè)內(nèi)率先采用激光刻錄技術(shù)將二維碼雕刻在管路上，使管路參數(shù)信息與管路實體永久綁定，并將管路對應(yīng)的車型、部位、型號、物料編碼等進行集中數(shù)字化儲存管理，有效實現(xiàn)管路全生命周期數(shù)據(jù)信息追溯。

圖10 管路自動加工系統(tǒng)

3 緊固件智能擰緊系統(tǒng)應(yīng)用

緊固件智能擰緊技術(shù)實現(xiàn)力矩實施與追溯性管理，能夠根據(jù)不同工序內(nèi)容進行快捷配置擰緊程序，將操作者、工位、擰緊狀態(tài)、裝配部件等信息自動捆綁并上傳至智能擰緊裝置，通過可視化的作業(yè)指導(dǎo)，支持作業(yè)過程標準化，進而提升作業(yè)水準和產(chǎn)品質(zhì)量。作業(yè)數(shù)據(jù)記錄自動上傳分析，為后續(xù)工藝把控及提升提供科學(xué)支持。

圖11 緊固件智能擰緊系統(tǒng)

通過布局智能工廠及數(shù)字化車間等制造模式，中車長客二七打造了中國中車集團化管控、區(qū)域化經(jīng)營的智能制造示范基地，形成在京展示中國高端軌道交通裝備制造的窗口。

城市軌道車輛智能制造技術(shù)的實施將有助于帶動國內(nèi)相關(guān)智能裝備研制企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，為其他企業(yè)智能化生產(chǎn)起到示范作用；全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平，帶動中國城市軌道交通裝備制造水平的整體提升；實現(xiàn)柔性化、自動化、信息化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，促進行業(yè)進步。