高速动车：数据驱动下的“智造”新局

中车四方动车组车体生产线启用数字化管理系统进行焊接作业。

在中车四方股份公司存车场，各型车辆等待交付。新华社照片

和这个温度陡然升高的夏季一样，中车青岛四方机车车辆股份有限公司（以下简称“中车四方”）的生产也是一派火热景象。体现在交车线上，就是崭新的高速动车组如巨龙般整齐排列，蓄势待发。

而“驱动”这一切的，则是中车四方在研发、制造、经营、服务等全流程和全产业链开展的智能制造应用。

仅服务环节，“在动车组远程技术支持中心，诊断工程师们就可以对运营在全国的中车四方平台动车组进行远程监控”，中车四方信息技术部部长邓学寿介绍，“一幅巨型中国地图上正闪烁着一个个绿色光点，在这个智能运维平台上，每个光点就是一列车，从中车四方驶出的1300余列动车组在这里可以实时监控，运行、维护情况尽收眼底。”

而这场中车四方的“智造变革”才刚刚开局。

就像高速奔行的“复兴号”，已初步建成数据驱动型企业的中车四方，正在建设轨道交通装备制造业数字化精益工业互联网平台的道路上，一往无前。

搭建“制造＋协同＋服务”工业互联网平台

不同于“卡奥斯”那种通用的基础性的工业互联网平台，作为我国轨道交通客运装备领域的领军企业，中车四方搭建的是行业工业互联网平台。它通过将垂直行业的工业机理与平台应用深度融合，实现对行业整体竞争力的提升。

而中车四方的“触网”之旅是从建设数据驱动型企业开始的。在中车四方的“十三五”信息化规划中就提出，借助新一代信息技术，建设数字化工厂，在企业研发、制造、经营、服务等全流程和全产业链开展智能制造应用，打造数据驱动型企业。

邓学寿表示，目前中车四方通过“十三五”信息化建设，数字化工厂架构已初步建成。信息化在业务支撑、资源共享、效率提升、有效管理等方面取得显著效果，实现了数字化研发、数字化制造、数字化运营和数字化服务的全面应用。

数据显示，通过改造，中车四方生产效率提高20％，运营成本降低2．37％，产品研发周期缩短22．3％，数据自动采集率达到90％，设备数控化率达到45．17％。

而在行业工业互联网平台的建设中，中车四方以数字化运营和产品全生命周期管理为核心，依托一个基础、四个平台、三大体系的信息化建设基础，集成5大核心系统及N个业务系统应用，充分利用云计算、大数据、人工智能、5G、区块链等先进信息技术，实现产品互联、设备互联、产业链信息系统数据接入和跨境数据整合，开展建设轨道交通装备制造业数字化精益工业互联网平台，提供面向产业链的智能研发、智能制造、智能服务、智能运营服务，使得数据驱动有效落地。

在应用方面，中车四方一方面通过MRO系统实现动车组全生命周期管理，为车辆的全生命周期管理和数据积累提供有效支持。另一方面，通过PHM车辆健康监测系统基于大数据、物联网和互联网技术，实时采集动车组运行状况数据，并将数据加载到大数据平台，进行安全运营、分析和挖掘，最终实现安全运行、维修服务、产品改进。此外，公司还利用SGO四方速购配件服务系统实现了配件需求快速查找和精准定位，提供路局用户配件采购超市化和互联网化，实现一站式服务；提供配件智能查询和配件信息参考，实现了配件采购需求精准化和简单化管理。

通过“工业互联网＋轨道交通高端装备”产业赋能建设，中车四方正在探索轨道交通装备产业生产、运维、服务等的规范化和标准化模式，为轨道交通行业上下游产业及整个工业行业起到示范和引领的效果，为轨道交通高端装备制造向“制造＋协同＋服务”模式转型提供有效支撑，并实现平台、标准和模式的跨行业迁移、复制与推广，推动我国离散装备制造业整体能力提升。

电子化“制造履历”全程可追溯

透过枯燥的数据和一个个专业得有些拗口的术语，其实，工业互联网给中车四方带来的改变，十分生动、非常好懂。

在中车四方动车组车体生产线上记者看到，“复兴号”动车组已全面恢复生产，包括16辆长编时速350公里“复兴号”动车组，以及“超长版”的17辆编组时速350公里“复兴号”动车组，正在被精心焊接。“传统的焊接，依靠焊工在焊完后进行自检、互检、巡检，无法对焊接过程进行实时监控。”车体焊接工艺师池浩瀚告诉记者，“依托数字化技术，正在焊接的车体，每0．5秒就有一组数据上传，并自动与标准参数进行比对，一旦出现超差自动报警。”通过布设在焊机上的数据采集器，焊接管理系统能够实时采集焊接过程中的所有焊接参数。这也是国内首个动车组焊接过程数字化管理系统。

“转向架相当于列车的‘腿脚’，”在转向架智能生产车间，转向架工艺师姚迪介绍，“一个转向架有400多种零部件，从上线装配到完成制造，会产生近万项制造数据，包括人员、设备、物料、质量信息等。”为了给每一个转向架产品“填写”一份电子化“制造履历”，车间建设构架了自动焊接柔性线、轴承自动检测线、轮对智能压装线、轴箱智能化组装线等，采用二维条码、影像、视频、激光检测技术、机器人、AGV输送设备、自动化物流输送、系统集成等技术，并与公司上游的PDM、ERP、MES、MRO信息系统集成，转向架生产实现了构架的自动组焊、焊接、焊缝自动打磨、尺寸自动检测；轴承自动分解、清洗、检测、压装；轮对自动压装、自动检测；轴箱的自动化组装、转向架的自动化组装。有了这个“制造履历”，列车就能实现制造全程的可追溯。

“大数据”护航动车组运行安全

工业互联网在以“复兴号”为代表的高速动车组的运营维护中也拥有丰富的应用场景。

目前，仅中车四方制造的动车组每天就有1300多列奔驰在全国铁路线上。每列动车组每天的运行状态数据都会实时传回到企业数据中心。基于大数据技术，中车四方建成了动车组智能运维平台。在这里，大数据被应用到动车组运维，成为护航动车组运行安全的新“神器”。

“这里就像列车的家，在列车运行的日日夜夜，都有工程师对它们分分秒秒的牵挂。”信息技术部部长邓学寿感叹道。以“复兴号”为例，每列动车组密布了2500余个整车监测点，搭建了强大完善的智能化感知系统，渗透至列车的每个“毛细血管”。这些传感器能采集1500多项车辆状态信息，对列车振动、轴承温度、牵引制动系统状态、车厢环境等进行监测。待动车组高速驰骋于广袤大地之时，每10秒就会向“家”中发送一次数据。企业利用实时数据，并融合列车的制造履历数据、线路数据、运用数据、维修数据、自然环境数据等，应用大数据挖掘技术和人工智能算法，开发出动车组关键部件故障预测模型，能够在发生故障之前对故障进行预测、预警，从而提供维护建议。“这种基于大数据的运维模式，将传统被动式的故障后维修或定期修，变为了主动的预测性维护，从而能够有效降低列车故障率，更好地保障行车安全，提高运维效率。”邓学寿说。目前，在中车四方，动车组智能运维平台已上线应用近100个故障预测模型，利用大数据技术，每年成功预防故障隐患数百件。