如何运用智能化技术优化铁路车辆制造系统检修

如何运用智能化技术优化铁路车辆制造系统检修

李延忠孙亮亮

中车青岛四方机车车辆股份有限公司  266111

摘要：科学技术的发展，我国的智能化技术有了很大进展，并在铁路车辆制造系统中得到了广泛的应用。如何在车辆安全性和运力保障之间取得平衡成为了行业内关注的问题。既有的车辆基地管理存在信息化进程落后、车辆精细化管理不足、检修安全可控性差、应急指挥反应速度慢、能源管理手段落后等诸多问题需要解决。本文首先分析智能化技术的铁路车辆检修，其次探讨智能化技术在铁路车辆制造系统中的应用，为轨道交通信息化提供了经验和参考。

关键词：铁路货运；多源数据；智能分析

引言

随着我国经济的飞速发展,铁路货运在全国范围内扮演着重要的角色.铁路货车作为承载着大量货物的关键工具,连接着各个城市,推动着社会经济的不断繁荣.然而,铁路货车在运输过程中会面临各种挑战,包括运行安全、运输效率、设备寿命等方面的问题,因此对其进行定期检修成为确保运输系统正常运行的重要环节。

1智能化技术的铁路车辆检修

智能化技术的铁路车辆检修是现代铁路运输领域的一项重要发展趋势。随着科技的进步和智能化技术的应用,传统的人工检修方式逐步被先进的自动化和智能化的设备所替代。这种转变不仅提高了车辆检修的效率和准确性,还显著降低了人力成本和维护费用。在智能化车辆检修系统中,各种先进的传感器和设备被安装在车辆的关键部位,从而实时监测车辆的各项参数和运行状态。例如,温度传感器实时监测车轮轴承的温度,振动传感器可以监测车辆的振动状况,而摄像头则能捕捉并记录车辆表面的损伤情况。这些传感器所收集到的数据会通过无线网络传输至中央控制系统。经过系统的处理与分析,系统会自动识别车辆存在的问题,并迅速生成相应的维修方案。智能化技术还能实现远程监控和维护车辆的功能。借助云计算和物联网技术,维修人员能够通过手机或电脑远程访问车辆的运行数据和检修记录。当车辆出现故障或需要维修时,维修人员能够迅速定位问题,并通过远程操作进行修复。这种模式不仅提高了工作效率,还极大地减少了维修人员的出差和停工时间,从而进一步降低了运营成本。

2智能化技术在铁路车辆制造系统中的应用

2.1合理选择检修模式

采用均衡修模式检修车辆，通过合理制定均衡修修程，将部件检修时间分散到车辆运行窗口期，可在不大量增加人员、设备、资金等额外投入的同时，有效提高车辆检修效率，缩短车辆检修周期，适合拥有丰富车辆检修经验、对于车辆各系统部件寿命及性能有充分理解的成熟团队。采用状态修模式检修车辆，可通过加装相应智能监测设备设施，采集车辆运营及检修数据，结合专家诊断等信息化系统，对车辆各系统部件健康状态进行评估，结合各系统部件寿命及性能数据，得出相应维修建议，适合对于车辆运营安全及可靠性有重要影响的部件。建议在选择合适的检修模式时，在充分论证的基础上，结合设备设施、人员投入等成本分析结论以及车辆运营可靠性指标要求进行综合评判，对车辆运营安全性有重大影响的部件，建议采用状态修模式，以实时监控部件状态，对于运营安全性需求不高且经济性较高的部件，建议结合均衡修模式进行检修，以降低全寿命周期维修成本，同时可引入部分智能化检修设备，辅助检修人员完成车底、车顶等恶劣环境作业，降低人员劳动强度，满足车辆检修作业安全需求。

2.2车辆检修计划自动排程

计划管理的核心问题是解决运力要求和潜在集中检修之间的冲突。智慧管控系统以状态维修为指导思想,构建了以车辆状态数据为核心,依托传感设备和智能算法的计划制定模块。根据车辆状态等级安排不同程度的检修作业,再与运力要求进行比对,将集中检修的情况进行分摊,实现对检修工作量削峰填谷,保障运力。检修计划自动生成算法根据车辆实际运行里程、时间及检修规则确定维修作业量及维修车辆的优先级,然后根据车辆日运营计划计算车辆维修时间窗,基于历史海量数据和人工调度经验学习建立优化模型,输出最优维修计划,减少人工干预。

2.3自动化车辆检修设备

随着科技的不断进步,自动化车辆检修设备在铁路车辆制造系统中发挥着重要作用。这些设备利用智能化技术,能够自动完成车辆的检修工作,减少了人力投入,降低人为错误的风险,提高了检修效率和质量。自动化车辆检修设备采用了先进的传感器技术,能够实时监测车辆的各项参数,如温度、压力、振动等。一旦发现异常,设备会自动发出警报,并且能够通过网络远程通知相关维修人员进行处理。这显著提高了故障的检测速度和准确性,减少了检修过程中的漏检和误判。自动化车辆检修设备还配备了智能化的维修工具和设备,能够根据车辆的不同部位和故障类型,自动选择合适的维修工具和操作方式。这样可以避免了人工操作中的疏忽和错误,提高了维修的准确性和效率。另外,自动化车辆检修设备还具备自我学习和智能优化的能力。通过不断的数据分析和学习,设备可以逐渐积累丰富的经验和知识,从而能够更好地识别和解决各种故障。同时,设备还能够根据实际情况进行智能优化,比如根据车辆的使用频率和维修历史,合理安排检修计划,减少车辆的停运时间和维修成本。

2.4物资管理信息化

检修作业工单作为现场检修活动的核心，对车辆检修结果有直接影响，为提高检修作业物资供应的及时性，保证检修活动的顺利进行，建议以检修作业工单信息化为基础，在确定最小作业单元的同时，明确作业所需物料及工器具，通过信息化平台，关联检修现场物资储备，并结合现场生产管理信息化系统生成的检修作业计划，对库存物资状态进行实时预警，实现物资领用的动态管理。同时，通过加强与车辆制造商之间的沟通协作，依托车辆构型数据，结合物资管理信息化系统生成的物资储备计划，自动生成相应物资的采购计划清单，借助车辆制造商供应链体系，加快物资采购进程，缩短采购周期，保障检修作业所需物资供应的及时性和准确性。

2.5基于微服务的松耦合架构

城市轨交车辆检修业务具有复杂性、多样性。企业内部组织架构变化、人事变动或技术调整等要求流程经常需要变动。微服务架构以业务流程和数据交互为基础,对系统功能进行拆分,将关联性强的功能组成一个服务体系。各个服务之间通过RESTAPI进行通信,可以单个部署,实现高内聚、低耦合的设计理念。

2.6应用维护模块

该模块主要是对提供给用户的可视化应用进行维护、更新；创建直观、用户友好的界面，以便操作员和其他用户能够快速理解并与系统互动；处理数据的存储、检索和管理，开发防火墙、漏洞检测功能；定期进行系统维护与更新，确保系统的稳定性和性能。

结语

基于动态多源数据采集的铁路车辆装载状况检测和智能分析系统，是传统铁路货检智能监测设备的延伸，选用雷视一体机与多传感器融合，利用智能识别技术对车窗门开启、车身异物、篷布破损、货物超限等异常情况进行识别，并针对采集和处理的多模态数据通过人工智能技术进行特征分析，可以为实现事故预案制定奠定数据基础。目前该系统使用情况良好，可通过数据可视化为铁路企业和货主提供列车装载监测、智能分析和预警支持，未来还需进一步在真实复杂环境中进行实际应用，不断优化技术与系统功能。

参考文献

[1]张雄.车辆均衡修模式对地铁车辆段设计的影响[J].城市轨道交通研究,2023,26(8):129-132.

[2]范湘,罗斌,杜方孟,等.某型地铁抗侧滚扭杆装置检修问题分析与改进[J].机车车辆工艺,2019(05):53-54.

[3]潘莹.地铁车辆检修运维生产管理研究[J].上海节能,2021(09):968-975.