在高速铁路四电工程智能建造的前沿领域,有这样一支充满活力与激情的团队——中铁武汉电气化局设计研究院“巾帼创新”团队。她们以智慧和勇气,在高铁四电数智化建设科技创新的星空中释放出强大“她”力量。多年来,该团队获得25项创新成果,其中发明专利1项,实用新型专利15项,软件著作权5项,发表论文4篇,先后荣获“全国巾帼文明岗”“湖北省女职工建功立业标兵岗”和“湖北省工人先锋号”称号。
“巾帼创新”团队始建于2017年,现有成员14人,由一群来自不同专业背景的优秀女性组成,她们中有的是经验丰富的科研专家,有的是初出茅庐但充满激情的青年员工。尽管年龄、阅历各异,但她们都怀揣着对科技创新的热爱和追求,凝聚在一起,为了共同的目标努力奋斗。她们在工作中展现出极高的专业素养和敬业精神,在团队负责人王颖的带领下,以高速铁路“数智化”建设为创新总目标,一步一个脚印推进创新工作实施。
铁路梦想之旅
今年春节期间,中(国)老(挝)铁路又火了,随着免签新政的落地,更多的东南亚游客乘着中老铁路国际列车来到中国旅游、观光和文化交流。在那一刻,她们深感骄傲和自豪,因为这条铁路是“巾帼创新”团队参与建设的,它拉开了铁路电气化智能建造的序幕,意义非凡。
2020年,团队参与中老铁路磨憨段的设计任务,这次实践让BIM系统得到优化和进阶。为了让BIM模型更加精确、细致的数字化还原复杂施工场景,她们花了3天时间在现场用红外线和无人机扫描隧道和施工沿线,计算出全线236根支柱、128根吊柱、12460个接触网零部件、8838平方米的牵引所建筑和236台设备。工程量大,设计任务复杂而艰巨,但她们分工协作,根据设计图反复优化完善、合模,最终高效完成海量数据的建模工作。
在这个项目中,她们还实现了百公里级铁路线的建模跨越。通过加入Unity引擎技术,BIM模型里的轨道、站房、各类电缆和大小零件均可旋转、打开、放大,每一个开关、每一颗螺丝都能纤毫毕现,画面流畅,定位精准。BIM技术的应用为中老铁路的精细化管控,高效化施工和高质量建成提供了有力保障,得到中外施工方的好评。
数智破冰启程
现在,像这样成功的案例已经很多很多了,可时间回到2016年,这些都是不敢想象的。当时,高铁智能化建设处于空白阶段,65位首批参加中国中铁BIM信息技术培训的学员成为探索先锋。王颖是其中唯一的女性,并是唯一一个理论满分的成绩取得BIM证书的学员。作为中铁武汉电气化局最早接触BIM技术的人,她的心中种下了一颗种子——要将BIM技术强大的三维可视化、数据集成与协同作业能力引入铁路“四电”领域,让这条国家的大动脉更加智慧、高效。
学成归来,王颖以技术攻坚为己任,牵头组建“巾帼创新”团队,重点围绕“BIM技术在铁路四电工程智能建造领域的创新应用”进行课题攻关。她们在梅汕铁路房建工程中率先实践,通过BIM模型开展信号楼三维可视化设计,运用碰撞检测、管线综合等技术手段精准定位设计缺陷,经实体工程验证,成功消除图纸“错漏碰缺”问题42处,实现施工效率与工程质量双提升。但是在铁路“四电”领域应用时,却让她们犯了难。网上与之相关的论文就有五篇,难道BIM技术就只能应用在建筑领域吗?为取得突破,她们以问题为导向到图书馆查阅文献资料,每当发现一本与BIM技术或铁路“四电”相关的书籍时,她们都如获至宝,借回来和团队成员相互讨论,并多次深入施工现场,与工程师们交流探讨,最终找到接触网专业的自动化建模这一关键突破点。王颖带领团队,聚焦于开发一键式自动放置系统,将烦琐的手动建模转变为高效的数据驱动,冲破空间三维曲线的精准计算这一最大挑战。团队历经无数个不眠之夜,沉浸在数据的海洋中,反复测试、优化算法,无数次模型构建与算法优化,在一次次失败中汲取经验,终于成功绘制出精准的三维路线,实现了BIM模型的自动化生成。
创新永不止步
既然向“新”而行,那就不能止步不前。近年,团队紧跟新质生产力发展潮流,将BIM技术与VR、AR、物联网以及AI等前沿技术进行整合,融合地理信息模型,打破数据壁垒,实现各阶段智能工程装备协同作战,跨级式提升工作效率,减少材料浪费,实现数字化管控。
在荆荆高铁“四电”工程建设中,以往人山人海的施工场面少了许多,智能工装成为新的风景。2022年3月,她们在荆荆高铁建设过程中完成施工准备、工程测量、计算修模、预制预配、安装调整、试验检测、交付运营等施工7个阶段全过程的数字贯通。2024年,湖北省“市市通高铁”的最后一环——荆荆高铁进入决战阶段。以“数字贯通”开启高铁“数智化”建设是公司对她们提出的第二个创新目标,即在工程建设生命周期各阶段,以数据平台为核心,通过移动互联网与智能工装设备的信息交互,进行调度指挥、监控,最终实现“2+N”高铁智能化建造新模式。
在中铁武汉电气化局提出的基于数字贯通的智能建造总模式下,她们完成了一次史无前例的突破。“2”即调度指挥大数据平台和BIM应用平台两大信息化平台,“N”既吊弦预配平台、腕臂吊柱安装平台、吊弦安装平台和接触网综合作业等工装。“2+N”数字贯通后,可高效完成数百根支吊柱、上万个接触网零部件等海量数据的自动化建模、施工等工作,实现铁路施工全过程的数字化管控。她们花了2个月的时间在各装备之间设置协议语言转换,在检测车上测试可行性。改变以往人工布线模式,团队成员在种类繁多的二次线缆中梳理技术要点,根据一线需求和经验思路合理规划,通过加入人工智能和机器学习搭建出智能化的自动布线系统,让烦琐的手工布置电缆线成为历史。
七年来,她们用脚步丈量责任,用数智守护信仰,将“数字建造”理念实现在铁路“四电”工程建设中。如今,当看到复兴号飞驰在她们亲手构建的数字轨道上,就像看到七年前,那些在图书馆没日没夜查资料、在电脑上一遍一遍调试的女生们。她们成长了,坚定了,强大了,但,初心未改。王颖坚定地表示:“今后,我们将以AI大模型为笔,描绘铁路‘数智化建设’画卷,为塑造铁路高质量发展新动能新优势贡献巾帼力量。” 耿直