車軸智能制造研究

徐華祥

摘要：為實現生產產品的全壽命周期管理，尤其是生產過程階段，我國先進的制造企業都在不斷的向智能制造邁進。尤其是近些年工業4.0對制造企業運作模式的啟發，使制造企業自動化、信息化水平不斷提升。車軸是軌道車輛結構中極為重要的部件，對車軸的生產過程實現智能制造對車軸質量的管控具有十分重要的意義。本文根據車軸的生產現狀，分析智能制造在車軸生產過程的實際應用。

關鍵詞：車軸;智能制造;質量管控;實際應用

0 ?引言

制造業作為國家發展的支柱性產業，是國家實體經濟的主體，而我國作為首屈一指的制造大國，制造業遍布各行各業。但是我國制造業的發展水平仍與發達國家存在不少差距。隨著我國經濟的快速發展，我國“集中力量辦大事”的優勢不斷顯現，我國正在不斷由制造大國向制造強國發展，我國的制造業水平在不斷提升，縮短與發達國家的差距，尤其是部分制造業已在世界上處于領先水平，比如我國的軌道行業近些年發展迅猛，已出口眾多國家，得到一致好評。本文針對軌道列車中的車軸生產過程進行論述，研究智能制造在車軸生產過程的應用。

1 ?智能制造基礎

隨著互聯網、大數據、云計算等信息化水平的提升，智能制造應運而生。智能制造是建立在生產過程信息化的制造過程。智能制造的典型特征為：生產設備的智能化，生產數據的信息化及實時性，生產過程的集成化，數據實時分析及反饋。智能制造需要依托先進的信息化工具，如制造執行系統（MES）：制造執行系統可以為企業提供包括制造數據管理、計劃排產管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理等功能;企業資源計劃管理系統（ERP）：企業資源計劃管理系統可以將企業物料、資金、信息進行整合集成管理。通過智能化設備與信息化工具的配合，實現了智能車間的生產過程跟蹤與管理系統，如圖1所示。

2 ?車軸生產

車軸作為軌道列車中最為重要的部件，質量控制極為重要。車軸加工過程主要是利用設備對車軸外圓進行車削、滾壓、磨削的過程，部分車輛采用空心車軸，故此部分車軸需要在車軸中心鉆孔，車軸如圖2所示。

由于車軸在車輛運行過程中受到強烈的沖擊振動，所以加工過程中的重點在于加工精度及殘余應力的控制，這需要對生產過程進行全過程監控及車軸關鍵步驟的檢測。車軸整個生產過程由毛坯車軸加工，車軸探傷，車軸檢測，車軸涂裝等步驟組成，結合智能生產在車軸加工過程的運用，設計車軸自動加工檢測涂裝生產線如圖3所示。

智能制造的關鍵在于信息化在制造過程的使用。利用數據處理實現生產全過程的監控、記錄以及追溯，車軸生產過程系統會根據邏輯計劃實現自己的判斷系統，簡單的判斷邏輯如圖4所示。通過過程監控、數據處理及邏輯判斷，實現產品的流水線自動化生產，并對產品生產全過程所有必要數據進行記錄，以便后期追溯使用。

3 ?總結及展望

車軸智能制造過程是以感應技術、信息物理系統等新一代信息技術為支撐，加之自動化設備制造的過程，實現了車軸從毛坯到成品全過程的生產制造過程數據分析判斷及記錄。車軸智能生產主要體現在管理智能化、生產智能化兩方面，管理智能化包括車軸生產計劃管理;生產智能化包括車軸的工序作業計劃、加工過程管理、質量檢測管理、質量追溯和跟蹤管理等方面。雖然我國智能制造在不斷發展，正不斷縮短與發達國家的差距，但是仍存在不少差距，尤其是對于智能制造的經驗方面的積累，是短期時間無法獲得的。面對工業4.0帶來的制造業變革，希望我國智能制造能夠奮起直追，將之超越。

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