摘要：近年来我国社会各方面高速发展，尤其是高速铁路已经逐渐领先世界，而高速铁路的建设也如火如荼，在这个背景之下，动车组的制造技术也不断革新。模块化组装可以有效节约动车组的生产时间，提高生产效率，在行业中应用越来越广泛。本文从模块化组装与传统组装方式比较入手，以动车组车内模块化预组装为例展开介绍。
关键词：模块化预组装；动车组；并行生产；环境组装
前言：
动车组的生产在设计时就应该考虑组装工艺的配合以及组装中各种问题的解决方式。模块化组装工艺一项系统性的工作，在设计时就需要按模块化设计，在组装时也便于实施模块化组装，从生产成本、生产质量和生产效率多方面考虑。传统的动车组装为串行组装，就是依次在车辆上安装部件，常出现的问题是单一环节会影响整体组装工程的进行。因此，将组装工艺分解为不同模块，进行预组装，不仅可以同时进行不同的组装环节，而且相互之间互不影响，各个模块组装好之后再进行整车组装，不仅可以提高生产效率，而且分为不同的模块进行生产，其专业性也更强。
一、模块化组装的不同模块介绍
动车组的模块化设计组装主要分为车顶模块、司机室模块、车下设备安装模块以及盒子间模块，以下展开介绍：
（1）车顶模块：车顶模块包括风道、中顶件、以及线槽等部件，工人在平台上操作，将钢结构车顶朝下固定，弯梁朝上固定，工装与翻转设备固定，完全安装完成后，再和无车顶车体连接在一起。这种车顶模块化组装工艺将使组装工作变得简单易操作。在传统的车顶工艺中，车体是整体焊接，车顶直接在车体之上，在安装车顶部件时，操作工人需要通过梯子等工具进行登高操作，不仅操作不便而且加大了劳动强度，车顶的模块化组装相比传统的车顶安装工艺更为简单方便。
动车组的车顶模块组装时，车顶为开放式，各种部件的调入安装非常便利，而且在焊接车顶模块前，厕所、洗脸间等大的设备进入车内安装非常方便。在传统的工艺中，一般是从车体的门口进入，不仅进入不便而且效率较低，为了提高安装效率，常将安装设备设计成分体式结构，但是分体式设备的结构复杂，安装工艺也更为复杂和低效，同时局部也丧失了整体性，而车顶的模块化设计与安装可以很好的解决这个问题。
（2）司机室模块：司机室主要使用高强度钢材焊接，而且结构造型不规则，要具备抗变形能力和低风阻的流线特性，保障车辆意外碰撞时的安全性。司机室模块包括内饰、操作台、电器柜以及线路等部分，安装完成后再和车体进行整体通过螺栓连接。传统的司机室与主体车体在一起，司机室的空间狭小，司机室的操作台、电器柜等设备的安装不便，而且操作台是个大部件，传统安装中难以整体进入安装，需要做成分体结构进入，然后在司机室内再进行组装，非常不便，而且假如在设计时留下大设备的进入空间，对车头的强度又有影响，在司机室安装完成后需要额外补充加强结构，因此采用司机室模块化设计安装可以解决这个问题，司机室模块化的设计为开放结构，安装时操作台整体进入，而且安装环境是独立安装，操作环境干扰因素低，安装效率高。
（3）车下设备安装模块：车下设备包括电力单元、制动单元、压缩机单元和垃圾处理单元等，他们结构不一，质量较大。传统的安装方式主要是在车底架焊接各种与设备相连的支座，然后再将设备和支座连接固定。设备安装相互独立，安装时操作工人要在车底或者设备间隙之间进行安装，不仅工作环境差而且安装效率低下。如果动车组采用车下设备模块化设计安装，将主电力单元、制动单元等都进行模块化设计安装，然后再将整体设备与车体底架固定安装，首先通用化设计不同设备的连接件，将支座根据不同设备的固定位置进行焊接，然后将设备与对应支座固定连接，进行车底安装时可以提升车体高度，然后将模块化的部件进行安装，大部分情况下车下设备的模块化安装相比传统方式操作方便，一般站在两侧工作，改善了操作工人的工作环境，提高了工作效率。
（4）盒子间模块：动车组的盒子间模块包括玻卫生间、厕所拉门等附属部件，然后在独立空间模拟车上安装预组为一体化模块，然后再讲模块化的卫生间整体装入车体内。
二、盒子间模块化预组装工艺介绍
动车组的模块化组装是系统的工作，以下以盒子间模块为例对动车组模块化预组装进行介绍：
（1）盒子间模块化组装应用工具：预组装平台模拟车体，所有工作在预组装平台上完成；经纬仪用于车内预组装定位；在模块化组装前对不同门和弧度进行测量记录，并制作样板；此外，还有各种工具。以预组装平台为基准面，经纬仪确立定位基准线，保证盒子间模块的预组装工艺。
（2）盒子间模块化组装的工序：定位基准、确定位置、预开眼孔、固定门前间壁、安装压条、吊挂上滑轨、挡胶条安装、安装下滑轨、门板预装、调整后间壁、拆除拉门、固定门后间壁、恢复拉门、安装厕所门。
（3）盒子间模块化组装主要工艺注意事项：首先基准线确定：动车组盒子间模块预组装时要模拟车上的安装状态，首先要通过预组装平台与经纬仪确定盒子间的安装坐标，通过调整然后定位盒子间的安装位置；其次固定间壁：模拟实际环境，先铺装地板，以间壁下为定位基准，按图纸位置固定间壁，保障间壁不偏移然后将间壁固定；然后是压条安装：压条安装要保证边缘一致，压条要处于同一平面，保障安装牢固可靠；滑轨安装保证门口开度，安装后要满足顺畅平滑，噪音与运行阻力低等要求；橡胶条要保证密封不透光；间壁调整要保持各部件之间的间隙符合要求，并且要设计图纸吻合；厕所门安装要保证门与间壁的连接弧度顺接流畅，调整合适后固定在骨架上。
（4）盒子间的内装配件模块：动车组车内的设备来自不同的厂家，传统的模式组装难度大，但是如果采用模块化设计组装可以有效避免这个问题，采用模块化设计在把不同的设备车下预组或者选择同一家厂商提供设备由厂商进行预组，可以有效加快组装速度与生产效率。
三、模块化组装的优势与缺点
传统的动车组 组装工艺是串行组装，在组装过程中是依次进行，任何单一环节出现问题都会影响整体组装工程的进行，影响生产的效率。通过针对动车组的模块化设计安装，动车组不同的部分在不同的工位独立同步进行，互不影响。通过科学化的模块设计与施工，进行专业化生产组装，模块化设计施工具有开放施工，影响因素少，组装效率高，生产速度快等优点，对于提高生产效率作用巨大。
但是由于模块化组装是不同的独立工序，对场地的占用面积较大同时对设备的数量要求和专业要求也比较多，因此在前期的投入上成本比较大。比如车顶模块需要将车顶朝下放置，假装风道等部件时车顶弯梁要朝上放置，完车后将车顶模块与车体进行焊接时吊装翻转，因此需要增加龙门吊设备、翻转设备以及专用的焊接设备，整个设备的成本较高。此外与传统的车顶结构相比，模块化设计安装的车顶模块在安装时需要预留空间，因此需要对部分结构焊接掩盖，外形在符合动力学的同时还要美观，使整体的车体结构更为复杂。
结束语：
动车组的组装同时要满足设计要求和质量要求，动车组具有运行速度快，外形流畅，内部设备好的特点。为了达到动车组的要求，不仅在设计时要严格要求，在组装方面也要严格要求，动过模块化预组装工艺，组装时间可以有效缩短，不同的模块可以在不同的地方同时进行组装，生产效率比较高。而且模块化组装的质量完全可以达到设计要求。动车组在设计时要充分考虑模块化设计，配合模块化的组装工艺的实施。提高动车组的生产效率。
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