導
讀
坐在飛一般行駛的高鐵列車裡，會想到高鐵列車是怎麼造出來的？本期，小編帶您走進中國高速列車產業化基地——中國中車旗下青島四方股份公司的製造現場，揭開一列高鐵列車的“誕生”之路。
進入四方的製造區，發現本世紀工業企業的建築是相同的味道，都是鋼結構和彩鋼板的組合，通常主體色是白色，有的在屋頂的地方露出一個藍邊。
大工業之下的新式廠房們，外表平實，不追求特點，整齊統一。
在飛一般行駛的高鐵列車裡，會想到高鐵列車是怎麼造出來的？
戴上安全帽，在車間門口拿著層層批示的參觀證明，再一次做登記時，大腦皮層的想像卻在那一刻頓然消失，因為答案就在那些緊閉著並有人嚴格看守的大門後面。
走進四方的一個一個製造車間後，答案以鋼鐵材質來展示出來。
放下那些高深的技術，直觀地簡單地說，高鐵列車在製造中由四大部分組裝而成：車體、轉向架、車上下大部件、車內設施。
高鐵列車的製造中，從時間上看，前兩部分同步進行，後兩部分同步進行。前兩部分分別在車體分廠和轉向架分廠進行，後兩部分常常稱為“總組裝”，包括了檢測和除錯的內容，在四方這裡在總裝分廠內進行。
鋁合金骨骼
車體和轉向架因為都是以鋼鐵為原材料的生產，這兩個地方的製造場面都很重工業，天車和電焊火花讓初來者一時難以適應。
車體是個什麼東西？車體就像是列車這房子的框架，是高鐵列車之“骨”，是高鐵列車整車製造的核心技術之一。
在高鐵列車的製造現場，車體的製造感最強。長達20多米的銀色鋁合金車體材料在各種工裝上被不同角度地固定後，工人們穿著灰色的連體衣，帶著防護面具進行焊接，那場面十足夢幻。
鋁合金是一種銀灰的色彩，被切割後切口處有刀刃的光澤。世界高鐵列車集體性地選擇了這樣的材料作為車體材料。
一個胖子想要跑得快會比一個瘦子困難一些。人們降低高鐵列車重量的願望越來越高，設計師們不由自主地想到了鋁。
鋁的重量只有鋼的1/3左右，可惜的是，鋁的強度卻低。這也是早期的高鐵列車採用耐候鋼材料的主要原因。
鋁合金的出現，讓鋁不再“文弱”，鋁合金是即瘦又強壯的漢子，這一材料迅速被用在高鐵列車上。
高鐵列車的重量降低，在行業語言裡稱為“輕量化”。
輕量化後不但利於提高速度，也更為節能：因為重量輕可以少用電，因為重量輕也減少了對軌道的磨耗。
輕量化還有利於降低噪聲，讓高鐵列車這種安靜的火車更為安靜，來去悄聲。
目前中國動車組鋁合金車體採用的是
“大截面中空擠壓型材構成的筒形結構”
。這個繞口的名稱通俗點說，就是
“馬蜂窩”
鋼材，即中間是空的，但是兩個面之間夾支撐的筋板，增加強度而重量減輕。
當初這些材料是進口的，現在四方和國內鋁型材專業廠家聯合設計，全部實現國產化。
四方的動車組單個車體重量為8噸左右，這個資料在世界同行業中領先。
兩車交會時會產生巨大的空氣壓力波，這個壓力波主要由車體來承受。這時，車體首先要保證安全，還要保證氣密性。
氣密性的好壞乘坐者會有直接的感受，飛機起落時內外壓力差給乘坐者所帶來的耳鳴和不適感，就與氣密性直接相關。
高速下會車和出入隧道時，高鐵列車面臨的氣密性問題很嚴重。為追求舒適，中國高鐵目前的氣密性指標設定為車內壓力波動小於200帕/秒。這個數值小於飛機艙內的指標，所以坐高鐵耳鳴的人少。
車體是列車的骨骼，是列車的主體，所有的部件都固定或懸掛在車體上。平常情況下，它承載旅客，出現安全事故時，它的強度則可以保護旅客。
在車體分廠門口，看到裝載著不同鋁合金型材的汽車在送貨。
一節車體上，有70多種不同斷面的鋁合金型材，最薄的地方為1。5mm，最厚的地方為4mm。
這種截面改變而等強度的設計，不僅實現了減重，而且將車體氣密強度提高到時速380km時的6000Pa。
下料，組合，成形。在3D列印到來之前，人類的所有工業品的到來都或明或暗地遵守這一思維方式和規則，這是現代製造的基本流程。
車體生產的過程是這樣的：先將購進的鋁合金原材料按尺寸切割，之後加工焊接成不同部件，這些部件被組合，最終組焊成一個車體。
四方車體分廠的動車組流水線廠房，在這裡，銀色的車體在這裡一個一個地有序“出生”。
在這裡，每4小時完成1輛車體的生產。目前，四方有3條這樣的生產線。
進門處你看不到生產線的佈局，它們太為龐大了。而如果從高處俯瞰，會看到它是U型佈局，自動化焊接機器人是生產線上的主力裝置。車體中地板的組焊，由焊接機器人完成，機器人們平均每分鐘焊接700米的總長度。
焊接機器人，看不到人的造型，只看到一臺裝置上多個焊槍在同時工作，而工人在觀察和巡視。
在這裡，車體加工的長焊縫全部由機器人完成，小的部位由人手工焊接。
焊接機器人的焊花，不是人操作時的斷續狀，而是持續地保持著強烈的、均勻的焊花，自動平穩向前移動。
焊接質量標準執行歐洲最嚴格的EN15085 CL1級焊標準，焊接機器人的焊接質量由鐳射同步跟蹤。
鋁合金焊接不僅比其他焊接難度高，對焊接環境有恆溫恆溼的高要求，也是對操作者身體有傷害的工種。這裡的廠房，頂部有數量驚人的空氣淨化設施。
每跨廠房之間有一個一米寬的通道，在這裡，密集出現大量空氣淨化系統的送風口。形狀不同、數量巨大、功用不同的這些出入風口，改善著製造現場的空氣狀態，對人對產品皆為有益。在老的火車製造現場，這種設施不多甚至是不存在的。
車體按結構形式分中間車和帶駕駛室的頭車兩種。
中間車為基礎車型，被分為底架、側牆、車頂、外端牆、內端牆等幾大部件分別焊接，這幾部分基本同步開始製作，最後組焊成形。
底架就是列車地板處的那一部分鋼結構。底架先進行正面焊接，之後是打磨，然後是底架反面焊接打磨。
端牆是車體的兩端，塊頭最小，但是焊接量不小。
車頂要先正面焊接，再反面焊接，主要是焊接機器人來擔當。側牆是安裝窗戶的部位，面積不小，預留安裝窗戶的地方比較難操作。
將上面這些組合焊接在一起，一個車體就出現了。它是鋁合金材質，體型巨大，那色彩和體型，有後現代的感覺。
最難的車體制造應該是頭車的車體，就是有駕駛室的車體。它主要是手工組焊，工藝更為複雜，尺寸要求更為苛刻……
在這裡，雙工位數控加工中心長60米，很容易吸引到你的注意力。這個用於車體側牆和地板整體加工的裝備，加工定位精度達到微米級，以保證車體的整體加工精度。
而車體總組成焊接機器人，用於車體總組成時長直焊縫的焊接，同時兼具打磨、銑削、壓緊等輔助功能。
類似的許多非標裝置都是四方自己研製開發的。
對於現代製造企業的實力考核，面積、產量、技術等級是考核之一，另有一個獨特的測評指數：自制大型工裝裝置有多少？技術和工藝水準是什麼？
私家秘製工裝，已是企業之間比拼的秘密武器。製造現場拒絕拍攝，保護此類工裝的技術隱私是重要的一方面。
車體焊接完成，甚至是在焊接的過程中，都在不斷地進行調直打平，可以理解為對這個鋼鐵大傢伙的精細修整，用的是打磨的方法。打磨幾乎和焊接一樣重要，目的在於消除應力，保證車身的平整度。
在車體車間，最大的噪音來自於打磨工具啟動後，砂輪和鋁合金對撞時產生的聲音。而且此時也有火花，這個火花比焊花常常噴射得更遠。
整個車體分廠在視覺和聽覺上，用過去的詞語來描述，是“火熱”的場面。鋁合金的長大部件在空中吊運，長達幾十米的裝備、焊花、噪音、穿著如太空服一樣的防護服的工人們……
這是一個闊大著又生硬著的空間，看上去並不整齊化一，卻隱含著如齒輪咬合一樣明確的次序與流程。
人在其中，因無法聽清別人的話語而自然減少交談，所以在絕大數時候，是你一個人在獨自感受。大工業的強硬、操作者的辛勞、主人的優勢和氣場……林林總總，慢慢過來深重地包裹你。
當車體制作完成後，塗裝工藝開始。
車體前後要多次上膩子，底漆和麵漆的噴塗也是多次，最後全身白色的車體出現。
那個銀色的車體看不到了，變成了我們在站臺上看到的那些白色的列車車身。
這時候，車體還是沒有輪子，它被用氣墊船送進總組裝車間。
車輪的力量
另一側的廠房是轉向架分廠，轉向架的製造在同步進行。
轉向架是列車的“腳”，對於以運送為天職的列車來說，它的重要性不言而喻。
這是一個外形很像小車的部件，主體是4個車輪2根軸1個鋼鐵框架，高鐵列車的電機等重要部件也會安裝在轉向架上。
轉向架分廠的工業氣勢一點不比車體分廠弱，雖然轉向架的體形要比車體小了太多，但它的確是太關鍵了。
高鐵列車的車軸是空心的，那麼高速之下，這個快速旋轉並承載列車的部件竟然是空心的，的確是讓人吃驚。
四方的空心車軸自動化生產線，僅有2名操作工人。
這一生產採用中央控制模式，自動上料、加工、檢測、下線，中心孔偏移量誤差小於等於0。1mm。加工線整線封閉，加工的過程中看不到鋼屑飛濺的現象。
車軸加工完成後，與車輪組裝成輪對。
轉向架的構架，好比是整個轉向架的“骨架”，其重要性如同人體的軀幹一樣，制動系統和牽引系統均安裝在構架上。
從高處向下拍攝四方的轉向架構架自動焊接生產線，會為其的密集而有序驚歎，它規則與細緻，又讓你懷疑是否身處在一個焊接生產廠房中。
全長120米的生產線，5臺焊接機器人、2條自動運輸線，重量不輕的構架在流水線上如同一個小玩具一樣被傳送、焊接、翻轉、輸出。
每天，這裡出品5~6輛車的構架，75%以上的焊縫都是由焊接機器人自動焊接完成，焊縫的一次探傷合格率可以達到98%以上。
構架焊接完成後，有複雜的塗裝過程，即油漆。
沿著設定的軌道，一個個構架像一件件工藝品陳列在吊架上，從入口進去，穿過“U”形通道，在完成一個個自動進行的複雜工序後，出來時已做好了防鏽和表面塗裝，構架很光鮮漂亮了。
之後開始轉向架的組裝，即制動裝置、電機和各種管線的安裝。
組裝中，在專用工藝裝備的幫助下，構架分正反兩面安裝。這邊安裝完畢，被快速準確地翻轉180°。因為使用全套的定製工具，部件的安裝有序、精準。最後，被安裝了多種部件的構架，被吊起落在輪對上，轉向架裝配完成。
光線下的動車組轉向架，這個工業品很美
組裝完成的轉向架，要進入綜合試驗平臺， 在那裡自動接受各項檢測，資料合格後等待裝車。
總組裝
最後要進去的，是總裝分廠。
這裡比剛剛去過的廠房更大，空間巨大卻十分安靜，“高大上”的氣息在這裡強烈呈現。
這裡廠房連著廠房，一列列白色的動車組車體在這裡排列，黃色的安裝臺位包圍著它們。在這裡，車體、轉向架及高鐵列車車上車下大部件、車內設施，即對每列車的4餘萬個零部件進行整合及除錯。這裡，是高鐵列車製造的核心之地。
相對於轉向架、車體的自動加工、自動焊接，總裝的大部分工作需要人工或半人工方式完成。工人的操作技能對於保證總裝質量至關重要。在四方總組裝分廠的員工，一年中要多次接受培訓。
在總組裝分廠，工作者的面孔都很年輕，30歲左右的佔絕大多數。他們多是在2004年後進入這裡，十年中，與高鐵一起成長。
組裝現場有成排的黃色工作臺位，它們是總組裝分廠裡色彩最為醒目、數量最多的設施。每個臺位的端部都有一個顯示生產狀態的LED顯示屏，顯示屏是綠色，表示生產正常，顯示紅色表示異常。
動車組電線下料區是很容易讓人印象深刻的地方，因為這裡是“抽象畫”工作區。
動車組每列車約1萬多根電線電纜，必須準確無誤地可靠連線。
電線下料區，以白色背板模擬現實車輛，按1：1下線，然後對電線電纜成束捆紮。
日常生活裡一個耳機線也能亂成一團的情形常常出現，1萬多根電線電纜在這裡整齊有序，配線的錯誤率僅為萬分之0。25。
被管理成一束一束的電纜，之後被安裝在車上。
在總組裝分廠，白色的車體被架在臺位上，自然地分為車上、車下和車頂三個工作區，一節車上有多個部門的人員在同時工作。
車上安裝是防寒材料、地板、風道、車窗、座椅、裝飾件等安裝，車下大部件主要是變壓器、變流器等，車頂主要安裝受電弓和主電力線，高鐵列車在這裡被徹底武裝起來。
安裝中的車門，顯露著這一部位的複雜構。車門是動車組一個安全控制點，要保證數十萬次準確操作。
之後，工人們請出已做好的轉向架，將車體吊裝上去，稱為落車。
落車的過程，總是有一份驚豔。這時總是場面很大，因為車體本身不小；這時候總是有一種愉快，因為即將進入完工。
落車完成的車輛，進行單車的稱重、淋雨、保壓、耐壓和氣密等一系列試驗。
氣密實驗很嚴格，這也就是為什麼乘坐四方的車，在車輛會車和過隧道的時候，耳朵不會感覺到不舒服。
任何車輛的制動（俗稱“剎車”）都是至關重要的， 跑得很快的高鐵列車的制動就更為重要。
管路的密封性決定著空氣制動的有效性，國家標準和歐洲標準都允許管路有一定的洩漏量，四方空氣制動氣密試驗的企業內控標準為管路保壓15分鐘洩漏零，保證空氣制動的有效性。
試驗合格後，車輛編組進行靜態試驗，這個過程極為安靜，操作者多是依靠膝上型電腦來工作，全車除錯。
最後，高鐵列車在四方獨有的環形試驗線上進行動態試驗，相當於試跑。
試驗完畢，高鐵列車已完全具備上線條件，全新的動車組等待排程命令，出了廠區的專用線進入運營線路，開始自己的人生旅程。
走出總組裝的車間大門，會發現這樣的行走，記錄加上拍攝，會讓你一直處於高度緊張之中。
少見的多種場面，噪雜的工業製造現場，大量專業術語密集出現，裝置、人員、車輛、標識在不同的生產廠房裡快速地轉換，頻繁地透過視覺和聽覺傳達過來，行走中，多數時候處於一種被動的接受中，常常來不及總結、分辨和回想，更談不上思考。
廠房門外，春天的花草在暖陽下沉靜，你回頭看身後，剛剛你離開的車間也是安靜的。
受電弓升起來時，有那麼一種輕緩和沉穩。出發的時刻到來。
可是，工業品的安靜永遠與植物們的安靜不同，它時刻帶著爆發和不可抵擋的氣息。喜歡這氣息！
本文編輯：糖糖
本文
選編自《四方——沉靜的工程師》，趙妮娜著。
❤
第二步:
❤
❤
