“十三五”時期，我國已建成世界最現(xiàn)代化和最發(fā)達的高鐵網，高鐵列車組占世界保有量的50%以上。中國高鐵一路披荊斬棘，奮勇前行，實現(xiàn)了從“跟跑者”到“領跑者”身份的轉變。如今，自主創(chuàng)新、技術先進、安全便捷的中國高鐵多次走出國門，成為中國制造走向世界的靚麗名片。
黨的十九屆五中全會提出：“堅持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”。作為一家專業(yè)提供智能高端制造裝備及系統(tǒng)集成的中央企業(yè)，機科股份以十九屆五中全會精神為指引，以國家重大需求為導向，堅持實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略。在國家工信部“智能制造綜合標準化與新模式應用項目”等重大專項的支持下，依據(jù)多年的智能制造領域系統(tǒng)集成經驗，為我國高鐵制造相關產業(yè)技術跨越式發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
1高鐵智能制造一體化解決方案
機科發(fā)展科技股份有限公司（以下簡稱“機科股份”）瞄準助推高鐵制造高質量發(fā)展的目標，積極開發(fā)標準化、柔性化、自動化、數(shù)字化、網絡化、智能化制造系統(tǒng)，全面分析客戶需求，從而顯著提升客戶的競爭力和品牌形象。標準保障是制造質量的基石，機科股份凝練軌道交通領域制造經驗，在高速車車體數(shù)字化工裝設計、車體端墻數(shù)字化生產線集成、車體智能裝備互聯(lián)互通設計等方面制定多項標準，以標準化實施促進制造質量提升，成為高鐵制造高質量發(fā)展的“催化劑”。通過充分調研軌道交通領域行業(yè)需求，機科股份推出軌道交通大型裝備柔性化、自動化和數(shù)字化制造解決方案，跨越“孤島式”獨立生產，將生產方式改進為基于數(shù)字化的生產要素全流程監(jiān)測，打通了車體制造的全局調度化。在實現(xiàn)生產信息數(shù)字化監(jiān)測的基礎上，機科股份開發(fā)了面向高速車車體長大部件制造的柔性化、自動化工裝設備和自動化焊接系統(tǒng)，實現(xiàn)多種型號車體生產的快速轉產，滿足市場導向型的按需生產，顯著提升產品的生產效率和質量，縮短交貨周期和新產品試制周期。
智能制造已成為當今制造業(yè)發(fā)展趨勢，機科股份在數(shù)字化制造的基礎上應用工業(yè)互聯(lián)網、工業(yè)云等技術，為客戶搭建生產制造的中控平臺，開發(fā)可供前端共享的模塊，實現(xiàn)設備的互聯(lián)互通，大幅度提升管理效率。近年來，深度學習、強化學習等人工智能技術與先進制造技術深度融合，給在制造業(yè)帶來重大變革。機科股份推出的高鐵智能制造一體化解決方案格外注重生產數(shù)據(jù)的獲取、學習和應用，綜合人、機、料、法、環(huán)、測的大數(shù)據(jù)進行分析，對整個產品周期進行智能化管控，形成軌道交通大型裝備的先進制造范式。在機科股份的助力下，中車唐山公司建成柔性化、自動化、數(shù)字化和智能化車體制造生產線，極大地提高了高鐵車體的生產能力，同時也大大降低了運營成本和工人的勞動強度，大幅度提高勞動生產率和產品附加值，顯著增強企業(yè)核心競爭力。作為聯(lián)合體單位，機科股份被授予國家工信部“智能制造試點示范項目”高速車車體制造新模式示范。
2新一代高速車車體長大部件工裝技術賦能高鐵制造
高速車車體長大部件包含底架、側墻、車頂?shù)?，長大部件鋁合金焊接加工工裝是高速車車體長大部件制造工藝過程中的關鍵技術裝備。利用伺服技術、柔性技術、測量技術和信息化技術等手段，機科股份研制了相應車體長大的柔性化數(shù)字化工裝，包括底架、側墻、車頂?shù)淖詣踊腿嵝曰ぱb系統(tǒng)，以及國內首臺用于車體截面弧形長大部件的多點支撐式焊接數(shù)字化工裝系統(tǒng)。多點支撐式焊接數(shù)字化工裝系統(tǒng)采用點陣式支撐原理和運動/聯(lián)動控制方法，實現(xiàn)工裝在三維空間內能夠自由變換支撐位置和支撐仿形，能夠適應現(xiàn)有的高速車車體側墻正/反裝、車頂正/反裝不同截面曲線的隨時切換，還能適應未來同類車體相似長大部件的焊接工裝要求。
新一代高速車車體長大部件工裝技術解決了高速車車體長大部件在焊接、加工等制造工藝過程中所需的加持工裝，柔性化程度低、車型兼容數(shù)量少、轉產效率低、數(shù)字化自動化缺失等問題。實現(xiàn)了車體長大部件工裝的柔性化生產及快速轉產，提高了生產效率，增加了產品一致性。
3國內首臺高速車車體端墻的智能化生產線
在對高速車車體端墻制造工藝過程進行優(yōu)化分析后，機科股份重點研發(fā)機器人自動化裝配技術、自動化柔性化工裝技術，端墻自動化焊接技術，信息及系統(tǒng)集成技術，提出了端墻自動化生產線及其組焊自動化工裝，也是國內首條用于高速車鋁合金車體組焊的自動化生產線。該產線改變了端墻板部件純手工生產的現(xiàn)狀，并能夠將端墻的生產數(shù)據(jù)實施提交至上位系統(tǒng)，使端墻板自動化裝配焊接系統(tǒng)在各項功能及技術指標達到國內領先水平。
該智能化生產線的實施，解決了端墻及端墻板的生產勞動強度大、產品一致性差、產品調修工作量大等問題。實現(xiàn)了端墻板制造過程的精益化、數(shù)字化和可視化管理。
4焊縫質量檢測系統(tǒng)為安全出行保駕護航
高速車車體一般由多組鋁合金型材焊接而成，過硬的焊縫質量對于保證高速軌道車輛整體的性能乃和保證乘客的生命安全來說是至關重要的。機科股份基于激光傳感和機器視覺等技術，成功開發(fā)了適用于車體鋁合金的焊縫質量檢測系統(tǒng)，包括焊縫跟蹤系統(tǒng)、焊接速度參數(shù)實時修正系統(tǒng)和焊接表面質量在線監(jiān)測系統(tǒng)。使用機科股份研制的焊縫跟蹤系統(tǒng)，焊縫跟蹤的準確性顯著提升，使工人從惡劣的焊接環(huán)境中脫離開來。速度參數(shù)調整是保證焊接效果的關鍵技術手段，焊接速度參數(shù)實時修正系統(tǒng)利用激光數(shù)據(jù)反演調整參數(shù)，實現(xiàn)了焊接過程中速度參數(shù)的實時調整，大大提高焊接質量。焊縫表面質量在線監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)ISO10042-2005標準檢測余高過大、未填滿等焊接表面缺陷，實現(xiàn)質量控制的自動化、智能化和數(shù)字化，為車體焊接質量控制和智能制造數(shù)據(jù)溯源提供依據(jù)。
焊縫質量檢測與在線監(jiān)控系統(tǒng)的實施，解決了高速車車體長大焊縫焊接熔池無監(jiān)管的問題、焊后焊縫表面質量在線檢測問題和長大焊縫焊接數(shù)據(jù)數(shù)字化追溯問題。實現(xiàn)了高速車車體長大焊縫的焊接熔池和焊接參數(shù)的在線監(jiān)控，焊接后焊縫質量的在線檢測，焊接過程的數(shù)字化追溯，與原人工焊接相比直接作業(yè)人員數(shù)量減少80%，有效減少了現(xiàn)場焊接工人數(shù)量。
機科股份不斷將產業(yè)化關鍵技術的階段性成果推向應用，將新技術集成和工程化，極大地推動了國產智能化、柔性化制造裝備在高鐵制造領域的應用，促使了高速車車體制造的關鍵設備系列化、功能柔性化和控制智能化，為軌道車輛制造企業(yè)、軌道車輛配件企業(yè)以及其它行業(yè)大型結構件制造企業(yè)探索出一條信息化和先進制造技術相結合制造模式。
關于機科
機科發(fā)展科技股份有限公司由國資委直管的機械科學研究總院的研究所轉制而來，是一家專業(yè)提供智能高端制造裝備及系統(tǒng)集成的高科技中央企業(yè)。
主要技術和產品為智能機器人裝備、智能港機裝備、智能環(huán)保裝備、智能高端定制裝備，主要技術和產品應用于汽車、軌道交通、工程機械、冶金、醫(yī)藥、港口、環(huán)保等國民經濟的核心領域，在國家級的技術創(chuàng)新工作中扮演著重要的角色，承擔過多項國家級技術開發(fā)項目。
擁有1項國家重點新產品和1個省級工程實驗室，擁有生產研發(fā)基地一萬平方米，各類專利和技術成果300余項。
