仅需6名工人参与操作！国内最大智能化高铁轨枕厂建成投用
仅需6名工人参与操作！国内最大智能化高铁轨枕厂建成投用
3月28日，由中铁北京局承建的成达万高铁智能化双块式轨枕厂在四川省营山县正式投入使用。这是中国高铁行业数智化程度最高、生产规模最大的轨枕厂，主要承担成达万高铁全线128万根轨枕的生产任务。
轨枕厂的智能化特点
轨枕厂规划为办公试验区、轨枕生产区、轨枕养护区、轨枕存放区四大区域。通过应用数字仿真、工业机器人、视觉识别、大数据技术等，规划设计出集智能化、标准化、信息化为一体的智能轨枕生产线，实现生产全过程的数字化、可追溯化、管理平台集中化，确保生产全过程绿色、节能、安全、高效。
智能指挥中心工作人员正在实时监控
在轨枕生产车间，1个智能指挥中心和14个智能工位构成了智能化生产车间的“大脑”和“主动脉”。智能化平台促进生产线和智能化设备的互通互联，通过智能判断工序状态，向工序自动化设备下达任务指令，在关键工序中实现自动化、智能化、无人化操作。
核心系统介绍
SCADA：生产线远程监视及控制系统
该系统是目前技术最先进、最成熟的生产过程控制与调度自动化系统。以智能化轨枕生产线为基础，中心控制台操控整条生产线全部智能工位，做到总体、分部分项均可一键启停，同时包含数据采集与跟踪、参数调节、设备远程监控以及异常报警等多项功能。PHM：设备故障监测系统
该系统能够集中展示各工位耗时、运行时间等状态。配合视频监控，根据各工位设备作业时长，抓住进度控制点，及时调整设备运行状态，使得各个生产工位协调一致，效率最佳。
- MES：信息管理系统
该系统用于双块式轨枕智能工厂的智能化质量安全等追踪、监督、控制与管理，将监管系统纳入信息化管理系统中，实现真正意义上无纸化办公；将数字化模型与真实的生产线相连，采集生产线设备的实时运行数据信息、产品制造过程信息，为同步优化生产方案提供决策支持。
智能生产“流水线”
双块式无砟轨枕是高速铁路应用范围最广泛的轨枕，是高铁动车组平稳运行的垫脚石，由底座板、轨道板、轨枕块构成，具有较高的安全性、稳定性和经济性。其制作的精度决定了动车组运行的平稳性，轨枕的模具精度要求必须控制在0.25毫米以内，轨枕误差在1毫米以内。
一块轨枕的生产要经过桁架箍筋加工、清模、套管及螺旋筋安装、检测、码垛等14道工序。一批钢筋到一根成品轨枕的“蜕变”都在这条“流水线”上有序完成。
01 全自动桁架钢筋焊接加工
桁架钢筋生产线集弯曲、切断、焊接、码垛于一体，从原材料到成品一气呵成。全过程只需一人巡检，自动化程度高、质量可靠、安全有保障。
02 智能轨枕桁架检测设备
基于智能机器人技术+视觉智能识别技术，利用智能识别对焊接位置漏焊、虚焊，焊缝长度不足等进行监测，标准化作业形式，提高产品质量。
03 全智能箍筋加工
弯箍机自动弯曲钢筋成形，六轴机器人自动抓取箍筋放置焊接工位。自动焊接机器人自动焊接成形，并通过输送装置自动输送存储架，通过智能识别对焊接位置漏焊、虚焊、焊缝长度不足等进行监测。检测合格输送至组装工位，不合格品自动剔除。
04 智能模具清理
智能打磨自动除尘系统采用3D视觉系统对模具进行精准定位。浮动设计保证打磨头始终与模腔内的曲面良好接触，打磨完成后，移动式吸尘装置彻底清除模具内残渣。轨枕脱模后，空模具被输送到清理打磨工位，模具由工业级机器人进行模具内壁与底部大面积打磨，第二工位的工业级机器人则对模具进行定位柱和铭牌等顽固附着物打磨。
05 智能喷涂
采用自动化喷涂设备代替人工作业，通过变频减速控制模具的移动速度，使其按照恒定速度运动，通过传感器感应内腔位置，PLC系统协调处理信号，对内腔进行均匀喷涂，喷枪采用180°可旋转机构，同时在回收棚中对残留在空中的脱模剂进行回收处理，避免污染。
06 全智能安装预埋套管
可自动弯制截取螺旋筋，自动组装套管、螺旋筋。首先进行螺旋筋和套管的初步旋压，在组装机构初步组装完成后，通过智能识别模具定位柱，机械臂自动上料，抓取组装完毕的套管，放置到模腔内进行最后的旋压。通过智能弹簧套管复检系统进行复检，精准行走并识别套管、螺旋筋安装情况，对安装不合格的模具进行报警提醒。
07 全智能桁架安装
由桁架自动上料机构、箍筋自动上料机构、自动弯钩机、协作装配三轴移载设备组成，能够将桁架钢筋和箍筋、挂钩输送至指定位置进行组装，并移送到模具的8个轨枕内腔进行自动装配。
08 混凝土精准布料
智能混凝土布料机采用双控传感器，精确控制混凝土用量，使用多功能的布料口进行两次数据计算，实现高精度均匀布料。
09 全智能自动出入窖
自动出入窖设备由两排钢构柱和起吊装置组成，能够自动锁住钢模，吊起钢模到达设定位置，将钢模缓缓落入养护坑内。当出坑时，在出坑位置将钢模锁住，缓缓将钢模吊入脱模辊道后自动松开，钢模由辊道移入脱模台位进行脱模。
10 智能养护
通过智能温度控制系统，升级现有自动蒸养系统，达到智能蒸养条件。打造“卷帘式”养生窖，设置十四个独立养护窑，窑内设置蒸汽系统、喷淋降温系统、测温系统，真正实现升温、恒温、降温的全过程，完全达到标准化养护的要求。
11 全智能翻转脱模
通过全自动旋转压板拆除设备旋转压板，松开桁架钢筋，自动翻转机构拖住模具并翻转180°到脱模台，完成动作后翻转吊装至流转台。拆模完毕后，再由全自动脱模设备系统，采用振动脱模的方式进行，脱模完成后，翻模并放置到模具回流线上。
12 智能轨枕检测
基于工业相机、大数据分析技术，将原有码垛工位改移，新增桁架机械手、视觉检测系统、外形外观及裂纹检测系统、自动喷码系统、远程 Web监控显示系统，实现轨枕裂纹自动检测、盖章。
13 智能化扣盖工位
当轨枕到达扣盖工位时，盖子采用振动盘上料至盖子切换机构，采用真空吸盘抓取盖子，由机器人手末端安装的3D相机扫描轨枕计算孔位置，由吸盘安装板进行压盖。
14 全智能轨枕码垛
移载机取料并自动码垛，由智能码放垫木系统自动放置两根木方，抓取重量在1吨，可带有称重传感系统，称重数据传输到中控室，通过称重传感系统水平四层放置。
技术创新促增产
传统的双块轨枕生产需要25人参与作业，一天的劳动生产量达到1000块左右。而智能化双块轨枕厂6000多平米的生产车间，生产仅需要6名工人参与操作，一天能够生产1800块，生产效率能够提高80%。
成达万高铁是我国“八纵八横”高铁网沿江通道的重要组成部分。智能化轨枕厂的正式投入使用，将推动成达万高速铁路早日建成通车，让350公里/小时的钢铁大动脉在引领现代化川渝建设过程中展现新作为、迈出新步伐。