工业互联网体系下单轨列车焊接管理初探

　　葛怀普赵明明陆亚明蒋浩军
　　摘要：单轨列车的焊接管理沿袭了EN15085轨道交通认证和焊接体系，其焊接作业流程有一整套完整的标准支持，在工业互联网成为国家战略发展的今天，轨道交通焊接体系接入互联网也成为必然的趋势。文中介绍了跨坐式单轨列车焊接体系、基本作业流程和产生数据，以及目前焊接工业互联网平台的现状，对比现有作业的问题，对两者结合做出一些思考和探索。
　　关键词：EN15085；单轨列车焊接管理；工业互联网
　　中图分类号：TG47
　　Abstract：ThesystemofmonorailweldingisaccordingtoEN15085railwayweldingsystem。WeldingworkflowissupportedbyaseriesofISOandEuropeanstandards。IndustryInternetisnowbecomingnationalstrategyandrailwayweldingjoininIndustryInternetisatendency。Thisthesisintroducesstraddlemonorailtrainweldingsystem，thedatainweldingworkingandthestatusofweldingindustryinternet。Thisthesisalsomakessomethinkingandresearchbasedoncombiningwiththeweldingsystem，thedatainweldingmanufacturingandindustryinternet。
　　Keywords：EN15085；monorailtrainweldingmanagement；industryinternet
　　0前言
　　焊接工艺作为单轨车辆生产制造中重要的一道工序需要严格管控，目前单轨产品焊接制造执行EN15085焊接管理体系。EN15085体系下包含焊工考试ISO9606系列、操作工考核ISO14732，工艺评定ISO16514，ISO25239，ISO14555，焊接工艺规程ISO15609等完整标准体系。国际焊接工程师IWE在EN15085体系的框架下开展相关工作，随着项目的增多且复杂程度不同，对焊接工程师的要求也会有不同，在工艺规程多、试验类别多、人员证书多的情况下，不同项目的焊接工程师不能有效的实现经验共享，造成项目管控困难，难以避免的出现重复试验，重复的工艺规程等问题。因此，需要引入信息化、平台化操作，在同一平台下形成数据库，专家库，协同操作、经验共享。
　　2019年3月，国家已经将工业互联网写进政府的工作报告，并成为热词。在新形势下，如何从重要的焊接制造工艺入手，在数据标准化思想下，为焊接工业互联网注入动力，是我们这个时代轨道交通焊接人面临的重要课题，文中依托工业互联网的背景，从轨道交通装备焊接体系的数据管理角度，探索一种可能性。
　　1单轨列车的焊接体系及数据
　　1。1EN15085体系及企业认证
　　EN15085轨道交通焊接管理具备完整的一套标准体系，包含人员、工艺、材料、质量、设备等。图1列出了常用的焊接标准，这些标准正是单轨列车生产制造和检测的依据。企业必须在标准体系的框架下获得EN15085证书、焊工考试证书、WPQR、无损检测人员证书等一系列的标准化的资质。
　　1。2流动在焊接中的数据
　　一个新的单轨列车项目焊接工作启动时，国际焊接工程师需要进行大量的技术转化，才能将设计图纸转化为车间的制造工艺文件。图2介绍了国际焊接工程师（IWE）的常规工作流程。
　　焊接工程师需要根据ISO3834和EN15085的要求对产品进行相应的技术评审和要求评审，需要根据产品要求进行编制的焊接计划〔1〕，需要判断企业的WPQR和焊工资质是否满足产品的需求，需要进行工作试件的定项及相应的验证，需要编制焊接工艺规程（WPS）和作业指导书等等。这一系列的工作中包含了大量的焊接信息，如：母材、焊材、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊缝细节、质量等级、检验标准等一些列的基础数据。1。3产品的其他数据单轨焊接需要明确产品的人员组织架构，所有的材料需要相应的材质证明并做到可追溯，在焊接过程中使用的工装检具管理，对焊接的前中后的检验数据等。
　　2焊接工业互联网现状
　　2。1工业互联网现状
　　工业经历了机械化、电气化和信息化三次工业革命，如今正迈入第四次工业革命。工业互联网继互联网、物联网和大数据之后走到历史的舞台中央，成为引领本次工业革命的創新核心。
　　工业互联网目前还处于探索前进的阶段，工业互联网可理解为是基于互联网的工业生产活动，工业生产实体需要能够进行高效的协同。单轨列车焊接制造已经具备了完善的焊接体系，标准化的作业，实现人员协同、工艺协同、数据库、专家库等协同，确保列车制造的高效智造和质量保证也势在必行〔2〕。
　　工业互联网的核心是对工业系统中制造相关大数据的采集，并且对采集的数据进行挖掘分析，从而推动工业互联，协同智造。物联网时代是将所有的设备上云，通过云端大数据观察设备的运行效率及维修保养等。业内达成共识的观点认为仅仅设备上云，并不能实现工业互联网时代的全要素协同效率提高，而人机料法环测中，工艺作为制造的最关键的核心要素，驱动人机料等的运作，对提高效率、质量和改善成本至关重要，需要作为第一生产要素在工业互联网的初期重点构建出来〔34〕。
　　焊接工艺的数据是庞大的，需要在海量的数据中寻找到相对标准的有效的核心数据，将作业流程、关键数据、经验和互联技术融合在一起，才是工业互联网初期的发展方向〔57〕。
　　3单轨列车焊接管理在工业互联网框架思维下的探索
　　3。1传统作业方式的问题
　　传统的焊接项目运作以服务器文件夹独立电脑的方式，焊接工程师根据项目的大小采取独立或合作的方式操作项目。不管是独立操作还是合作操作，其数据的分布都是相对独立的，数据离散分布在各自的电脑或部分共用部分存储于服务器。焊接工程师之间是一种弱交互的关系，而工程师和服务器的文件夹处于强交互的状态（图3），但服务器的数据不能实现及时交互、协同交互，庞大的数据导致数据的交互效率低下，且出错和重复劳动的情况时有发生〔8〕。
　　3。2基于WRP8。0平台新协同合作
　　WRP8。0（Weldingresourceplatform）是焊联工业互联网公司的轨道交通焊接标准化作业平台，架构了轨道交通焊接核心数据，从基础数据库，焊接工艺数据库和项目管理三个方面构建了较为完整的作业体系。中车浦镇庞巴迪此次和焊联工业合作，在其标准化的作业体系上，加入企业特有的管理流程，部署私有云，结合公司现有的数据加密技术，确保焊接数据的云端积累和数据的安全。
　　所有数据存在企业私有云端（图4），数据智能化匹配，如焊接接头匹配WPS，WPS匹配WPQR，焊工匹配，工作试件匹配等。焊接工程师能更快的共享数据库，加强之间的工作协作，提高工作效率，共享焊接经验。同时加强了和焊接现场的数据交互，实现了在私有云部署下的工程师、办公室、车间的协同工作，实现工业要素的互联互通。
　　3。3目前取得的成果
　　在实施WRP8。0的五个月里，共实现5个项目的管理，90份焊工证书的维护，25份WPQR的管理，320个接头的录入，156份WPS的共享，还有大量的基础数据，这些数据将形成数据库、经验库，为未来的数据决策提供有力依据。
　　3。4未来进一步接入工业互联网的可能
　　实现工艺数据平台化只是第一步，进一步加强和设备、人员、物料、环境等的交互，实现生产要求的全融合是未来的方向。同时对数据的进一步细化分类，部分数据接入公云，从国家战略方面实现单轨列车或轨道交通行业的平台化协同运作，为轨道交通行业在第四次工业革命中发挥排头兵的作用做出努力。
　　4结论
　　（1）单轨列车焊接具备在EN15085体系下一整套完整数据体系。
　　（2）在工业互联网和大数据时代，单轨列车焊接具备接入工业互联网战略的可行性。
　　（3）加强企业和工业互联网战略平台之间的合作，寻求在新形势下的合作與开发，将是一条可能的工业互联网之路。
　　参考文献
　　〔1〕EuropeanCommitteeforStandardization。EN150851～52007：E〔S〕。CEN，Belgium，2007。
　　〔2〕郑松。面向智能制造的工业互联网技术创新〔J〕。中国工业评论，2015（6）：2935。
　　〔3〕王建民。以数字基建为契机加强工业互联网大大数据软件建设〔N〕。中国电子报，20200401（1）。
　　〔4〕韩彬。我国新型工业互联网发展现状及探索〔J〕。江苏科技信息，2020（9）：4143。
　　〔5〕王坚。新基建提速工业互联网大数据发展迎新机遇〔N〕。经济参考报，20200310（1）。
　　〔6〕宋颖昌。深化工业互联网行业应用加快制造业数字化转型〔N〕。中国电子报，20200315（1）。
　　〔7〕於亮。疫情危机对工业互联网的检验〔J〕。大数据时代，2020（3）：3437。
　　〔8〕王佳，邵枝华，徐砚。工业互联网技术体系研究与应用分析〔J〕。通信技术，2020（3）：625633。