科技日报记者 张晔 通讯员 郭亚男
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，千度高温之中传统钢轨有了“数字分身”……
在5月10日第十个“中国品牌日”来临之际，位于江苏省南京市栖霞区中铁宝桥南京公司车间里，一场面向轨道交通核心部件的智能制造变革正在上演。
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。
在“火焰山”里量尺寸 抚平行业痛点
作为列车“方向盘”的道岔钢轨，是列车变道的关键部件，直接关系行车安全，钢轨内部微小裂纹、尺寸微小偏差都可能引发安全隐患。
其中，高温锻压是决定钢轨成型质量的核心工序，需要将钢轨加热到1000℃以上进行塑形。钢轨的端头经“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。
但全行业长期面临一个共同难题：高温环境下无法实时测量。常规电子设备在千度高温下无法工作，只能等钢轨完全冷却后抽样检测。一旦发现尺寸不合格，整批产品面临返工甚至报废，不仅浪费大量钢材、能源，还存在质量漏检风险。
“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，过去锻压工序全靠经验把控，冷却检测像“抽签”，等结果出来往往已过去数小时，生产效率低、材料损耗大、成本居高不下。
数十年来，高温锻压一直被视为全球轨道交通制造领域的“自动化禁区”，即使在欧美发达国家也始终未能突破“实时全检”的技术瓶颈。
针对这一行业难题，中铁宝桥南京公司展开了技术攻关。他们的目标是从“冷却抽检”到“高温全检”，从“凭经验干活”到“靠数据决策”，从而形成完整的工艺体系和数据闭环，推动整个轨道交通装备制造行业的质量控制体系进步。
给钢轨造“数字分身” 实现“一秒全检”
面对行业“卡脖子”难题，中铁宝桥南京公司研发出智能锻压一体化产线，攻克了高温在线检测难关，给每一根火红的钢轨建起高精度“数字分身”。
这套系统采用360°环绕工业相机，在钢轨仍处于高温状态时，快速完成三维立体扫描，几秒钟内在电脑里重建出与实物完全一致的数字模型，精度达到微米级，相当于一根头发丝直径的百分之一。
团队自主研发耐高温视觉系统，克服强光、高温、热辐射干扰，让相机在“火焰山”环境下稳定工作。从此，钢轨尺寸不再靠“冷却后量”，而是在锻压完成瞬间就完成100%全检，真正实现从“事后抽检”到“实时在线检测”的跨越。
“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表示，这一突破从根本上改变了传统工艺，实现了“热成型、热检测、热判定”，是国内道岔制造领域的标志性创新。
数字化改造带来实实在在的提升：测量精度提升95%，检测效率提升50%，模具寿命延长1.9倍，钢材利用率大幅提高，能耗与废料排放显著下降，智能制造与绿色转型同步实现。
目前，这项成果已获得25项国家专利，是国内首个实现高温锻压全流程自动化、无人化检测的工程化应用，产品占据长三角城轨道岔市场60%以上份额，服务滁宁城际、广州地铁等重点项目，并出口东南亚、非洲等地区。印尼雅加达项目验收评价指出，中国道岔制造精度超出预期。
（受访者供图）
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