数字牵引 抢占“新”机
——成都局集团公司推动车辆系统数字化建设纪实
在推动数字化转型、加快发展铁路新质生产力的进程中,中国铁路成都局集团有限公司坚持先行先试,科学部署、精细组织,以“数字车辆”建设为牵引,抢占科创“新”机,全力推动企业高质量发展。
习近平总书记指出,发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。以数字化为发力点、以车辆系统为突破口,成都局集团公司向“新”而行,在传统铁路运输生产领域开辟“数字车辆”新场域,并在“动”“货”两个赛道上跑出了喜人成绩,也为其他系统开拓创新、加速转型提供了借鉴路径。
高效协同 构建“1348”大框架
“数字车辆”建设既是一片大有可为的“新蓝海”,也是一片攻坚克难的“无人区”,若没有科学的规划和路径,很容易陷入欲速则不达的困境。
以现场需求为导向,以“智慧”治理为路径,以成都北车辆段、成都动车段为试点,成都局集团公司开启数字化转型探索。
从顶层设计着手,成都局集团公司车辆部、科信部、计统部等部门联合制订《成都局车辆专业数字化建设规划》,形成了一套名为“1348”的数字车辆顶层框架,即搭建1个数字化决策共享平台,建设动、客、货3个数字化生产管理单元,夯实数字设施、数据管理基础,提升数字技术创新、数字安全屏障能力,完成生产管理、技术管理、安全质量管理等8个模块建设。
在“点”上持续攻坚,在“面”上一体贯通。成都局集团公司各部门各单位上下一体、横纵联动,从“摸着石头过河”到逐渐“蹚出一条路子”“啃下一批硬骨头”,初尝数字化转型的甜头。
“这项工作需要长远规划、分步实施。”成都局集团公司机辆检测所5T运用室主任陈波介绍道,两个试点单位分别作为货车、动车业务代表,在车辆检修运维、生产组织、管理模式,以及信息化、数字化应用程度等方面存在差异,因而在数字化探索的路径上也有所不同,“我们出台的建设规划只是一个方向,并非完全固化,重点是因‘段’制宜。”
因此,从布局到落子,两个单位的“打法”各不相同。
成都北车辆段按照“从底到顶”的思路推进——先搭建基础建设,理顺各条生产线,管理现场具体环节,如同“搭积木”,而后通过数字赋能,让各条生产线互联,实现“一网统管”。
成都动车段则以“从顶到底”的模式实施——先做好顶层设计,搭建整体架构,在顶层设计上充分考虑数字技术与动车产业全链条、业务全场景如何深度融合,并不断挖掘数据价值,用以指导生产。
“用8个字概括就是‘顶层统一、末端灵活’。”成都局集团公司车辆部副主任关键表示,“两条路径看似大相径庭,实则殊途同归。”
“一网统管” 让系统互联互通
新质生产力在铁路运输生产中引发的反响,在实际应用场景中最能得到印证。
轮轴车间是成都北车辆段数字化改造的样板之一。该车间的车轴联网自动化生产线在全路率先建立了车轴轮座磨削、轮轴检测无人值守自动化生产模式。
最近,通过数字化升级改造,这条生产线上的单机设备被纳入总控调度。运用算法,生产线的工序流程彻底打通,不仅能够柔性排产,整条流水线也完全实现无人值守。
“生产线变得更加‘聪明’,流水线上7台设备仅需1人监控即可完成全部生产。”该段设备信息科信息专职刘珏介绍说。目前,该车间轮对产量由每日55对增加至100对,去年完成客货车轮对生产18236对(客轮1100对),单车间年产量居全路第一。
“老设施设备没有‘耳朵’和‘嘴巴’,但是我们需要它们‘听得见’‘喊得动’。”该段段长卢睿说,“为了让设施设备接入‘数据词典’,需要改变老式工装设备。”
然而,数字化转型并非简单的设备更新升级和拼接组装,也并非靠几台设备、某条生产线就能完成,其关键在于运用网络让整个系统互联互通。
“自动化的新设施设备只是手臂,数字化‘一网统管’大平台才是大脑、神经。”卢睿打了个形象的比喻,“就像将单机手游升级为大型网游,需要通过联网实现工序的集成优化和协同运作,最大限度地发挥装备能力,若做不好设备之间的互联,每套设备就仍是‘孤军奋战’”。
然而,想从“单机版”升级为“网络版”,让各环节从单体智能向系统智能转变,并非易事。
目前,国内具备提供成套综采设备能力的企业极少,大家也习惯从不同厂家采购多种设备。数据不通也成为“数字车辆”建设推进过程的瓶颈——来自不同厂家的设备系统不匹配、协议多样化、数据格式不统一,加之厂家对数据端口开放十分慎重等因素,导致数据难以流通,数据资产的价值无法被充分挖掘。
为了破解难题,京天威、主导科技等企业,成都局集团公司科信部、科研所等部门和单位以及兄弟站段第一时间加入现场研发团队,全程参与成都北车辆段数字化建设,160余人的研发和实施团队合力攻坚。如今,总控系统已经建立起来,成为6条流水线的“总调度”,“一网统管”基本实现。
数字化转型成效如何,职工最有发言权。
“翻天覆地的变化!”不少职工表示。数字化改造,让动辄上吨重的轮对能够实现“丝滑转身”;以往每天“撸铁”近20吨,负责检测枕簧、旁承的职工们也“如释重负”;从手写记录、拿着本子选配,变为手持机直接录入数据、系统自动“配对”轴径和轴承。“工作轻松了,质量更可控了,安全更有保障了。”该段配件钳工许建云难掩兴奋地说。
在大家眼里,数字化不是追风赶潮,也不只是增加几个机械臂,而是实实在在提升了生产效率,降低了劳动强度,改善了工作环境,带来了更高效益。
借力数据 奔着“数字孪生”去
高速运转的机械臂、四处穿梭的AGV小车(自动导引运输车)……这是很多人眼中的数字化。
“其实这只是一个自动化的场景。”成都动车段动车转向架车间主任谌伟认为,数字化分为看得见和看不见的部分,“看不见的部分”替代的是脑力劳动,“数据的流动互通,建立起精准高效、科学实时的决策系统,保证准确的数据在准确的时间,以正确的方式传递给正确的人和机器。”
成都动车段的数字化探索正是从这“看不见的部分”开始破题。“也就是从顶层设计上‘搭架子’。”该局集团公司车辆部副主任苗海介绍。
按照构想,成都动车段通过云计算、大数据和人工智能技术,顶层设计1个“数字孪生”动车段数据前端、6大数字化业务模块、N个业务子系统及数字产线和1个大数据分析系统,逐步建立起“1+6+N+1”数字化建设架构。
驱动数字资源发挥价值要先“垒台”。“就是先打好数据基础。”该段动车技术创新中心主任严皓说,“但这并非简单的数据集成,而是把杂乱的数据分门别类,将原始数据不断精加工。”
6个月内,该段采集各类数据5500余万条、建立各专业领域主题库894个、融合1065项数据至车组一张图,与成都局集团公司数据中台交互1700余万条……“海量数据只有通过采集、整理、聚合、分析,才能成为具备使用价值的数据资源。”苗海说。
无以待之,则十百而乱;有以待之,则千万若一。夯实数据底座、做好顶层设计是这场数字化“马拉松”的必然之举。
打好数据基础后,围绕数据有效利用,该段“垒台立柱”,开展数据分析系统建设,为数据处理提供一整套专业化工具,让数据成为资产,推动“底座”支撑日益牢固。
宝贵的数据资源能发挥什么作用?
通过对数据的分析,该段在数据多维度的综合运用上也取得了“肉眼可见的成效”——
作为高级修数字化产线的开山之作,数字化牵引电机线投产后人均日产能提升225%,单台电机分解检修有效修时从11.6小时直接压缩至8.3小时,各型号周转电机的采购投入按年均100组产量初步估算,全年可节支达2400余万元,预计1年半可收回产线投资成本;对镟轮车床升级改造,形成数字化产线后,每组车作业时间可节约2小时,全年可节约990小时,相当于多提供120组次动车上线。
在动车领域的数字化建设中,成都局集团公司利用计算机在虚拟世界里建造了一个成都动车段的“孪生兄弟”,“这就是我们说的‘数字孪生’的概念。”苗海介绍,通过“数字孪生”系统,成都动车段动车组一级修作业已经实现了数字化管控,动车停放位置、生产设备的实时运行状态、作业“进度条”等内容清晰可见。
“我们仍处于奔着‘数字孪生’去的征途中。”苗海直言,虽然工作取得很大进展,但距离真正的“数字孪生”仍有很长的路要走。
数字化转型是一场破旧立新的求索之旅,属于长跑项目,其建设具有长期性和持续性,需要有更多的耐心和更强的毅力。该局集团公司车辆部主任张甬成表示,接下来,车辆系统将以“数”为先,抢占“新”机,带动其他车辆段复制推广相关经验,由点及面逐步形成体系,按照10年3个阶段推动车辆系统数字化建设,以新质生产力推动高质量发展。