高速鐵路動車組的柔性制造探究

王顯習 于新成 劉云龍

摘 要： 隨著經濟與科技的不斷發展，我國在鐵路機車的制造方面有了重大突破，真正做到與時代接軌，甚至超過世界先進水平。在這種大環境下，不同軌道交通裝備柔性制造已經得到當前社會的廣泛關注。本文主要探討了動車組柔性制造的優勢以及未來的設計方向，以期能為后續研究提供理論上的參考依據。

關鍵詞： 高速鐵路;動車組;柔性制造

【中圖分類號】F532 【文獻標識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.152

隨著我國高速鐵路的大面積使用，動車組必將會發展成為日后鐵路建設的核心。動車組的推廣使用能夠密切我國與其他國家之間的聯系，切實解決公共交通與鐵路產業運營之間的矛盾，進一步優化我國的鐵路產業。

柔性制造已經發展成為判斷系統對于市場適應程度的主要依據，能夠有效增強企業的競爭實力。就我國高速鐵路事業而言，要想在激烈的國際競爭中獲得主動地位，就必須以更加嚴格的標準來要求產品設計與工藝。所以動車組的柔性制造定會發展成為我國動車組制造的終極目標。

1 我國鐵路機車發展現狀

面對日益增長的鐵路運輸要求，我們主要采用兩種方式：①從國外引入電機車和客車，并引進先進的機車車輛技術和關鍵設備。②加大對于機車車輛事業的資金投入力度，拓寬技術改造范圍。隨著動車組的推廣使用，大大提升了我國的客運實力。但在面臨競爭激烈的旅客運輸市場時，高速鐵路動車組應重點提升列車的安全行駛速度及旅客乘車舒適度，來緩解來內外部壓力。

2 動車組設計的商品化、國際化

在選擇高速鐵路車輛時，一般要遵循以下原則：①足夠大的牽引功率。②良好的經濟性。③較高的安全性。④環保設計。動車組是使用額定的功率及加速力等方式牽引車輛，與普通用機車而牽引的列車相比具有突出優勢。目前我國投入運營的不同高速列車的結構及參數都各不相同，形成這些差別的主要原因是：①我國動車企業在引進高速鐵路車輛技術時所選擇的技術平臺各不相同。②國內各動車組主機廠主要以之前的制造技術為基礎，自主研發了一系列不同速度車型的動車組產品。所以，在動車組的制造過程中，不可能采用統一的參數和技術標準來開展生產工作。這不僅會大大延長部件制造周期，還會在很大程度上增加投資成本。面對越來越激烈的國際競爭環境，我國的動車組制造行業必須根據客戶的具體要求進行設計生產，選擇科學的制造技術與參數，縮短制造周期與成本，努力占據市場的主動地位。

為滿足當前的國際化制造要求，我國動車組制造行業需要重點關注以下問題：①速度問題。速度是動車組設計過程中應該重點考慮的關鍵性因素，需要全面了解當地的環境氣候條件，切實滿足動車組的時速要求。②車體設計?？紤]訂單要求，設計出滿做客戶要求的車體設計方案。③成本要求。動車組制造的投入成本，將直接影響到產品質量，需要綜合考慮各方面因素。④機車安全性能要求。這是生產過程中最為重要的關鍵性因素，將直接影響到乘客的生命與財產安全，需要科學計算各項設計數據，切實保障產品質量。

3 柔性化動車組的設計與制造

我國的動車制造企業應以當前的國際市場需求為依據，制定針對性設計方案與制造體系。傳統的設計思路已經不符合現代綠色制造，低碳環保的時代要求，所以要摒棄傳統設計思路對于現代化制造的影響，進一步提升動車設計的嚴密性，合理安排設計制造周期，真正實現經濟效益最大化。

柔性制造系統是指適用于多品種、中小批量生產的具有高柔性化且自動化程度高的制造系統。柔性式提升競爭實力的關鍵因素，當面對要求繁多的制造訂單時，企業可根據實際設計要求將訂單進行分類處理，還可利用互聯網大數據技術，在最短時間內迅速反應出合理的設計方案，計算出準確的制造周期，并對生產中各環節進行任務分配。

柔性制造理念是集成制造與項目管理思想的結合，將生產過程中的各個環節進行精細化分配，密切各部門之間的溝通，真正做到分工明確，交流暢通，有效控制動車組生產進度。與此同時，還要提升動車組各部件的質量檢驗標準，加大成本控制力度，全面管理生產預算，優化生產流程，實現供應鏈管理和企業內部的業務集成。從生產設計各個環節的點，到生產線及產品設計生產周期的管理的線，最后到生產物流及項目預算管理的面，柔性制造能夠實現真正意義的立體化設計，進一步提升經濟效益。

4 柔性制造與機車安全性能

柔性制造已經成為我國未來動車組制造的主要方向，同時也順應了當前國際自動化的發展潮流。進行動車組的柔性制造可以對多品種、小批量生產方式進行統一，有效提升企業的生產效率。從產品的經濟價值角度而言，柔性化制造能夠及時加工并生產動車組所需的零部件，在很大程度上降低使用毛坯量，減少資金投入成本。企業還可以充分使用計算機信息系統，實現機械制造與信息系統的有機結合，大大提升機械設備利用率，縮短動車組制造整體周期，真正實現高質量生產。動車組的柔性制造還應重點考慮車輛的安全性能，充分利用現有的制造經驗對實際的生產環境進行全面分析，利用計算機信息系統搭建模型，并對其進行深入探究，了解實際制造過程中可能存在的問題并提前做好補救方案，避免意外情況的發生，有效提升動車組制造質量，確保機車車輛安全性能。

5 柔性制造產業發展

目前，柔性制造系統已經發展成為國際制造自動化技術的前沿科技，將為各生產企業帶來巨大的經濟利益。主要包括安裝作業配套需求，及時開展零部件加工任務，減少毛坯量和庫存量，降低相應流動資金所占比例，縮短整體制造工期，有效提升機械設備利用率，控制設備數量，縮小占地面積，可實現“無人化生產”，減少人力勞動，大大提升產品質量。使動車組制造行業朝著高性能、優品質的方向發展，大大提升動車組設計制造水平，使我國動車組制造行業在激烈的國際競爭形勢中占據主動地位。

結束語：動車組的柔性制造是我國之后鐵路機車行業的主要發展方向，可以有效提升動車組生產質量，確保其安全性能，降低生產周期與成本，充分展現綠色生產理念，有效解決我國鐵路產業與公共運輸行業間存在的矛盾，切實提升我國鐵路機車企業在現代化制造行業中的市場競爭力，使我國鐵路產業真正走上了資源優化利用的國際化發展道路。

參考文獻

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