中国道岔的“数字分身”——一根钢轨的国家品牌进阶路
2026-05-11 15:41  来源:中国江苏网    
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近日,南京经开区中铁宝桥车间生产繁忙,工人全力生产赶订单。沪渝蓉铁路龙烟市域铁路、津维高铁等重点项目正在如火如荼进行中。中铁宝桥南京公司2026年首季以整组道岔692组、配件2212根。其中,出口道岔激增157%且占比近四成的硬核业绩,一举夺取保供攻坚与海外市场“双胜利”,交出首季“满堂红”精彩答卷。

在“中国品牌日”来临之际,让我们一同走进这家“中国创造”的中国道岔企业。从“中国制造”到“中国创造”,对于中铁宝桥来说,是一段波澜壮阔的攀登之路。

道岔,列车的“方向盘”,承载着万千旅客的生命安全。一根钢轨内部哪怕出现比头发丝还细的裂纹,都可能在列车日复一日地碾轧中酿成事故。在中铁工业所属中铁宝桥南京公司,涂装产线让钢轨喷涂效率提升了2.84倍,磁粉探伤产线正迈向AI智能自动化检测。但更值得关注的突破,发生在一个曾被视为“自动化禁区”的工序上——千度高温之中,工程师为钢轨造出了一个“数字分身”。

谁能在“火焰山”里量尺寸?

钢轨的端头需要经过一道“锻压”工序,加热到上千摄氏度,像揉面团一样塑造成型,相当于给钢铁做一次“骨骼重塑”。这道工序有多关键?温度偏差几摄氏度,钢轨性能就可能不达标;尺寸偏差几毫米,整根就面临报废。然而在上千度的高温环境下,常规电子设备无法正常工作。长期以来,全行业的做法是等钢轨彻底冷却后,从一批产品中抽取几根进行测量,一旦抽检发现问题,整批产品都可能被追溯报废——材料浪费大,质量隐患也不容回避。

“过去我们干锻压,最揪心的就是等检测结果。”锻压车间的一位老技师回忆,“钢轨冷透要好几个小时,抽检就像等着抽签,检出问题整批都得回炉。那时候我们就想,要是能在热的时候直接看明白该多好。可上千度的东西怎么测?说实话,当时觉得这念头有点痴人说梦。”这是全球轨道交通制造领域公认的痛点。实现“实时全检”的愿望,被上千度高温挡在门外数十年。

为火红钢轨拍一组“三维全身照”

针对这一行业难题,中铁宝桥南京公司展开了技术攻关。他们建成的智能锻压一体化产线,将送料、放模具、压制成型到检测全部串成一条自动化流水线。这条产线的核心突破在于——用360度环绕工业相机,在高温锻压后对钢轨进行三维扫描,在电脑中实时生成一个尺寸精准对应的“数字分身”。所谓“数字分身”,就是在虚拟世界里为实物建立数字映射,实物长什么样,数字分身就长什么样,测量精度达到微米级,相当于头发丝的百分之一。

当钢轨还处于通红状态、温度高达上千摄氏度时,特制工业相机便开始环绕采集数据。强光、高温、热辐射——这些曾让检测设备无法正常工作的因素,被一套自主研制的视觉系统逐一解决。软件在几秒钟内重构出三维模型,钢轨的每一处弧度、每一个截面、每一毫米的尺寸偏差,都清晰呈现在屏幕上。“第一次在屏幕上看到通红钢轨的三维模型时,整个团队都有点不敢相信。”主持该产线研发的公司总工程师吴钟敏坦言,“当初立项的时候,大家都觉得这是块难啃的骨头。从‘不敢想’到‘亲眼看到’,这条路我们走了好几年。”

从“事后抽检”到“实时全检”

这项技术的应用,带来了一组可以量化的变化。测量精度提升95%,综合检测效率提升50%。过去“冷却后抽检”的工序被“高温下全检”所取代,每一根钢轨在成型瞬间就完成了质量判定。在“数字分身”的数据支撑下,模具维护方式也发生了根本改变:以往模具“用到坏了才换”,现在根据实测数据预测寿命、安排精准维护,模具使用寿命延长1.9倍,钢材利用率达到国内领先水平。该成果已累计获得25项国家专利,在核心期刊发表论文1篇,成为国内同行业中率先实现高温锻压100%自动化、无人化检验的案例。

这项技术已应用于长三角城市轨道交通道岔市场超60%份额的产品生产,并服务于滁宁城际、广州地铁等国内项目,以及东南亚、非洲等海外工程。印尼雅加达项目工程验收方报告中写道,这批铁路道岔的制造精度超出了他们的预期。

新质生产力,在车间里长出来

从“抡大锤”到“点鼠标”,从“凭经验”到“靠算法”,从“事后抽检”到“实时全检”——中国品牌日走过十年,越来越多的中国企业从“卖产品”走向“立品牌”。中国工程院一位长期关注轨道交通装备制造的研究员评价说:“千度高温下的实时检测,过去是行业一道迈不过去的坎。现在有企业率先突破了,而且形成了完整的工艺体系和数据闭环。这不单是一家企业的进步,对整个轨道交通装备制造行业的质量控制体系都是一次有力推动。”

在道岔制造这个并不为大众熟知的领域,中国工程师用“数字分身”解决了长期困扰行业的检测难题,用智能化产线重构了传统制造流程,让这个“隐形冠军”产品,成为中国制造迈向高端化、智能化、绿色化的一个生动样本。那些在城市与山海间穿梭的列车,或许不会知道脚下有一群“数字工匠”在日夜守护,但每一次安稳的启停、每一个平稳的转弯,都建立在一串串真实数据之上。

智造向新,品牌向上。中国道岔,正以扎实的科技步伐驶向更广阔的天地。

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责编:王逸男