“袖珍高速列車”顯身手 小機器解決大難題

2018年02月23日09:29  來源:科技日報
 
原標題:“袖珍高速列車” 小機器解決大難題

高速車輛調試實訓系統

春節,高鐵是許多人回家的第一選擇。風馳電掣的速度,舒適安全的環境,與普通列車相比,高鐵優勢顯而易見,而這一切的基礎,就是列車的安全穩定。而如今,隨著袖珍版高速車輛調試實訓系統的出現,通過系統訓練就能完美解決高速列車整車調試環境模擬難題,高鐵保持高速航行時,又增加了一把保護鎖。

仿真操作練就真功夫

高速列車是中國高端裝備制造產業最具代表性的產品,是一個高度集成的復雜系統,而高速列車裝配之后的調試工作一直以來是高速列車產量和質量的重要瓶頸工序。但問題也於此時出現:高速列車整車調試,為什麼被稱為老大難問題?因為高速列車整車調試太復雜,不進行全面調試,誰也無法確保高速動車組能否安全優質出廠運營。要進行調試,就必須有一個良好的調試環境。但是,一列動車組的價值,動輒上億元。用實車來培訓,萬一操作上有個閃失,可能導致車輛出現安全問題,承擔昂貴的成本。

如今,這個困擾相關行業、企業多年的技術難關,被一項培訓工具所化解。站在自己帶領團隊奮力創新的成果面前,中車長客股份公司的高級技師羅昭強向科技日報記者進行了詳細講解。

走進車間,記者看到一個高度略微超過常人身高、長度達到五米多的裝置,上面遍布各種開關和按鈕,很像一台去掉了高速動車組外殼和座椅等多余裝置的仿真操作器,該儀器就是高速車輛調試實訓系統。羅昭強表示,就這麼一台“袖珍”模擬操作裝置,裡面包含了七八千個元器件,復雜異常,成本比實車少,所有的操作件都是造價便宜的通用器件,實車用不上,拿來練手綽綽有余。

故障率不再是攔路虎

近年來,羅昭強團隊加班加點,日夜奮戰,一張圖紙一張圖紙地攻關,通過利用模擬方法反映高速列車原理和故障再現,相繼攻克了高速列車整車調試環境模擬的15項難題。

羅昭強團隊的高速車輛調試實訓系統技術,科技創新的亮點十分突出:

首創了高速列車調試環境模擬技術,針對高速列車涉及多專業領域、多學科研究、高度集成等特點,提出按功能組模塊方式模擬車輛系統構架,使技能調試培訓有了新的載體。

發明了列車網絡控制系統模擬技術,通過基於通用工業網絡平台,實現模擬列車網絡控制系統與高速列車完全相同功能和用戶操控界面,確保網絡控制模擬環境真實度。

發明了高速列車核心子系統模擬技術,通過自主開發的后台程序支撐前台小型化、系列化硬件設備,解決模擬真實硬件系統功能和信息交互的難題。可以搭建高度集成小型化、產品系列化、功能模塊化平台。

創建了高速列車專家故障診斷模擬系統,通過不斷積累真實的高速列車典型故障,實現對調試操作者技能提升培訓,並通過典型故障分析,推動高速列車故障處理標准化。

“培訓的成本控制住了,而且因為是模擬操作,所以學員也不用沿著200多米長的列車來回走動,操作學習的效率也得到了大大的提高”。羅昭強向記者實際進行了演示,就在這台模擬裝置面前,小到控制車門開合,大到牽引力調整,實車的各種功能都能進行“一對一”的操作和調試,各類運行故障也是完全仿真實車案例,學員們能夠一目了然、方便快捷地了解車輛原理,查找故障原因。

“應用我們這項發明,問題迎刃而解。”羅昭強不無驕傲地說。數據也是實証:與傳統的高速列車整車調試系統相比,這套模擬裝置的出現,能讓學員學習3個月就可以上崗,培訓效率提升了5倍,培訓人員的勞動強度減少了90%之多,而高速列車調試工序的效率提升了20%,動車組百萬公裡影響安全故障率由前期2.5%降至0.87%。

跨出交通新理念

總體來說,該技術完美解決了傳統採用真實車輛培訓風險大、成本高、效率低的難題。成果處於國內領先、國際先進的水平。

目前,中國鐵路總公司、中國中車集團有限公司、上海鐵路局、美國波士頓春田工廠和中國20余所職業院校,都已使用這項技術來培訓調試技能人才,累計已經培訓了2萬余人。更為可貴的是,這項首創成果的研發,對中國軌道交通產品走出去提供了新理念。

羅昭強透露:“在國際高鐵競標中,該成果寫入招標文件作為必選項條款參與國際競標,實現動車組主機制造企業從單一產品輸出轉變為‘產品+服務’的輸出形式。該成果獲得了國外軌道交通車輛用戶的高度青睞,可以推動海外客戶快速培養調試工人,深入了解車輛工作原理,進而能夠進一步增強中國高鐵的國際競爭力。”

此外,中車長客股份公司有關部門的負責人還介紹說,一項技術,可以帶動一方產業發展。由於這項成果通過了專利許可授權,實現產業化較為容易,推廣實效也將更為明顯。目前在國內,約有40家軌道交通專業院校和100家非軌道交通院校相繼開辦了軌道交通相關專業,利用這項成果,能夠有效實現院校的人才培養任務,為滿足國家軌道交通事業快速發展提供有力的人才保障。至今已經形成了涵蓋和諧號、復興號、城市軌道列車、美式重載地鐵車等諸多平台的模擬調試系統。該成果還先后獲得4項國家發明專利、7項實用新型專利,還有11項發明專利正在申報過程中。通過專利使用權有償轉讓實現產業化,創造出約10億元的軌道交通模擬裝備市場。(記者 馬維維)

(責編:於露、張希)