中车时代电气：人工智能赋能轨道交通与智能制造的创新实践321

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在当今技术飞速发展的时代，人工智能（AI）已不再是科幻小说中的概念，而是深刻改变着各行各业的颠覆性力量。从智慧城市到智能制造，从交通运输到能源管理，AI的身影无处不在，为传统产业的转型升级注入了强大活力。在中国乃至全球轨道交通装备和电力电子领域占据举足轻重地位的中车时代电气股份有限公司（以下简称“中车时代电气”），敏锐地捕捉到了这一技术浪潮，并积极将其融入自身的研发、生产、运营及服务全链条，致力于构建更加安全、高效、智能的未来交通和工业体系。

中车时代电气，这家总部位于湖南株洲的科技巨头，是中国中车旗下核心子公司，主营业务涵盖轨道交通电气装备、电力电子器件、新能源汽车电驱动系统、工业变流产品、海洋工程装备以及智能制造解决方案等多个战略性新兴产业。其产品广泛应用于高速列车、动车组、城轨车辆、电力机车、智能电网、风力发电、电动汽车等领域，是国家重大装备国产化的重要支撑力量。面对日益复杂的系统、海量的运行数据、以及对极致安全和效率的不懈追求，人工智能的应用，成为中车时代电气实现技术跨越式发展、巩固行业领先地位的关键路径。

AI在智能制造中的革新：生产线的“大脑”

制造业是国家经济的命脉，而智能制造则是未来制造业的核心竞争力。中车时代电气深谙此道，将人工智能技术深度植入其生产制造环节，打造高效率、高质量、高柔性的智能工厂。在株洲的生产基地，AI技术正在多方面发挥作用：

智能排产与调度：传统制造企业的生产排产往往复杂且耗时，容易受到突发状况影响。中车时代电气利用人工智能算法，对订单、物料、设备状态、人员配置等多维度数据进行实时分析和预测，智能生成最优排产计划，并能根据实际情况动态调整，最大限度地提升生产效率和资源利用率。

AI视觉检测与质量控制：在关键零部件的生产过程中，如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）芯片的制造，对缺陷的识别精度要求极高。中车时代电气引入基于深度学习的机器视觉系统，通过高速摄像头获取产品图像，AI模型能自动识别微米级的表面缺陷、尺寸偏差或组装错误，其精度和效率远超人工检测，有效避免了不良品流入下一环节，大幅提升了产品质量和可靠性。

机器人与协作自动化：AI驱动的工业机器人，在中车时代电气的生产线上承担着重复性、高精度或危险性任务，如焊接、搬运、装配等。更进一步，协作机器人（cobots）能够与工人协同工作，通过AI感知和学习环境，确保操作安全与效率。AI算法的优化使得机器人路径规划更智能、抓取更精准，适应性更强。

设备预测性维护：生产设备的非计划停机是制造业的“大敌”。中车时代电气通过在关键生产设备上部署传感器，实时采集温度、振动、电流、压力等运行数据，并结合人工智能算法（如机器学习、深度学习），建立设备健康模型。AI系统能够预测设备故障，提前发出预警，指导维护人员在故障发生前进行干预，从而将维护模式从“被动维修”转变为“预测性维护”，显著降低停机时间，延长设备寿命，节省维护成本。

AI赋能轨道交通：从“聪明的车”到“智慧的网”

轨道交通系统是庞大而复杂的巨系统，其安全、效率和舒适性直接关系到国计民生。中车时代电气作为核心供应商，正积极利用AI技术，为轨道交通注入智慧血液。

列车智能运行与控制：

自动驾驶（ATO）： 在城轨和地铁领域，中车时代电气正积极推进基于AI的自动列车运行系统（ATO）。通过融合传感器数据、线路信息、信号系统及调度指令，AI系统能够自主完成列车的启动、加速、减速、停车、开门关门等操作，实现更精准的停靠、更平稳的运行、更优化的能耗管理，提高运营效率和准点率。

故障诊断与预测： 列车在运行过程中会产生海量数据，包括牵引系统、制动系统、供电系统、辅助系统等。中车时代电气利用大数据和机器学习技术，建立列车健康管理系统。AI模型能够实时监测列车关键部件的运行状态，识别异常模式，预测潜在故障，并给出诊断报告和维护建议。这大大减少了计划外停运，保障了列车运行安全。

能量管理与优化： AI算法可以学习列车的运行曲线、线路坡度、客流情况等因素，智能调整牵引和制动策略，实现能量回收最大化，降低列车的综合能耗，对于实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要意义。

线路基础设施智能巡检： 传统的人工巡检效率低、易受环境影响且存在安全隐患。中车时代电气结合无人机、机器视觉和AI技术，开发智能巡检系统。无人机搭载高清摄像头和传感器，自动沿线飞行采集图像和数据，AI算法对图像进行处理和分析，自动识别钢轨裂纹、部件松动、异物入侵等隐患，大大提升了巡检效率和精度。

智慧车站与客流管理： 虽然中车时代电气主要聚焦车辆核心系统，但其在智能控制领域的经验也延伸至智慧车站的建设。通过AI视觉分析技术，可以实时监测站台客流密度，预测拥堵风险，优化乘客疏导方案，提升车站运营效率和乘客体验。

电力电子与新能源领域：AI的“绿色”应用

作为国内领先的电力电子器件供应商，中车时代电气在IGBT等核心器件的研发与制造方面具有强大实力。这些器件是新能源汽车、风力发电、光伏逆变器、智能电网等领域的“心脏”。AI在这些领域同样发挥着重要作用：

IGBT器件的智能设计与优化： 采用AI辅助设计工具，可以加速IGBT芯片的材料选择、结构设计和工艺优化过程，通过模拟和学习海量数据，快速找到最优解决方案，提升器件的性能和可靠性。

新能源汽车电驱动智能控制： 中车时代电气为新能源汽车提供电机控制器、DC/DC变换器等核心部件。AI技术可以优化电驱动系统的控制策略，实现更精确的扭矩控制、更高效的能量转换、更长的续航里程以及更低的系统噪声，提升用户驾驶体验。

电池管理系统（BMS）的智能化： 针对新能源汽车的动力电池，AI可以结合电池运行数据、历史衰减模式、环境温度等因素，更精确地预测电池的剩余电量（SOC）、健康状态（SOH）和剩余寿命（RUL），从而优化充放电策略，延长电池寿命，提升安全性。

智能电网与能源管理： AI技术应用于智能电网，可实现对电网运行状态的实时感知、负荷预测、故障诊断和能量优化调度，提高电网的稳定性和可靠性。中车时代电气在变流技术方面的优势，结合AI，能够更好地服务于能源互联和绿色电力应用。

研发创新与数据驱动：AI作为底层赋能

在中车时代电气的研发创新体系中，人工智能同样扮演着关键角色，成为推动技术进步的底层赋能技术。

数据分析与挖掘： 庞大的历史运行数据、试验数据、故障数据等是宝贵的财富。AI和大数据分析工具能够从中发现隐藏的规律、趋势和因果关系，为产品设计优化、故障模式分析、可靠性提升提供数据支撑。

仿真与数字孪生： 结合AI的数字孪生技术，可以在虚拟空间中创建物理系统的精确模型。通过实时数据驱动，数字孪生能够模拟实际系统的运行状态，预测性能、优化设计，甚至进行故障诊断和维护预演，大大缩短研发周期，降低试验成本。

知识图谱与专家系统： 中车时代电气积累了丰富的行业知识和专家经验。通过构建知识图谱和专家系统，AI能够将这些宝贵经验结构化、数字化，为新产品的开发、故障排查、技术培训提供智能支持，实现知识的传承与共享。

挑战与展望：迈向更智能的未来

中车时代电气在人工智能领域的探索与实践并非没有挑战。数据安全与隐私、算法的透明性和可解释性、AI伦理、海量异构数据的集成与治理、专业AI人才的培养与引进，以及AI系统与现有工业控制系统的深度融合，都是需要长期投入和攻克的课题。

然而，中车时代电气对AI的投入展现了其对未来发展的远见和决心。展望未来，该公司将继续深化人工智能在各个业务板块的应用：

深化数据湖和云平台建设： 建立更完善的数据基础设施，为AI算法提供高质量、大体量的数据支持。

构建AI核心能力平台： 打造自主可控的AI算法库、模型库和工具链，提升AI研发效率。

加强产学研合作： 与国内外知名高校、科研机构及AI科技公司开展深度合作，共同探索前沿技术。

培养复合型人才： 培养既懂轨道交通或电力电子专业知识，又精通AI技术的复合型人才队伍。

拓展国际市场： 将AI赋能的智能产品和解决方案推向全球，提升中国智造的国际影响力。

中车时代电气正以创新者的姿态，积极拥抱人工智能，将其视为推动企业高质量发展和产业升级的核心驱动力。通过在智能制造、轨道交通、新能源等领域的广泛实践，中车时代电气不仅提升了自身的运营效率和产品竞争力，更在构建安全、高效、绿色、智能的未来社会基础设施方面，贡献着中国智慧和中国方案。人工智能与重工业的深度融合，正在中车时代电气这片沃土上生根发芽，预示着一个更加智能化的工业新时代的到来。

2025-11-05

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