科技赋能中国列车加“数”前行

本文转自：人民网-科普中国

从一座城到另一座城，有多远？

从山这边到海那边，要多久？

在过去，我们用脚步丈量距离；

现如今，轨道交通在神州大地上星罗棋布，串联起一幅生机勃勃的美丽画卷。

随着数字科技的不断发展和应用，时速160公里首列氢能源市域列车、搭载5G技术和高清演播室的复兴号京张高铁智能动车组、高速磁悬浮等新一代列车陆续诞生，中国正在不断向世界输送中国列车装备制造的“智慧案例”。

作为中国高铁、动车组和地铁列车的摇篮，中车长春轨道客车股份有限公司（以下简称“中车长客”）为何能持续为世界轨道交通提供“中国方案”？数字技术如何赋能列车“智”造升级？记者近日来到吉林长春寻找答案。

智能“小助手” 降本增效“大帮手”

在中车长客的动车组转向架装配数字化产线上，记者看到产线看板、智能力矩、智能监控、智能工具柜等数字智能设备与工人“并肩工作”，这条产线的数字化改造，对列车生产的数字化进程具有重要意义。

转向架装配数字化产线

中车长客工程技术中心工程技术部副部长李冰告诉记者，转向架作为支撑列车正常在轨运行的重要部件，对保证列车高速平稳运行起到核心作用。“转向架有数百颗螺栓，以往通过手动紧固耗时费力，还可能导致质量问题。”为此，整个产线采用了智能扭矩系统，通过结构化工艺文件实现作业指令分步下达，拧紧记录自动回填、比对并归档，有效规避了漏装、过扭、扭矩不到位等质量问题发生，提高了产品可靠性。

此外，为了保证产品的可靠性，中车长客利用AI视觉识别技术结合算法，对关键工序的操作规范性进行过程管控，代替人工监督。

动车组转向架数字化产线指标看板，是生产指挥驾驶舱的重要组成部分。看板上，每个数据一目了然。李冰说：“通过数据中心，我们实现了人力资源管理、生产制造、能源监控、质量管控、物料管理等各平台数据高效贯通。”

“我们结合人工智能、大数据、物联网，实现了业务流和数据流的重塑。”李冰介绍，产线数字化转型之后每年可以节省3万吨水、5000度电，异常处置的时长降低了11%左右，整体的运营成本大概降低了20%，产品质量也得到了质的提升。

“数智医生”开启列车全生命周期健康管理

在国家轨道客车工程研究中心大数据中心，中车长客自主研发设计的故障预测与健康管理平台就像“数智医生”，实时监测列车的健康动态。

动车组故障预测与健康管理平台

大屏上的车组总览、安全监测、运维支持、数据分析四大板块，用数据替列车“说话”，帮助列车千里之外“及时就医”。

车组总览界面，对公司生产的动车组数量、上线率等进行实时展示；安全监测界面，会监测到车辆提示性故障，帮助检修人员回库重点检修；运维支持界面，借用数字孪生体模式展示数据分析结果，提供维修建议；数据分析界面，根据不同车型不同系统，依托大数据、人工智能、运算机制等进行统计分析，提供技术支撑。

中车长客国家轨道客车工程研究中心新技术研究部高级工程师王连富介绍：“我们可以看到百公里故障统计，故障率是极低的。所以说，这也是为什么我们国家的车辆越来越安全，准点率越来越高。”

数字化转型不仅助力产品实现运行状态的跟踪保障，还可以做到全寿命周期履历管理、促进产品设计的迭代优化。

中车长客国家轨道客车研究中心副主任都青华说：“基于系统工程理论，中车长客搭建了从需求、到功能、到逻辑、再到结构设计和验证的产品正向开发流程，提升了产品开发的质量，同时，实现了产品开发过程的高效协同、物理实车与数字列车的双交付。”

“业数融合” 焕新产业升级

数字化转型本质上是数字技术推动下的系统性变革，它不是单一部门或单一业务的改进和升级，它的核心目标是促进业务、流程、组织、数据四位一体，充分融合。

“中车长客以业数融合为目标，开展流程再造和数据治理工作，策划了三类六级流程，构建了数据治理体系、数据资产目录和数据质量管控模型。通过算法模型和数据可视化，实现对不同层级管理者提供不同的数据分析服务。”中车长客总经理助理兼流程与数字化部部长程继辉介绍：“截至目前，运营指标分析建设已完成62个分析界面、924个指标的开发工作，并已初步实现数据分析应用。”

列车装备制造业的数字化转型升级，是生产数字化、原材料采购数字化、制造工艺数字化、配送数字化、管理数字化、系统数字化的全方位焕新。除了生产线数字化和列车运维数字化以外，中国正在探寻更多更好的智慧化服务，让列车更智能，出行更安稳。