智能制造技术在铁路装备领域的应用与展望

尹华炳

摘 要：随着现代化科学技术快速发展，使得智能技术在各个领域中得到应用，同时该技术成为工业实现现代化发展的重要标志。目前，智能制造技术已经在铁路装备领域得到推广应用，其发展态势促使装备加工领域快速进入转型发展阶段，同时涉及到的相关技术实现了全面进步。基于此，本文主要从智能制造技术入手，分析其在铁路装备领域中智能制造技术应用价值以及具体应用。

关键词：智能制造技术;铁路装备领域;应用措施

前言：现代化科学技术水平快速发展，使得智能技术渗透到各个行业中，尤其是工业制造领域中，并且智能制造技术成为现代化工业发展的先决条件，模具智能制造技术作为一种提升生产过程自动化的技术，实际应用中，能够在极大程度上提升了生产效率和产品质量，对相关企业发展起到了重要促进作用。近年来，随着其在铁路领域中应用，不仅成为铁路行业发展的新方向，也进一步提升了铁路制造领域竞争力。

1.铁路装备领域智能制造技术分析

铁路是我国交通领域基础性设施和大众化交通工具，在我国经济发展和社会建设中占据重要地位。根据国家中长期铁路网规划，为快速推进全面小康社会建设，必须扩大铁路网建设，加快完善基础结构，提升工程建设质量，并不断扩充铁路运输能力，提高该领域装备制造技术水平。同时，在铁路领域中，运用智能制造技术，可在极大程度上推动中国铁路、机车、车辆装备事业发展，加快實现装备产业升级换代。根据“十三五”期间中国铁路投资额以及全国铁路运营状况，可发现中国铁路在今后较长一段时间内依旧具有极大市场潜力，在世界范围内拥有最大铁路市场。并且铁轨道作为地铁、轻轨和有轨电车等交通方式集大成者，会随着技术发展实现快速的转型发展，并且城市建设投入运营轨道总里程会不断增加，投入资金会也会相应上涨，城市轨道交通投资会持续呈现大幅度增长状态。

近年来，城市轨道交通发展健身热潮会进一步推动车辆及铁路相关行业配件领域发展，并持续快速进入黄金阶段，且会在较长一段时间内保持较高增长速度。有关调查表明，该领域市场规模将达到150-200亿。结合我国在中长期铁路发展方面相关规划，大规模客运专线在今后一段时间内会处于不断建设发展阶段，客运分离后，铁路巨大运输能力会得到释放，使铁路货运在发展中获得更多新型机遇。同时也会对高铁事业发展起到促进作用力，能够推动铁路事业开始向现代化方向转型发展。根据我国“一带一路”发展战略，今后我国中欧航班铁路会持续投入建设，大量铁路工程会激发更多集装箱市场需求。此外，受我国铁路事业快速发展形势影响，以及对各种国外先进技术吸收、消化、利用、再创新，使得我国在铁路装备领域拥有了更多自主知识产权，不仅能够满足进口配件国产化发展需求，而且可诞生出更多先进设计理念，推动了铁路事业实现快速发展，因此，智能制造技术成为该领域发展迫切需要。

2.两化融合背景下智能制造技术应用价值

随着现代化网络技术迅速普及和广泛应用，工业产业在发展中，从设计造型到整体制造整个阶段均开始重视对网络相关技术运用，同时为提升自动化水平，开始将智能制造技术应用于各个领域中，使得工业产业可快速适应开发周期、更新周期和创新周期逐渐缩短的现代化工业市场，打破了传统工业市场生产制造模式对工业企业发展现实，进一步满足了需求快速提升的市场，同时智能制造技术运用，也奠定了现代化制造业市场发展重要走向。

20世纪90年代以来，我国大力支持先进制造技术开发以期推动工业化发展水平，但长期受传统工业模式影响，导致发展进程较为缓慢，而近年来基于计算机、微电子的信息化、数字化、自动化形式新材料，以及以此为载体创新平台建设，使得逐渐形成了新型制造技术和生产模式，工业领域获得了前所未有成就，工业开始进入快速发展阶段。而此时快速成型制造技术也逐步形成并获得快速发展。该技术在使用中，依托于现代化计算机、网络自动化技术、激光、精密传动和数控加工等，将计算机辅助设计与计算机辅助制造结合起来，并在快速成型离散、堆积成型原理支持下，利用计算机，实现了对装备三维模型快速构造，使得可在时间内直接生成产品模型，并随时对设计进行改造，提升了对产品设计效率，相比于传统加工设计模式，可直接忽略加工形式和模具生产，有效降低了设计成本。同时通过直观方式可提升设计师设计真实感觉，便于快速验证、检查产品结构和实体造型与使用要求是否相符，不仅缩短了产品开发周期，而且加快了产品更新换代速度，能够在极大程度上降低新产品研发投资风险，这种利用智能制造技术的设计和制造方式，对铁路装备制造现代化产生发展具有重要意义[1]。

3.智能制造在铁路装备制造中应用

现阶段，随着智能制造技术在铁路装备生产领域中应用，不仅缩短了制造周期、降低了设计和生产成本，而且提高劳动生产率，对开发新型铁路装备产品具有重要促进作用，如某公司利用智能制造技术进行铁路产品开发中，开发某型号城轨动车组闸片期间，需要创新设计闸片支承摩擦块背板，拉伸、冲压成型件，但此类结构较为独特，且成型难度大，难以准确获取原始构建数据，在进行设计中通过逆向工程技术进行数据分析，先对产品的特征数据点使用三坐标方式进行采集，通过测量获取数据点，生成文件并导出，可快速获取建立三维模型产品相关数据，同时通过综合分析工件材料、应用场合、精度要求、装配关系、外形结构、加工手段和成型方法等，利用PRO/E软件可快速建立三维实体模型，并利用模型进行优化处理，可再次进行正向设计。产品设计结束后，根据产品结构特征，可快速确定拉伸系数。再进行有限元分析后，可快速确定应力变化薄弱位置，便于对加工技术进行修正。在此基础上利用3D打印技术，可快速制造拉伸成型模具。而在模具制造完成后，采用机械手传送自动柔性生产线，能够实现自动化快速组织生产。而模具智能传输生产线作为影响工业装备生产加工水平关键性因素，应用中具有较高自动化水平，可快速实现多机连线生产和物料自动传输，整个生产过程不同于人工生产方式，全程无需人工值守，且可保证整个生产过程安全可靠性，以及产品质量、生产效率，可提高产能和企业利益，能够促进铁路装备制造业实现快速发展[2]。

4.智能制造在铁路装备制造领域应用前景展望

随着我国铁路事业快速发展，相关装备生产企业为满足自身发展需求，并占据现代化市场份额，应提升高端产品研发能力。因此，相关企业开始加强对智能制造技术关注，并不断加强对技术研究与应用。同时“十三五”规划期间，我国新兴产业中，开始将智能制造装备作为发展总目标，智能化技术来带动高效、精密以及高性能装备生产得到认可。可以预见，今后较长时间内，铁路装备制造领域，会不断利用智能制造技术，并不断推动生产加工向精密、复杂化发现发展[3]。

结论：近些年来，随着我国网络事业发展以及在各个领域中应用，推动了各个领域快速发展以及转型升级。智能技术作为网络技术重要产物，将其应用于铁路制造领域中，不仅可以提升对装备生产制造效率，而且能够提升装备技术含量，利于推动铁路事业健康稳定发展。因此，铁路交通事业发展中，为实现行业发展转型，应重视对智能制造技术研究与应用。

参考文献：

[1]张晓栋，马小宁，李平，等.人工智能在我国铁路的应用与发展研究[J].中国铁路，2019（11）：32-38.

[2]严鹏，廖峪，陈伟庚，等.图像智能识别技术在高速铁路基础设施检测中的应用[J].中国铁路，2019（11）：109-113.

[3]宁滨，莫志松，李开成.高速铁路信号系统智能技术应用及发展[J].铁道学报，2019，41（03）：1-9.

（南京浦镇科技实业有限公司，江苏 南京 210031）