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行業(yè)新聞
從“未來工廠”的“松弛感”，看“基建狂魔”的智能進化
時間：2024-08-07    來源：中國中鐵、國資小新    分享：
高原、山區(qū)、河谷及十余條大斷裂帶，作為在海拔3000米高原修建的新“天路”，西成鐵路（西寧至成都）用新技術(shù)讓鐵路建設(shè)更輕松、更高效，用“黑科技”輕松玩轉(zhuǎn)構(gòu)件和軌枕生產(chǎn)。
太有“松弛感”了
“原來每天下班就累得躺在床上不想動了
現(xiàn)在還有閑情逸致到附近草原上遛一遛”

51歲的桁架加工工人劉建成笑著說

高原、山區(qū)、河谷及十余條大斷裂帶
作為在海拔3000米高原修建的新“天路”
西成鐵路（西寧至成都）用新技術(shù)
讓鐵路建設(shè)更輕松、更高效

用“黑科技”輕松玩轉(zhuǎn)構(gòu)件和軌枕生產(chǎn)

智能化小型預(yù)制構(gòu)件廠
 
智能化軌枕廠

近日
在中國中鐵一局西成鐵路
甘南藏族自治州合作市作業(yè)區(qū)建設(shè)現(xiàn)場
占地面積98畝的智能化小型預(yù)制構(gòu)件廠
和占地面積80畝的智能化軌枕廠
正式建成投產(chǎn)

小新也應(yīng)邀來到了現(xiàn)場

在高原建設(shè)鐵路本身難度就極大
除克服高原缺氧、環(huán)境保護等困難
作為“基建狂魔”數(shù)智化轉(zhuǎn)型的最新力作
這兩座工廠又實現(xiàn)了哪些新突破呢？
一起來瞧瞧——




智能化、產(chǎn)量高、兼容強

預(yù)制構(gòu)件輕松拿捏



僅用40天

在遼闊悠遠的當(dāng)周草原旁
在甘南這片美麗的大地上
一座集全國智能化程度最高
建廠規(guī)模最大
產(chǎn)能最大
兼容生產(chǎn)產(chǎn)品種類最多的

智能化預(yù)制廠拔地而起

 中國中鐵一局視頻

預(yù)制廠采用MES制造執(zhí)行系統(tǒng)
生產(chǎn)流水線應(yīng)用智能化設(shè)備
為全國智能化程度最高的預(yù)制件生產(chǎn)線
該廠創(chuàng)新開發(fā)生產(chǎn)運行體系
即“一系統(tǒng)兩條線三智聯(lián)八單元”
自動布料、振搗系統(tǒng)

有多智能？
生產(chǎn)線全過程分解為8個生產(chǎn)單元
工廠里的“打灰”就是布料
自動布料振搗
是小型預(yù)制構(gòu)件制作首個工序
自動生產(chǎn)線設(shè)置了數(shù)控精準(zhǔn)布料機
刮平裝置、變頻振動臺
可預(yù)先設(shè)置好不同模具
布料方量及布料時間
實現(xiàn)自動布料振搗
同時，刮平裝置對成品收面
變頻振動臺則避免了

浮漿過多或外觀蜂窩麻面

成品堆疊下線區(qū)

自動堆疊拆垛即使用機械人龍門抓手
減輕了人力負擔(dān)
預(yù)制構(gòu)件需要在溫度45°C
98%濕度的養(yǎng)護房內(nèi)
養(yǎng)護4小時才可進入下一步工序
在該工廠，恒溫蒸養(yǎng)環(huán)節(jié)比
傳統(tǒng)的養(yǎng)護方式縮短了一半時間

效率、質(zhì)量得到雙提升

成品拆垛、拆模板區(qū)

成品蒸養(yǎng)達到脫模條件后
則進入智能脫模環(huán)節(jié)
生產(chǎn)線通過智能頂升裝置
拆垛進入脫模輸送線
?？蜻M入翻轉(zhuǎn)機翻轉(zhuǎn)后
進入預(yù)振動工位
通過可調(diào)節(jié)頻率的上壓下振裝置

實現(xiàn)高效脫模

模具抓取分離區(qū)

下一步進入模具抓取分離
脫模后的成品進入下線區(qū)
由機器人仿人工咬合式AB碼垛
省掉了傳統(tǒng)的托盤打包
成品摞放平衡受力

增加了運輸?shù)暮奢d量

模具清潔翻轉(zhuǎn)區(qū)

模具經(jīng)過一次成品脫模后
需要進行模具自動清理
由帶有檢重裝置的桁架機器人
對模具盒進行稱重
只有完全脫模的模具盒
才能達標(biāo)并自動進入回流線
反之則會發(fā)出預(yù)警
進入人工干預(yù)工位進行輔助脫模

確保了百分百脫模

機器人碼垛區(qū)

模具經(jīng)過自動模具清潔裝置后
翻轉(zhuǎn)機會將空模具翻轉(zhuǎn)180°
模具口朝上送入噴油站
完成智能碼垛環(huán)節(jié)
最后通過自動噴油
實現(xiàn)自動全方位無死角均勻噴涂

模具又可以循環(huán)往復(fù)加速生產(chǎn)構(gòu)件了

脫模劑噴涂區(qū)

據(jù)了解
該生產(chǎn)線僅需4人輔助生產(chǎn)
因不同產(chǎn)品方量不同
平均日預(yù)制產(chǎn)量高達到95方

較人工生產(chǎn)產(chǎn)能提高10-15倍

值得一提的是
該生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)空心六棱塊
克服了空心六棱塊模具
因“環(huán)箍效應(yīng)”難以脫模的技術(shù)難題
這在西北地區(qū)是僅此一家
不僅能夠生產(chǎn)空心六棱塊
還同時兼容數(shù)十種小型預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)加工
為國內(nèi)兼容生產(chǎn)產(chǎn)品
種類最多的智能化預(yù)制廠


從“制枕”到“智枕”的蝶變


走進西成鐵路的智能軌枕廠
映入眼簾可以看到
機械臂精準(zhǔn)揮動
電焊機自主焊接
混凝土自動布料
生產(chǎn)線高效運轉(zhuǎn)

詳情戳視頻?

 中國中鐵視頻

軌枕在高速鐵路中不僅起到
支撐和固定鋼軌的作用
也能通過傳遞壓力、保護路基等方式
提升列車運行的安全性與舒適性
其中混凝土軌枕不僅
能滿足高速、大運量的要求
而且養(yǎng)護工作量小
損傷率和報廢率較低
因其尺寸精度高、抗腐蝕性強

使用壽命長等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用

全自動桁架焊接加工

生產(chǎn)一根雙塊式軌枕
要經(jīng)過十一套復(fù)雜的生產(chǎn)工藝
其中最高的外觀尺寸
標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為±0.2mm
使用軌枕廠的設(shè)備合格率能提升至99%
除了和預(yù)制構(gòu)件廠相似的
模具清理、模具噴涂、混凝土灌注振搗、
混凝土養(yǎng)護、翻轉(zhuǎn)脫模、
軌枕檢測、軌枕碼垛等工序外
桁架入模是制枕中較為
繁雜、工藝要求較高的一道工序
即在模具中澆筑混凝土前加入

五根中性筆般粗細的鋼筋

機械臂進行套裝安裝

一副標(biāo)準(zhǔn)桁架
通過自動彎曲、切斷、焊接形成
又進行螺旋筋彎制抓取
套管組裝、模腔內(nèi)旋壓安裝等數(shù)個作業(yè)環(huán)節(jié)
在四套機械手和兩臺機械臂的精準(zhǔn)配合下

數(shù)分鐘內(nèi)就可完成全部工序

模具通過運輸系統(tǒng)自行運轉(zhuǎn)

軌枕廠的“智慧大腦”
在控制室中心控制臺
該控制臺能操控
整條生產(chǎn)線的全部智能工位

能夠做到總體或分部分項一鍵啟停

智慧工廠信息化控制室

同時
這套設(shè)備可以做到數(shù)據(jù)采集、跟蹤
參數(shù)調(diào)節(jié)和遠程監(jiān)控、異常報警
中心控制臺背后是五套智能化系統(tǒng)
從不同方面對每根軌枕的
原料、生產(chǎn)、耗時、養(yǎng)護
做到全過程跟蹤監(jiān)控
應(yīng)用仿真數(shù)字技術(shù)
設(shè)備故障檢測技術(shù)
數(shù)據(jù)采集與健康系統(tǒng)
實現(xiàn)軌枕生產(chǎn)過程
智能化、信息化和標(biāo)準(zhǔn)化
據(jù)了解
西成鐵路的智能軌枕廠
月設(shè)計生產(chǎn)能力3萬根
最大存枕 20 萬根
近7000平米的生產(chǎn)車間
僅有10名工人


讓“智能紅利”惠及每名生產(chǎn)工人


智能化生產(chǎn)
不能削足適履
更不能將原有的生產(chǎn)工人拒之門外
智能化設(shè)備的發(fā)展
應(yīng)該是操作簡單化、便捷化
應(yīng)該能讓每名生產(chǎn)工人享受“智能紅利”
兩個智能工廠為生產(chǎn)工人提供了

更為輕松、健康、安全的工作環(huán)境

全自動桁架焊接加工系統(tǒng)

劉建成已經(jīng)干了17年高鐵
最早是箱梁鋼筋綁扎，后來做軌道板
2011年開始跟軌枕打交道
一直干的是桁架加工
原先手工裁的桁架誤差大
后來使用設(shè)備加工
但故障率高，維修工作量大
現(xiàn)在智能工廠加工桁架
既省力，質(zhì)量又好
原先加工后的桁架
要兩個人把這80多公斤的大家伙抬走
現(xiàn)在機械臂就能輕松搞定
更讓劉建成欣慰的是
妻子陳肖芳成了他的工友
在這里不需要出大力氣

妻子也能跟他搭班干活

從傳統(tǒng)生產(chǎn)線到智能化生產(chǎn)線
工人們也面臨轉(zhuǎn)型
項目上組織了專項培訓(xùn)
進行一對一指導(dǎo)
確保工人能夠及時掌握設(shè)備操作要求

和日常的維修保養(yǎng)技能

智能化信息控制室

據(jù)西成高鐵智能軌枕廠負責(zé)人李建偉介紹
在智能化生產(chǎn)線上
工人只需點動幾個簡單的按鈕
就可實現(xiàn)設(shè)備自主化運行
控制室工程師可以實現(xiàn)
遠程的數(shù)據(jù)設(shè)置和參數(shù)調(diào)節(jié)
工人只需要在現(xiàn)場對設(shè)備

進行盯控和維護即可

干了15年軌枕項目的
軌枕廠總工程師趙俊峰感觸頗深
合作市地處高海拔
大溫差環(huán)境、比較艱苦
勞動強度再大的話
工人受不了，更不好招人
他回憶到
原先軌枕打磨需要工人用角磨機
一個作業(yè)班八九個小時下來
手都震得腫
打磨過程中用的鋼絲輪
工人雖然戴著防護眼鏡和面具

但風(fēng)險指數(shù)還是很高

“以前模具清洗和脫模劑噴涂
是最讓人頭疼的
作業(yè)時會產(chǎn)生大量的灰塵和有害氣體
對工人身體健康的危害很大
而且清理和噴涂的質(zhì)量也不高”
趙俊峰說
如今采用3D視覺系統(tǒng)的
浮動機械臂自動進行打磨
吸塵裝置同步清除模具內(nèi)殘渣
自動化噴涂設(shè)備
通過傳感器感應(yīng)模具位置

自動對內(nèi)腔進行均勻噴涂

軌枕智能養(yǎng)護

此前
軌枕養(yǎng)護需要工人24小時監(jiān)護，
對溫度進行實時調(diào)節(jié)
稍不留神溫度就會過高或過低
現(xiàn)在恒溫恒濕的設(shè)備能夠完全解放工人

 實現(xiàn)無人化作業(yè)

漫步在工廠外500米的當(dāng)周草原
劉建成夫婦感受著高原的清風(fēng)
聆聽著鳥兒歌唱，無比愜意
目前
全長498.9公里的
西寧至黃勝關(guān)段正加速推進
相信不久的將來
劉建成夫婦眼前的美景
將會被更多人看見


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