探訪中車四方所:為軌道車輛裝上“動力心臟”和“智慧大腦”
高鐵是中國裝備制造一張亮麗名片,而牽引系統(tǒng)是它的“發(fā)動機”,制動系統(tǒng)是它的“安全閥”,列車運行系統(tǒng)是它的“大腦”……為中國數(shù)量龐大的高鐵、城軌等軌道交通車輛提供核心系統(tǒng)和關鍵產(chǎn)品、裝上“動力心臟”和“智慧大腦”的,是坐落在青島的企業(yè)——中車青島四方車輛研究所有限公司(簡稱“中車四方所”)。
9月25日,中國中車啟動“走進新國企探秘火車頭”五周年全球開放日活動。記者走進此次開放日分會場之一中車四方所,探訪軌道車輛核心系統(tǒng)和關鍵產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場,近距離了解其在中國軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中所扮演的角色、起到的作用。
央企底色,軌道交通"中國方案"出口全球50多個國家和地區(qū)
作為中國中車集團旗下的一級子公司,央企基因,是中車四方所最鮮明的底色。
在記者探訪的第一站“中車四方所融合創(chuàng)新中心”,中車四方所的歷史傳承得到清晰展現(xiàn):中車四方所始建于1959年,2000年由科研事業(yè)單位轉(zhuǎn)制為企業(yè),隸屬中國北車。2015年,中國北車和中國南車合并為中國中車股份有限公司,中車四方所成為中國中車全資子公司。2018年9月,中車四方所首次參股海外并購,成功收購研發(fā)下一代顯示技術的芬蘭倍耐克公司。
自誕生之初,中車四方所就肩負著推動軌道交通行業(yè)技術進步的重任——從全國第一部鐵道車輛整車標準到成為國際鐵路標準單位;從新中國第一輛地鐵列車,到自主研發(fā)中國標準地鐵核心技術;從歷次鐵路大提速及青藏列車到和諧號、復興號、時速600公里磁浮等關鍵核心系統(tǒng),從坦贊鐵路“中國方案”制動機到技術產(chǎn)品服務出口世界50多個國家和地區(qū)......在各個歷史時期,中車四方所都為我國軌道車輛行業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻。
砥礪奮進60余年,如今的中車四方所,已成為中國軌道交通核心系統(tǒng)和關鍵產(chǎn)品的主要研發(fā)生產(chǎn)基地和重要供應商。從“和諧號”到“復興號”,從京張高鐵到京雄高鐵,中車四方所積極參與和引領高速動車組關鍵技術自主創(chuàng)新,自主核心技術已達到國內(nèi)領先、國際先進水平。
不僅如此,中車四方所還將高鐵技術移植到城軌領域,強化技術融合創(chuàng)新,在國內(nèi)首次實現(xiàn)牽引、網(wǎng)絡、制動三大系統(tǒng)一體化運用,提升了核心系統(tǒng)之間的協(xié)同。目前,中車四方所牢牢掌握軌道車輛制動系統(tǒng)核心技術研發(fā)能力,是國家發(fā)改委批準的具有城軌制動系統(tǒng)研發(fā)生產(chǎn)和推廣運用資質(zhì)的2家單位之一,多譜系的產(chǎn)品廣泛應用于各型軌道交通車輛,其中減震系統(tǒng)、鉤緩系統(tǒng)市場占有率超過70%。
值得一提的是,中車四方所加快推進城際動車組牽引傳動系統(tǒng)核心技術研發(fā),已經(jīng)全面掌握核心技術,形成了具有完全自主知識產(chǎn)權的軌道列車牽引變流系統(tǒng)技術平臺。目前研發(fā)、生產(chǎn)、供貨的城際市域軌道牽引變流器設備已在成都、重慶、吉隆坡、安哥拉等國內(nèi)外多地投入運營使用,并正在為臺州市域鐵路S1線、廣州地鐵18與22號線等城際動車組提供產(chǎn)品和服務,助力當?shù)爻请H軌道交通發(fā)展。與此同時,中車四方所長期研究軌道交通信號技術,掌握CBTC等信號系統(tǒng)核心產(chǎn)品設計開發(fā)能力及產(chǎn)品集成能力,為國內(nèi)多個城市城軌及單軌列車提供性能優(yōu)良得信號系統(tǒng)。
目前,中車四方所已經(jīng)形成“1+6+N”的核心業(yè)務體系:1,即技術研究,包括行業(yè)技術服務、基礎技術研究;6,即電氣業(yè)務、電子業(yè)務、鉤緩業(yè)務、減震業(yè)務、制動業(yè)務、智能裝備六大核心業(yè)務;N,即高效節(jié)能技術、新一代信息技術等新興產(chǎn)業(yè)。
智能轉(zhuǎn)型,構建全壽命周期智能化整體解決方案
“這塊大屏幕上,顯示的是上海地鐵的實時運行狀況,每輛車所處的位置,是否發(fā)生故障,以及能耗、晚點、救援、投訴等情況,都看的清清楚楚?!痹谥熊囁姆剿诤蟿?chuàng)新中心,以一塊電子大屏形式顯示的上海地鐵智能運維大數(shù)據(jù)平臺,展示出中車四方所智能化轉(zhuǎn)型的探索成果。
作為國家認定企業(yè)技術中心,中車四方所的智能化項目早已在謀劃、布局和實施之中。近年來,中車四方所加速智能化轉(zhuǎn)型,利用在軌道交通行業(yè)掌握的大數(shù)據(jù)和融合創(chuàng)新優(yōu)勢,提升自主核心技術創(chuàng)新能力,占領行業(yè)制高點,在軟件與信息技術研發(fā)水平發(fā)力,打造自主核心技術為中國軌道交通高端裝備制造業(yè)提供軟件支撐和相關服務——獲得列車自主運行系統(tǒng)(TACS)、智能運維、智能檢修機器人等7個國家示范項目,打造了軌道交通裝備軟件測評實驗室,為用戶提供高質(zhì)量軟件測評服務,2019年入選“全國軟件和信息技術服務綜合競爭力百強企業(yè)”。
中車四方所的智能轉(zhuǎn)型,不是局限在某個環(huán)節(jié),而是涵蓋智能設計、智能制造、智能運維、智能檢修等軌道交通全鏈條,努力構建全壽命周期的智能化整體解決方案:
在智能運行領域,中車四方所堅持技術融合創(chuàng)新和研發(fā)手段創(chuàng)新,憑借雄厚技術實力和豐富的牽引網(wǎng)絡制動一體化應用經(jīng)驗,將車載關鍵系統(tǒng)與車下信號系統(tǒng)充分融合,基于此開發(fā)出TACS,讓列車從此有了智慧。圍繞車載裝備和運維系統(tǒng)兩大業(yè)務板塊建設一體化仿真平臺,將研發(fā)過程的試驗驗證放在計算機上,充分驗證,充分優(yōu)化迭代,不把問題帶上實車,樹立了行業(yè)引領標桿。
在智能維保領域,中車四方所從智能檢修、智能運維等多角度布局發(fā)力,強化技術融合創(chuàng)新,助力軌道車輛檢修效率提升。自主研發(fā)在地鐵檢修庫應用的智能檢修機器人具備自動導航和深度學習能力,能夠在工作中“邊干邊學”,不斷降低誤報率,真正成為好“醫(yī)生”,好“助手”,配合軌旁檢測系統(tǒng)后,檢修范圍可達車側、車下大部分,極大提高檢修效率。智能運維系統(tǒng)主要為用戶提供有價值的核心服務,可提供列車狀態(tài)遠程監(jiān)控、故障診斷等列車運維業(yè)務應用服務;可挖掘數(shù)據(jù)潛在價值,開展列車狀態(tài)預警、系統(tǒng)故障預測和列車健康評估模型訓練,支持車輛全壽命周期健康管理,目前該系統(tǒng)已在上海地鐵進入工程應用。
在智能制造領域,中車四方所確立并實現(xiàn)了以關鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心、以生產(chǎn)車間為主要實施載體,通過智能設計、智能經(jīng)營、智能裝備、智能物流與倉儲、制造執(zhí)行系統(tǒng)的集成應用,打造智能工廠的總目標。
此次探訪過程中,記者換上防靜電服、帶上鞋套,走進了中車四方所電子事業(yè)部SMT生產(chǎn)現(xiàn)場。在這里,軌道交通車輛用的核心電路板,從一枚枚元器件變成了精致的產(chǎn)品。從全自動印刷機,到全自動多功能貼片機;從全自動熱風回流焊爐,到全自動光學檢測設備、全自動測試設備,一座座高精度設備,大部分都是“全自動”。
在位于青島市高新區(qū)的中車四方所產(chǎn)業(yè)園鉤緩事業(yè)部,智能制造更是實現(xiàn)了全面場景化落地。這里所承擔的工信部示范項目“高鐵核心機電系統(tǒng)產(chǎn)品智能制造新模式應用”,于今年6月正式通過驗收。該項目建成鉤緩裝置智能制造產(chǎn)線,融合信息豐富、直觀有效的智能MES系統(tǒng),配套“指哪打哪”、快速運轉(zhuǎn)的智能倉儲系統(tǒng),往來穿梭、搬運不停的AGV智能物料小車,全球首創(chuàng)的全自動連掛試驗臺……這條全智能化的產(chǎn)線,使得車間生產(chǎn)效率提高63%,運營成本降低26%,產(chǎn)品升級周期縮短39%,產(chǎn)品不良率降低26%,單位產(chǎn)值能耗降低12%。
記者在探訪中感受到,中車四方所這些充滿著科技元素的軌道交通核心系統(tǒng)和關鍵產(chǎn)品,看似高精尖、高大上,實際上卻和百姓日常生活息息相關——長途出行時,它們保證了急速奔馳的高鐵安全可靠、便捷舒適,通勤上下班時,它們則是人們所乘坐地鐵安全、準時運行的最強保證。
不久前,中車四方所負責技術總牽頭和系統(tǒng)集成的青島地鐵6號線列車自主運行系統(tǒng)(TACS)通過了工程應用前專家評審,拿到了工程應用“通行證”。這標志著,智慧列車即將駛入島城人民的日常生活,屆時,不同地鐵車輛的進站出站、停車啟動,不再需要等待人工指令,它們將用“地鐵一族”獨有的新一代信息技術語言,實現(xiàn)自主“對話”、自主調(diào)控、自主運行。(大眾報業(yè)·大眾日報客戶端記者 肖芳 通訊員 趙鵬)
青島地鐵6號線列車