在机车产品多品种、小批量用户订单生产模式下，需要产品的设计和制造迅速对市场需求做出响应，同时提高产品性能、保证产品质量、降低生产成本、提高产品的竞争力是装备制造企业生存和发展的首要任务。 本课题力求在机车产品设计开发和制造领域，对其空气制动系统进行模块化设计，对该系统的一些关键部件和典型结构进行集成化结构设计，应用Pro/E软件，实现所有的零部件的三维建模和虚拟装配。同时以该系统中的管路的三维模型为纽带，建立空气制动系统制造关键环节—管子制造的数字化生产模式，取代落后的手工放样的管子制作工艺方式；对管件使用的胎具进行三维设计，建立起高效、经济的工艺装备制造方式；同时解决一些在管子弯制过程中影响成型质量的惯性问题，从而全面提高机车空气制动系统的制造工艺水平。 本课题围绕SSJ3型电力机车空气制动系统采用的全新的设计思想和设计手段以及制造和装配工艺的提升而展开的。 1.探讨了模块化设计理念在机车空气制动系统设计领域的应用问题，完成了SSJ3型货运电力机车的空气制动系统的模块化设计。 采用钎焊的集成气路板结构，实现了空气制动系部件的模块化和集成化；采用预制管排、橡胶密封的快装管接头、可调管卡等结构，实现了空气制动系统管路的模块化；空压机组、总风缸等大部件采用的位置可调结构和非焊接装配的结构。 2.利用Pro/E软件，完成了SSJ3型货运电力机车的空气制动系统的三维设计。 3.提升了机车空气制动系统制造的几项关键工艺的水平，包括管子弯制技术、管子组焊胎具的设计技术以及管子弯曲成型工艺中的弯曲缺陷和弯曲变形补偿等方面的内容。 利用该系统进行三维设计的契机，以数控弯管为核心，建立起管子数字化生产模式，实现机车空气管路系统管子的设计、工艺性审查、数据转换、数控弯制及生产管理的全过程的数字化信息传递，取代一直沿用的落后的作业方式；利用PRO/E软件的参数化特征造型的优势和组合夹具灵活方便的装配方式，对管件组焊/校验胎具采用“直接建模”和“虚拟装配”两种方式进行三维设计，极具经济价值；对管子弯曲成型工艺中产生的各种缺陷产生原因进行分析，提出解决方案，并对一直困绕管子弯曲工艺的弯曲回弹和弯曲拉伸变形问题提出了切实可行的解决方案，全面提高管件的弯曲质量。