今年底,北京将一气儿开通7段地铁。其中,地铁17号线和19号线都属于大站快线,列车组设计时速120公里,是不同于普通线路的“高速地铁”。高速地铁如何造出来?带着这个疑问,记者来到房山区北京高端制造业基地,探访了刚刚落成的中车北京轨道交通装备产业园,这里承担着地铁17号线和19号线列车组的建造任务。流水化作业的装配产线每两天就能组装完毕一台高速列车。
全自动叉车“送货上门”
为高速列车配齐零部件
“造地铁,其实就像厨师炒菜,得先根据需求备货。”相关负责人带记者进入库房,占地约1100平方米、高14米的智能立体库里放着的,就是从多个供应商采购而来的高速地铁列车零部件。这个智能立体库共有5个巷道、6个货物分拣台、2880个货位,主要存储包装体积在1立方米内的货物,样式类似家居卖场的仓储库。
不时前来取货的,并不是工人,而是一人多高、黑红色涂装的全自动叉车。这叉车没有遥控器,全靠库房智慧系统指挥。每天,高速地铁生产车间的生产任务都由工程师通过智慧系统下单,再通过立体库自动发货、分拣,最终通过全自动叉车配送到各个工位。这一套流程替代了传统的人工搬运,有效提升了物流配送的准确性。“这个系统目前属于行业领先水平,是依托现代物流行业的成熟经验,并充分结合轨道车辆生产特点而设计的。”这位负责人打了一个形象的比喻,零件从下单到收货的过程,就和平日里大家网购的情形类似。
最新电阻焊设备显神通
焊接车间自在呼吸不刺眼
智能立体库隔壁就是焊接车间,地铁17号线的一列列车组,在这里逐步成型。然而,令人称奇的是焊接车间里的噪音并不大,既闻不到刺鼻的烟尘味,也看不见刺眼的火花,地面更是擦得锃亮。这与印象中“脏、乱、差、笨、重”的焊接车间相去甚远。工程师刘刚站在操作台上,轻点屏幕,自动化设备就开始了对车顶结构的焊接,设备运转过程中流畅、安静。
刘刚介绍,地铁17号线的单个车厢长约22米、宽近3米,一节车厢就有3万多个焊点,如果用人工焊接的方式,品质难把控且易产生污染。“现在用上全自动电阻焊设备,这些难题都解决了。”新工艺无烟尘、很少产生飞溅,焊点也更加美观。
刘刚所在的这个焊接车间,地铁17号线车顶、底架、车体的焊接已全部用上了全自动电阻焊设备。一节车厢的焊接工作从开始到结束,大约需要9天时间。17号线是高速地铁,想要跑得足够快,轻量化是最直接的办法。工程师们使用了不锈钢材质,在保证安全指标不下降的情况下,钢板最薄处仅为0.6毫米。这样一来,整体车重一下子就降低了近5成。此外,不锈钢材质的车身还可免涂装,这又进一步降低了列车自重。
智能螺栓拧紧装置作用大
拧螺母从“凭感觉”到“听指挥”
完成焊接的车厢,会被运到装调车间。这里的“智造”设备虽然没有焊接车间那么庞大,但也令人啧啧称奇。
地铁列车在高速行驶时,所受到的震动要比低速时大不少,螺母会不会被震掉?装调车间工程师朱帅指了指工作台说,现在工人们拧螺母,已经用上了新设备——智能螺栓拧紧装置。有了这个“神器”,既不用担心螺母因拧得过松而掉落,也不会因为过紧而损伤螺丝和车身零件
记者看到,这套智能螺栓拧紧装置由三部分组成:扳手、显示屏和控制台。正在为19号线高速列车组底架拧螺母的张师傅告诉记者,“刚学徒那会儿,总听老师傅讲,拧螺母要三圈儿半,但实际操作中只能是凭感觉,熟能生巧。新设备不同,在它的指挥下,几乎没发生过返工的情况。”记者发现,张师傅在操作时看的是设备的显示屏,上面会实时显示扳手和控制台对螺丝进行的扭矩分析,一旦扭矩达到设计要求,显示器立刻发出提示。除此之外,装调车间内的整车轮式运输车、四点称重等设备也都达到了同行业内领先水平,确保高速地铁跑起来能够安全平稳。
配备最高级自动驾驶技术
19号线列车可“无人驾驶”
通过焊接、装配的高速地铁列车组,会运往位于园区西部的测试场地。值得一提的是,地铁19号线列车组,拥有主动障碍物检测、弓网自动监测、信号互联互通等多项智能化功能,具备国内轨道交通领域最高等级自动驾驶技术。该车最高运行速度可达120公里每小时,满足大运输量、高密度车次的设计要求。
相关负责人杨日龙说,高速地铁上配套的自动驾驶技术从列车唤醒,到自检出库,再到按照时刻表进入正线运营、到站精准停车、开闭车门,甚至最后回库、洗车、休眠,全部能够自动完成。
地铁19号线是贯穿城区的一条南北走向轨道快线,途经金融街、中关村等客流聚集区,并且可以接驳大兴机场线。未来,北城和金融街附近的一批商务客流,可以乘坐19号线到草桥站换乘大兴机场线,直达大兴国际机场。因此在列车8节车厢中,中间两节车厢座椅与普通地铁不同,更像高铁列车横排座椅,方便旅客携带大件行李。
装配团队瞄准“工匠”标准
实训3年练就“真本事”
有了先进的设备,还要有具备高技能的操作工人。
工程师朱帅带领的装调车间总共68名工人,平均年龄只有28岁。在中车北京轨道交通装备产业园落成之前,这个团队已经在长春实训了3年。在这三年期间,团队不仅完美完成了美国、以色列地铁列车订单的生产任务,还练出了“真本事”——流水化作业的装配产线每两天就能组装完毕一台高速列车,3条产线每年的产能约450辆。
为什么这么快?秘密在于以工位制为基础的“节拍化精益生产”模式。工位制“节拍化精益生产”是以工位为作业组织单元,按照作业环节分配排班均衡生产的方式,以流水式作业组织生产,效率显著提升,管理也更加精细。
记者在现场看到,需要装调的列车上,不同工位的员工同时作业,大大加快生产速度。据了解,线缆预制生产线用上了行业内首套将电缆切割、打码标识、线束归集、组装及储存进行系统化集成的自动化设备,操作人员减少了50%,产能却增加了200%,可以源源不断地为装调车间输送电缆。
在车间的墙上、横梁上,随处可见“践行工匠精神,打造优质产品”等标语。朱帅说,工匠精神是整个团队的追求,不断激励着这支年轻的队伍为轨道交通事业贡献智慧和力量。
(记者陈强)