车轴智能制造研究

徐华祥

摘要：为实现生产产品的全寿命周期管理，尤其是生产过程阶段，我国先进的制造企业都在不断的向智能制造迈进。尤其是近些年工业4.0对制造企业运作模式的启发，使制造企业自动化、信息化水平不断提升。车轴是轨道车辆结构中极为重要的部件，对车轴的生产过程实现智能制造对车轴质量的管控具有十分重要的意义。本文根据车轴的生产现状，分析智能制造在车轴生产过程的实际应用。

关键词：车轴;智能制造;质量管控;实际应用

0  引言

制造业作为国家发展的支柱性产业，是国家实体经济的主体，而我国作为首屈一指的制造大国，制造业遍布各行各业。但是我国制造业的发展水平仍与发达国家存在不少差距。随着我国经济的快速发展，我国“集中力量办大事”的优势不断显现，我国正在不断由制造大国向制造强国发展，我国的制造业水平在不断提升，缩短与发达国家的差距，尤其是部分制造业已在世界上处于领先水平，比如我国的轨道行业近些年发展迅猛，已出口众多国家，得到一致好评。本文针对轨道列车中的车轴生产过程进行论述，研究智能制造在车轴生产过程的应用。

1  智能制造基础

随着互联网、大数据、云计算等信息化水平的提升，智能制造应运而生。智能制造是建立在生产过程信息化的制造过程。智能制造的典型特征为：生产设备的智能化，生产数据的信息化及实时性，生产过程的集成化，数据实时分析及反馈。智能制造需要依托先进的信息化工具，如制造执行系统（MES）：制造执行系统可以为企业提供包括制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理等功能;企业资源计划管理系统（ERP）：企业资源计划管理系统可以将企业物料、资金、信息进行整合集成管理。通過智能化设备与信息化工具的配合，实现了智能车间的生产过程跟踪与管理系统，如图1所示。

2  车轴生产

车轴作为轨道列车中最为重要的部件，质量控制极为重要。车轴加工过程主要是利用设备对车轴外圆进行车削、滚压、磨削的过程，部分车辆采用空心车轴，故此部分车轴需要在车轴中心钻孔，车轴如图2所示。

由于车轴在车辆运行过程中受到强烈的冲击振动，所以加工过程中的重点在于加工精度及残余应力的控制，这需要对生产过程进行全过程监控及车轴关键步骤的检测。车轴整个生产过程由毛坯车轴加工，车轴探伤，车轴检测，车轴涂装等步骤组成，结合智能生产在车轴加工过程的运用，设计车轴自动加工检测涂装生产线如图3所示。

智能制造的关键在于信息化在制造过程的使用。利用数据处理实现生产全过程的监控、记录以及追溯，车轴生产过程系统会根据逻辑计划实现自己的判断系统，简单的判断逻辑如图4所示。通过过程监控、数据处理及逻辑判断，实现产品的流水线自动化生产，并对产品生产全过程所有必要数据进行记录，以便后期追溯使用。

3  总结及展望

车轴智能制造过程是以感应技术、信息物理系统等新一代信息技术为支撑，加之自动化设备制造的过程，实现了车轴从毛坯到成品全过程的生产制造过程数据分析判断及记录。车轴智能生产主要体现在管理智能化、生产智能化两方面，管理智能化包括车轴生产计划管理;生产智能化包括车轴的工序作业计划、加工过程管理、质量检测管理、质量追溯和跟踪管理等方面。虽然我国智能制造在不断发展，正不断缩短与发达国家的差距，但是仍存在不少差距，尤其是对于智能制造的经验方面的积累，是短期时间无法获得的。面对工业4.0带来的制造业变革，希望我国智能制造能够奋起直追，将之超越。

参考文献：

[1]李利民，侯轩，毕晋燕.高端装备制造业智能工厂建设思路和构想[J].科技创新与生产力，2016，267：16-19.

[2]王麟琨，王春喜.智能工厂/数字化车间参考模型概述与分析[J].中国仪器仪表，2017，10：63-72.

[3]吕铁，韩娜.智能制造：全球趋势与中国战略[J].人民论坛·学术前沿，2015，11：6-17.

[4]张洁，吕佑龙.智能制造的现状与发展趋势[J].高科技与产业化，2015，03：42-47.

[5]秦述勇，张德明，宋韬.转向架车轴加工残余应力浅析[J].内燃机与配件，2019（21）：92-93.