技术问题描述：

1. 轮轴检修质量控制与效率提升机制及其数字化、智能化关键技术

    针对轮轴检修工艺复杂、批量大、质量管控要求高等带来的挑战，探索高可靠、数字化轮轴检修质量评估方法，揭示轮轴检修数字化、智能化质量控制及效率提升机制。

2. 轮轴检修复杂工艺及装备孪生模型与动态切换检修方案生成、优化及决策方法

    针对轮轴检修工艺规程多、批量大、不同检修工艺切换频繁等导致轮轴检修质量和效率下降等问题，研究轮轴各检修工艺规程中多源异构数据生成及处理技术；建立复杂检修工艺与装备的高可靠数字孪生模型，揭示工艺参数对检修质量和效率的影响规律；实现不同检修工艺动态切换时的检修方案快速生成、优化及正确决策，解决轮轴检修工艺参数的精准调控和匹配问题。

3.轮轴检修过程中的多源异构检测数据融合分析及关键特征识别判定机理及准则建立

    面向轮轴检修复杂工艺需求，开展轮轴检修过程中的多源异构数据融合分析研究，实现轮轴关键特征的高可靠精确识别、判定与分类，提升轮轴检修的柔性适应能力；针对不同关键工艺的检测需求，研究多模态融合的定位检测机制，为高可靠机器人柔性检测/作业单元提供技术支撑。

4.轮轴检修复杂作业柔性机器人与智能装备系统 

    针对目前轮轴检修工艺线机器人柔性不高，检修工艺切换导致机器人作业精度下降等问题，研究高适应性末端执行器及其与机器人的高精度融合控制技术；研究在不同工艺要求下，多机最优控制策略和运动规划方法，实现人机和多机的智能高效协作，形成轮轴检修智能装备系统。

5.主要应用场景

    该项目建成后可复制、推广运用到铁路客车和货车车辆段、动车检修基地以及地铁、轻轨、市域铁路等车辆检修基地，以货车为例，全路43个货车车辆段、55个检修车间均有轮轴检修工艺线。

    目前我国拥有铁路货车96.6万辆，客车7.8万辆，城市轨道交通车辆5.7万辆，车辆轮轴智能检修系统市场空间广阔，具有巨大的需求潜力。

-需要的技术成果及相关指标描述：

1.轮轴检修工艺与装备的数字孪生模型及仿真

（1）轮轴检修数字化质量评估系统模型建立，实时生产系统数据模型构建（2）轮轴检修工艺的多物理场数学模型、机理与数据混合驱动的数字孪生车间模型构建

2.轮轴检修过程中的多源异构检测数据融合分析技术

（1）多品类轮轴知识推演及特征判定技术（2）多模态信息采集融合处理及定位检测技术（3）增量学习检测反馈技术

3.机器人人机/多机协作高精度灵巧作业技术

（1）作业机器人末端执行器高精度控制方法（2）作业机器人自适应运动规划及人机协作控制方法（3）多机器人作业异常智能处理机制

4.智能轮轴检修系统集成平台与应用示范

（1）机器人关键工序生产、多机器人柔性协同作业能力提升应用。围绕轮轴检修多工序作业场景，针对轮轴拆卸、运转、检测、加工、选配等关键工序，研制机器人柔性作业工站。

（2）智能生产组织应用。编制相应算法和智能管理模型，建立完善的预报规则以及质量管控、人员管理、统计分析、安全控制、生产调度和辅助决策等体系，从而实现自动感知、自动诊断、自动决策、自动执行的轮轴检修全过程的管控。

（3）轮轴检修机器人柔性系统集成应用。针对轮轴检修工艺难点，重点研制影响轮轴检修质量、安全和效率的瓶颈问题以及高能耗、环境污染的检修装备集成单元包括轴承智能诊断、轴承自动分拣输送、轮轴自动激光清洗、轮轴相控阵超声探伤、轮轴搬运等工装设备，实现智能化、自动化、绿色化检修作业。

技术指标（包括但不限于以下指标）： 1)轮轴检修成组工艺参数的快速生成系统1套；2)多模态识别检测分析实验验证平台1套；3)智能物流调度及转运系统1套；4)数字孪生模型系统仿真准确度： ≥90%；5)设备信息化接入率：100%；6)作业人员定位误差：≯0.3m；7)智能运转设备停车误差：≯20mm；8)轮轴智能运转设备节拍：≯3min/个；9)轮轴清洗能力：3～5min；10)轮轴清洗质量：Sa2级；11)轮辋径向缺陷：≥Φ 2mm 横孔当量；12)轮座及制动盘座镶入部横向裂纹：0.5mm 深裂纹当量；13)车轴轴颈卸荷槽横向缺陷：0.5mm 深裂纹当量；14)探头载体及夹具重复定位精度：0.5mm。

效益指标：通过该项目研究及实施预计提高生产效率10～15%，减少作业人员5～10%，降低生产成本10～20%，同时进一步提高检修质量，降低人员作业安全风险，改善作业环境，降低劳动强度。-

拟合作方式：合作开发-

拟投入资金（万元）：3300