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涂裝產(chǎn)線讓鋼軌噴涂效率提升了2.84倍，磁粉探傷產(chǎn)線正邁向AI智能自動(dòng)化檢測(cè)，千度高溫之中傳統(tǒng)鋼軌有了“數(shù)字分身”……

在5月10日第十個(gè)“中國(guó)品牌日”來(lái)臨之際，位于江蘇省南京市棲霞區(qū)中鐵寶橋南京公司車間里，一場(chǎng)面向軌道交通核心部件的智能制造變革正在上演。

在道岔制造這個(gè)并不為大眾熟知的領(lǐng)域，中國(guó)工程師用“數(shù)字分身”解決了長(zhǎng)期困擾行業(yè)的檢測(cè)難題，用智能化產(chǎn)線重構(gòu)了傳統(tǒng)制造流程，讓這個(gè)“隱形冠軍”產(chǎn)品，成為中國(guó)制造邁向高端化、智能化、綠色化的一個(gè)生動(dòng)樣本。

在“火焰山”里量尺寸 撫平行業(yè)痛點(diǎn)

作為列車“方向盤”的道岔鋼軌，是列車變道的關(guān)鍵部件，直接關(guān)系行車安全，鋼軌內(nèi)部微小裂紋、尺寸微小偏差都可能引發(fā)安全隱患。

其中，高溫鍛壓是決定鋼軌成型質(zhì)量的核心工序，需要將鋼軌加熱到1000℃以上進(jìn)行塑形。鋼軌的端頭經(jīng)“鍛壓”工序，加熱到上千攝氏度，像揉面團(tuán)一樣塑造成型，相當(dāng)于給鋼鐵做一次“骨骼重塑”。

這道工序有多關(guān)鍵？溫度偏差幾攝氏度，鋼軌性能就可能不達(dá)標(biāo)；尺寸偏差幾毫米，整根就面臨報(bào)廢。

但全行業(yè)長(zhǎng)期面臨一個(gè)共同難題：高溫環(huán)境下無(wú)法實(shí)時(shí)測(cè)量。常規(guī)電子設(shè)備在千度高溫下無(wú)法工作，只能等鋼軌完全冷卻后抽樣檢測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)尺寸不合格，整批產(chǎn)品面臨返工甚至報(bào)廢，不僅浪費(fèi)大量鋼材、能源，還存在質(zhì)量漏檢風(fēng)險(xiǎn)。

“過(guò)去我們干鍛壓，最揪心的就是等檢測(cè)結(jié)果?！卞憠很囬g的一位老技師回憶，過(guò)去鍛壓工序全靠經(jīng)驗(yàn)把控，冷卻檢測(cè)像“抽簽”，等結(jié)果出來(lái)往往已過(guò)去數(shù)小時(shí)，生產(chǎn)效率低、材料損耗大、成本居高不下。

數(shù)十年來(lái)，高溫鍛壓一直被視為全球軌道交通制造領(lǐng)域的“自動(dòng)化禁區(qū)”，即使在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家也始終未能突破“實(shí)時(shí)全檢”的技術(shù)瓶頸。

針對(duì)這一行業(yè)難題，中鐵寶橋南京公司展開了技術(shù)攻關(guān)。他們的目標(biāo)是從“冷卻抽檢”到“高溫全檢”，從“憑經(jīng)驗(yàn)干活”到“靠數(shù)據(jù)決策”，從而形成完整的工藝體系和數(shù)據(jù)閉環(huán)，推動(dòng)整個(gè)軌道交通裝備制造行業(yè)的質(zhì)量控制體系進(jìn)步。

給鋼軌造“數(shù)字分身” 實(shí)現(xiàn)“一秒全檢”

面對(duì)行業(yè)“卡脖子”難題，中鐵寶橋南京公司研發(fā)出智能鍛壓一體化產(chǎn)線，攻克了高溫在線檢測(cè)難關(guān)，給每一根火紅的鋼軌建起高精度“數(shù)字分身”。

這套系統(tǒng)采用360°環(huán)繞工業(yè)相機(jī)，在鋼軌仍處于高溫狀態(tài)時(shí)，快速完成三維立體掃描，幾秒鐘內(nèi)在電腦里重建出與實(shí)物完全一致的數(shù)字模型，精度達(dá)到微米級(jí)，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲直徑的百分之一。

團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)耐高溫視覺系統(tǒng)，克服強(qiáng)光、高溫、熱輻射干擾，讓相機(jī)在“火焰山”環(huán)境下穩(wěn)定工作。從此，鋼軌尺寸不再靠“冷卻后量”，而是在鍛壓完成瞬間就完成100%全檢，真正實(shí)現(xiàn)從“事后抽檢”到“實(shí)時(shí)在線檢測(cè)”的跨越。

“第一次在屏幕上看到通紅鋼軌的三維模型時(shí)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都有點(diǎn)不敢相信?！敝鞒衷摦a(chǎn)線研發(fā)的公司總工程師吳鐘敏表示，這一突破從根本上改變了傳統(tǒng)工藝，實(shí)現(xiàn)了“熱成型、熱檢測(cè)、熱判定”，是國(guó)內(nèi)道岔制造領(lǐng)域的標(biāo)志性創(chuàng)新。

數(shù)字化改造帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的提升：測(cè)量精度提升95%，檢測(cè)效率提升50%，模具壽命延長(zhǎng)1.9倍，鋼材利用率大幅提高，能耗與廢料排放顯著下降，智能制造與綠色轉(zhuǎn)型同步實(shí)現(xiàn)。

目前，這項(xiàng)成果已獲得25項(xiàng)國(guó)家專利，是國(guó)內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)高溫鍛壓全流程自動(dòng)化、無(wú)人化檢測(cè)的工程化應(yīng)用，產(chǎn)品占據(jù)長(zhǎng)三角城軌道岔市場(chǎng)60%以上份額，服務(wù)滁寧城際、廣州地鐵等重點(diǎn)項(xiàng)目，并出口東南亞、非洲等地區(qū)。印尼雅加達(dá)項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)價(jià)指出，中國(guó)道岔制造精度超出預(yù)期。

（受訪者供圖）