軌道車輛電氣調試設備工裝的智能化研究與探索

張召星 張健 朱峰

【摘 要】隨著新一代科學技術革命和工業變革的興起，各國制定了符合《時代》發展方向和目標的戰略計劃。如今，在鐵路工業的快速發展中，中國的高速動車組在其中起著至關重要的作用。其電氣調試設備生產不僅要注重高性能，高效率，而且要注意高安全性，低能耗的發展模式。本文針對軌道車輛電氣調試設備工裝的智能化進行了研究探討。

【關鍵詞】軌道車輛;電氣調試;設備工裝;智能化

一.軌道車輛電氣調試設備工裝的智能化背景

隨著時代的飛速發展，它一直朝著情報的方向發展。中國特色社會主義進入了一個新時代，標志著中國發展的新歷史關頭。中國經濟已經從快速增長階段轉變為高質量發展階段。我們需要加快建設強國，加快先進制造業的發展，促進互聯網，大數據，人工智能和實體經濟的深度融合。智能制造是制造業轉型升級的重要方向。此外，國內外國家已逐步制定了一系列智能制造策略。未來制造業的重要發展趨勢在于智能制造。一個國家的工業現代化發展方向和技術水平將受到城市軌道交通系統總體狀況的影響，這也決定了城市軌道交通智能系統的建設。中國在軌道交通方面的投資也在增加。城市軌道交通由于具有速度快，交通量大，能耗小，占地面積小等特點，已經成為解決客流量大，交通擁堵，運輸速度慢的有效手段，這對于中國軌道車輛行業的發展方向和機遇也是重要的。

近年來，中國鐵路工業的持續快速發展在帶動高端裝備制造業等行業發展中發揮了明顯作用。為了保證城市軌道交通系統的穩定性，安全性和可靠性，不僅需要實現軌道車輛的智能化制造，還需要保證軌道車輛在電氣調試設備工裝智能化運維和提高系統效率。

二.軌道車輛電氣調試設備工裝的智能化的現狀

一是基礎技術研發能力不強。這表現在電氣調試設備工裝的關鍵材料和工藝對其他材料的依賴，基本工藝技術和能力不足以及平臺自動識別和主動控制的敏感性和準確性不足。由于在組裝復雜的操作場所中軌道交通車輛的電氣調試設備工裝獨特特性和設計，需要特定的組裝過程才能實現對車輛零部件信息的準確，快速的自動識別。數據采集，實時監控不完整;制造過程中未報告或虛假報告;在系統的操作和維護中，車輛電氣調試設備存在過度修理或修理不足的問題。

二是通用技術研發能力不足。該平臺包括車輛電氣調試設備工裝的仿真平臺，噪聲分析和診斷平臺，車身阻力研究平臺，牽引，制動，信號和動力綜合仿真平臺等。此外，還需要訓練網絡測試平臺，建立通信網絡和無線通信網絡，開展無損檢測技術研究，形成相關技術標準，實現研發與檢測環節。

第三，關鍵技術的開發能力不足。在列車的生命周期方面，對自主安全保護的研究還很不足。復雜環境下的故障分析與預測安全控制與保障系統的研究不足，需要構建和優化智能安全保障與城市軌道交通系統運維一體化技術。另外，對產品智能傳感系統的相關研究還不夠深入，軌道交通的能源利用方式還不夠綠色，還沒有實現完整的列車控制互聯系統。

第四，實際產品平臺建設不到位。沒有完整的系統設計平臺，該平臺具有標準化，模塊化，全過程管理的特點，可以對產品信息數據進行全周期的采集和分析，測試，共享，可以實現設計生產，服務將主體鏈接到鏈上，促進智能化城市軌道交通系統現代化的發展。由于競爭無序，政策重復建設，產業支撐能力不足，產品質量和品類不足，產品生產，運營和維護智能平臺建設的研發能力不足等問題，成為中國城市軌道交通戰略升級的瓶頸。汽車工業是一個亟待解決的問題。

三.探索軌道車輛的電氣調試設備工裝的智能制造運維的系統架構和發展思路

中國城市軌道車輛系統體系結構應圍繞“倡導原創創新，引領綠色智能，創新發展模式，拓展國際空間”的發展思路，以建立先進的研發體系為目標，立足于智能等現代技術。制造，網絡信息結合自身實際情況，進行全方位模式轉換。在城市軌道交通車輛的電氣調試設備工裝智能制造和運營系統的現狀和不足的情況下，本文研究了系統架構中包含的一些新功能，即與車輛相關的配件集實時在線智能監控，數據傳輸，信息獲取與分析，智能檢測故障，車輛和關鍵部件的壽命預測以及各種輔助功能，例如安全性，管理，實現系統的自學習和自修復，通過向生產線添加各種復合傳感器（例如溫度，濕度，壓力，振動和加速度）來實時監控組裝過程。該系統的網絡架構包括自動車輛識別，自動設備控制，處理數據采集和分析模擬，管理，車輛狀態檢測等部分，并與網絡互通。通過這種方式，可以實現自動車輛識別，智能設備控制，實時質量控制，透明的過程管理，更少的制造過程人性化，獨立的故障檢測操作和維護，獨立的在線學習。

四.城市軌道車輛電氣調試設備工裝智能系統的應用前景

為了深入了解和探索軌道交通車輛電氣調試設備工裝的發展方向和應用前景，并不斷接近現代化和智能化的最終目標，可以根據幾種類型的發展方向來分析和定義軌道交通車輛的特性。在生產和制造過程中，傳統系統具有獨立的數據操作設備和操作單元，并實現了電子技術數據功能以及自動化網絡管理和基本財務，辦公功能。在生產和制造過程中，精細系統最初實現了Internet上設備的互通，并具有一定的網絡數據信息系統和框架。能夠實現3D技術和數學建模，具有相關的軟件服務，維護網絡平臺系統;并在生產過程中，可以實現順暢的連接和貫通。在生產和制造過程中，精益系統已經有了比較完整的網絡數據信息和設備互聯網通訊系統;它可以平滑地實現3d技術，并完成具有生命周期的虛擬仿真任務。建立了設備與網絡信息之間的實時通訊平臺。業務流程管理的各個方面也相對完善。在數字系統的生產和制造過程中，其設備的網絡數字信息可以實現全方位的應用。可以及時收集生產過程中的實時可控數據。工業網絡平臺功能比較齊全。虛擬生命周期的生產和制造達到數字生產階段，可以實施;制造管理過程以及可視化，安全監控的各個方面。在生產和制造過程中，智能系統具有完善的自我感知，自我分析，自我學習和決策的智能集成應用。在技術方面，它具有收集，整理和分析大數據，智能感知，計算和處理的能力。云網絡可與工業網絡平穩運行，協調控制管理系統平臺具有自動控制管理，學習調整和多鏈交叉管理等現代智能功能。

城市軌道交通電氣調試設備智能系統的未來發展和應用趨勢主要表現在以下幾個方面：企業重組加快，聯盟合并，產業鏈配置日益全球化，明顯的技術“重心”趨勢以及集團零部件銷售和銷售比例的增加。售后服務，企業重組聯盟合并的目的是降低風險和成本。聯盟的形式不僅促進了技術創新，而且提高了生產能力和效率。產業鏈配置全球化的意義在于應對復雜多變的市場環境，不同地區需要不同的配置。技術“重新聚焦”，即技術在智能制造中占據核心地位，集中自身優勢，專注于核心技術的發展，提高了生產和制造的靈活性。團體配件的銷售及其售后服務是整個產業鏈的下游部分，但此類增值活動也至關重要。面對激烈的市場環境，服務業的重要性是未來發展的趨勢。

五.結語

中國城市軌道交通車輛的電氣調試設備工裝智能制造，運行和維護系統在不斷變化，因此改革和創新迫在眉睫。為了制定和建立良好的軌道交通車輛電氣調試設備工裝智能化，有必要提高制造效率，降低能耗，提高產品質量，改善整個制造技術體系，從而更好地，可持續地促進汽車的智能化，實施其現代和智能發展實體。首先，需要制定智能制造發展計劃;其次，執行智能制造計劃，并在執行過程中進行優化和調整;最后，應采取科學，合理，現代的方法，模型和結構，深化智能制造的發展方向和目標。

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（作者單位：中車唐山機車車輛有限公司）