RCM在南京地鐵設(shè)備維修管理中的應(yīng)用創(chuàng)新和實踐

徐 慧，毛一軒

南京地下鐵道有限責(zé)任公司運營分公司，江蘇南京 210012

RCM在南京地鐵設(shè)備維修管理中的應(yīng)用創(chuàng)新和實踐

徐 慧，毛一軒

南京地下鐵道有限責(zé)任公司運營分公司，江蘇南京 210012

本文介紹了南京地鐵采用以可靠性為中心的維修（RCM）來確定關(guān)鍵設(shè)備的維修策略，并輔以TNPM、RCA、EAM相融合的推行模式，各取所長、互為補充，在創(chuàng)新中促進了RCM的推行效果。

RCM；TNPM；RCA；EAM；維修策略

0 引言

RCM（Reliability Centered Maintenance）是著重對關(guān)鍵設(shè)備維修活動優(yōu)化調(diào)整的一種方法、手段，用以降低故障后果風(fēng)險，保證在該設(shè)備上所花費的維修活動最經(jīng)濟有效。國內(nèi)多個重點領(lǐng)域都廣泛采用RCM進行維修優(yōu)化，并取得了顯著的成功，獲得了相當(dāng)好的的經(jīng)濟效益和管理效益。

南京地鐵一號線于2005年9月開始進入全線正式運營，各類設(shè)備逐漸進入故障多發(fā)期，為了保證整個系統(tǒng)正常、安全、有效運轉(zhuǎn)，在確保系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上，盡可能的降低設(shè)備維護成本，提高設(shè)備的使用效率，南京地鐵結(jié)合企業(yè)發(fā)展的態(tài)勢，引進了全新的高效維修管理模式，適時導(dǎo)入了RCM，并輔以TNPM、EAM、RCA等先進的理念與方法，各取所長，互為補充，努力探索出了一條適合南京地鐵特色軌道交通設(shè)備維修管理特征的，“從人治到法治、從經(jīng)驗到規(guī)范” 的可持續(xù)發(fā)展新路。

1 南京地鐵RCM實施規(guī)劃

RCM優(yōu)先考慮安全故障，將維修重點放在影響整個軌道交通系統(tǒng)運營安全的關(guān)鍵設(shè)備上。為盡可能最大化RCM的推行效果，確定了RCM與TnPM、EAM、RCA相結(jié)合的推行策略，全程貫徹規(guī)范化、標(biāo)準化、決策科學(xué)化，建立、健全故障管理體系。

RCM的實施帶有較強的科學(xué)程序化和標(biāo)準化管理，因而必須避免工作的隨意性，只有通過TnPM進行管理的標(biāo)準化，規(guī)范化才能保證RCM的有效、深入實施，使設(shè)備的維護和修理建立在RCM——基于先進技術(shù)水平的科學(xué)決策上，而不是建立在定時計劃檢修或是人員的高度責(zé)任心上。EAM（企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)）為RCM的有效實施提供規(guī)范化的數(shù)據(jù)，是RCM分析順利開展的重要保證。

表1 3年4階段規(guī)劃框架

南京地鐵參照阿蘭威爾遜的四階段規(guī)劃理念，制定了南京地鐵一號線的總體3年4階段規(guī)劃。四階段的規(guī)劃理念體現(xiàn)了逐步推進、遞進式發(fā)展模式，界限清晰，各階段目標(biāo)明確。

從對RCM的認識和具體推進角度來講，大致分為從困惑——認識——控制——優(yōu)質(zhì)4個分階段目標(biāo)，而基于RCM的“從困惑到優(yōu)質(zhì)”的四個層次分別對應(yīng)的具體內(nèi)容參見表1。

2 南京地鐵RCM和TnPM、EAM、RCA的有效融合

TnPM（全面規(guī)范化生產(chǎn)維護）是以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo)，全員參與對全系統(tǒng)進行規(guī)范的預(yù)防性維修的設(shè)備保養(yǎng)和維修體制，核心是點檢制、生產(chǎn)現(xiàn)場管理以及設(shè)備維修模式的系統(tǒng)設(shè)計——SOON體系。

根本原因分析RCA（Root Cause Analysis），是跟蹤調(diào)查故障與故障原因之間的因果關(guān)系，直到找到問題的根本原因，并采取相應(yīng)解決措施予以解決，防止故障事件再次發(fā)生。

EAM是利用信息技術(shù)手段，將設(shè)備的建檔、備件、故障代碼定義與設(shè)備預(yù)防性維護（定期計劃維修、預(yù)測性維修）、緊急故障維修、故障跟蹤分析、備件采購、備件庫存等各種信息用統(tǒng)一的平臺集中管理，目標(biāo)是保證在備件庫存資金以及維護、維修費用最小的情況下，設(shè)備的可用性最好、性能提高、使用壽命延長。

通過以上的概念分析可知，RCM、TNPM、RCA、EAM都是以設(shè)備資產(chǎn)維護管理為目標(biāo)，它們之間是相互聯(lián)系和高度統(tǒng)一的，南京地鐵充分運用其相互間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并將它們有機融合。它們之間的關(guān)系如圖1所示。

2.1 南京地鐵RCM和TnPM有效融合

RCM最初是為航空業(yè)開發(fā)的，其前提條件是要求航空工業(yè)具備基本的設(shè)備運轉(zhuǎn)條件（如無污染、無松動和無潤滑問題），而且操作人員（飛行員）的技能水平、養(yǎng)成和訓(xùn)練要求的標(biāo)準要高?？墒谴蠖鄶?shù)的制造業(yè)和礦業(yè)公司并不具備這樣的基本的設(shè)備運轉(zhuǎn)條件和操作人員的技能和作業(yè)水平，從而根本談不上應(yīng)用任何級別的RCM技術(shù)。因此，以TnPM作為提高整個公司質(zhì)量的策略，就可以確保建立基本的設(shè)備運行條件和培訓(xùn)出熟練的操作人員。同時，TnPM鼓勵全員參與，通過TnPM的實施能使所有工人能積極的、有意識的避免失誤減少損失，這樣企業(yè)就能經(jīng)濟有效的實現(xiàn)早期故障診斷和減少失效。

通過TnPM幾年來在南京地鐵的實踐，我們發(fā)現(xiàn)，公司現(xiàn)在的設(shè)備管理水平有了較大的提高，在樣板建設(shè)、設(shè)備操作環(huán)境、人員積極性方面有很大提高。但問題仍然存在：對于設(shè)備怎么修什么時候修的問題沒有一個切合實際的標(biāo)準，設(shè)備的維修效果不是很好，維修成本及費用沒有合理的量化指標(biāo)，浪費較大，因維修不當(dāng)造成的設(shè)備故障屢屢出現(xiàn)。在此情況下，企業(yè)將RCM與TnPM結(jié)合，使維修更有效，維修資源利用率更高。

圖1 南京地鐵RCM、TnPM、RCA、EAM有機融合

2.2 南京地鐵RCM、TnPM和EAM的有效融合

設(shè)備維修最常見的是故障修和預(yù)防性維修。缺陷消除是事后維修，是被動維護的一種，會造成停工，帶來經(jīng)濟損失。預(yù)防維修是主動維修的一種，是在故障發(fā)生之前進行的維修，是以時間為基準，定義一個周期性的維修計劃，但這有可能造成設(shè)備的不足維修或過度維修，降低設(shè)備的可用性，增加了維修費用。

南京地鐵通過RCM的推行試圖避免以前故障修和預(yù)防性維修造成的損失。RCM完成了確定任何資產(chǎn)在安全可靠運行要求下的維護需求過程，確保了該修就修，同時，我們將EAM系統(tǒng)中的設(shè)備臺帳數(shù)據(jù)、設(shè)備的歷史缺陷數(shù)據(jù)傳遞到分析系統(tǒng)進行RCM分析，并將分析系統(tǒng)得到的狀態(tài)值返回EAM系統(tǒng)，從而確定某個維修策略。

應(yīng)該說，RCM、TnPM是EAM的理論基礎(chǔ)，是輸入。南京地鐵通過EAM完善設(shè)備臺帳數(shù)據(jù)，收集故障信息，建立設(shè)備履歷表。而RCM、TnPM確定的維修策略通過EAM管理、展現(xiàn)和量化，并固化TNPM建立的規(guī)范化管理體系和流程。

對采取周期性預(yù)防維修策略的任務(wù)，按照運行時間、行駛里程、轉(zhuǎn)數(shù)等自動生成預(yù)防性維護工單；對采用狀態(tài)監(jiān)測方法的任務(wù)，通過對采集點溫度、濕度、壓力等的測量或記錄，采取預(yù)測性的維修，當(dāng)測量值超過閥值時報警并自動生成工單，或在綜合設(shè)備基礎(chǔ)信息、離線檢測數(shù)據(jù)（點檢）及實時監(jiān)測數(shù)據(jù)后，通過專家診斷系統(tǒng)分析，生成預(yù)測性的維修工單；對采取重新設(shè)計的項目，選擇設(shè)備變更工單；對確定采用事后維修的故障，通過被動的方式進行處理，開故障工單，走故障處理流程。

2.3 南京地鐵RCM和RCA有效融合

RCM主要通過回答7個關(guān)于設(shè)備方面的問題來決定維修的級別。 RCA的目的是找出故障發(fā)生的根本原因，采取合適的方法排除故障，確保故障不再發(fā)生。要進行RCA，就要從分析故障模式開始。RCA利用邏輯樹逐層查明故障原因，它的優(yōu)點是真正的故障原因通過逐層的證明而被推導(dǎo)出。RCM以故障模式為分析的結(jié)束點，RCA以故障模式為分析的起點。設(shè)備管理系統(tǒng)示意圖中RCM和RCA的關(guān)系如圖2所示。

圖2 設(shè)備管理系統(tǒng)示意圖

南京地鐵對關(guān)鍵設(shè)備采取RCA根源分析方法追溯故障的根本原因：收集設(shè)備故障信息、鑒別故障性質(zhì)、發(fā)現(xiàn)故障規(guī)律，為RCM維修周期的確定提供判定依據(jù)。RCA的分析結(jié)果——根本原因列表也為RCM分析提供了完整的故障模式集合，為RCM分析的全面性和完整性提供了保證。

3 南京地鐵RCM的應(yīng)用成果

通過幾年RCM與TnPM、RCA、EAM的融合推行，多個關(guān)鍵設(shè)備的維修策略得到了改進，經(jīng)實踐驗證，效果良好。列舉幾例：

信號設(shè)備FTGS軌道電路經(jīng)RCM分析對維修策略進行調(diào)整后，取得了明顯效果：通過對板件采取的新增修程，提前發(fā)現(xiàn)并解決了46起放大濾波板劣化故障，避免了大量行車故障的發(fā)生。截至2009底，軌道電路只發(fā)生11起故障，月均2.2起，與08年月均3.5起故障相比，下降達37.14%。同時08年由于軌道電路故障造成的列車晚點月均次數(shù)為1.5列次，09年度僅為0.4列次，下降73.33%。

通過對自動售票機硬幣鼓燒毀問題的RCM分析，開發(fā)了CHS電源保護裝置，09年4月份將改進后的電源保護裝置全部安裝到位。至今已檢測到多次CHS電源保護裝置的自動保護起效，尚未發(fā)生一起硬幣鼓損壞的故障。

通過對軌道P60-9單開道岔的分析，對原有的檢修項目、內(nèi)容和周期進行了調(diào)整。2009年以來按照新的維修策略，對設(shè)備可靠度進行跟蹤。由于該設(shè)備故障發(fā)生較低，我們主要針對設(shè)備在新的維修策略下，分析對比2008年和2009年幾何尺寸變化趨勢：上行線道岔其中08年1級偏差為0.5處/月，2級偏差為0.1處/月，09年為1級偏差為0.25處/月，二級偏差沒有；下行線道岔，其中08年1級偏差為0.9處/月，2級偏差為0.17處/月，09年為1級偏差為0.75處/月，二級偏差沒有。通過這上下行線道岔幾何偏差的統(tǒng)計，可以看出新的維修策略明顯的提高了設(shè)備的可靠度，幾何偏差發(fā)生頻率逐步下降。

其他軌道交通系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，如電客車的受電弓、列車車門等通過RCM分析，一方面工程技術(shù)人員加深了對設(shè)備功能和原理的理解，另一方面逐步把握設(shè)備的維修需求，對規(guī)程進行了調(diào)整和優(yōu)化。

4 南京地鐵RCM實施及應(yīng)用的總結(jié)及展望

RCM、TnPM、RCA以及EAM都是設(shè)備管理的新理念、新方法、新手段，在我國也正處于起步階段，正被越來越多的企業(yè)用于設(shè)備的維修管理中。然而每種模式的使用都存在其適用性和局限性，只有將幾種模式融合推行，才能取得1+1>2的效果。南京地鐵拓寬思路，根據(jù)軌道交通設(shè)備復(fù)雜性的特點及管理目標(biāo)要求，將上述理念和方法充分融合、各取所長、優(yōu)勢互補，在創(chuàng)新中增強了RCM形成具有軌道交通特點、穩(wěn)健、精益的設(shè)備維修新體制。

RCM是一個縱橫交錯的分析過程，RCM分析在南京地鐵的運用提升了所有參與人員對設(shè)備和檢修認識的高度，優(yōu)化了維修方法和內(nèi)容，在降低了工作量的同時提高了設(shè)備可靠性。同時分析過程對設(shè)備維護人員的設(shè)備故障處理和日常檢修是一個系統(tǒng)、全面的指導(dǎo)。設(shè)備RCM分析的過程也就是書本和現(xiàn)場、理論與實踐相結(jié)合的過程，RCM分析人員將工作中積攢的經(jīng)驗融入分析的過程，通過運用和反饋檢驗分析的結(jié)論。

[1]莫布雷.以可靠性為中心的維修[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995.

[2]賈希勝.以可靠性為中心的維修決策模型[M].北京：國防工業(yè)出版設(shè)，2007.

[3]高社生，張玲霞.可靠性理論與工程應(yīng)用[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2002，8.

[4]郭永基.可靠性工程原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002，1.

[5]蔣太立.基于RCM理論的維修決策研究.2006，5.

[6]夏良華，賈希勝，徐英.設(shè)備維修策略的合理選擇與決策流程[J].火炮發(fā)射與控制學(xué)報，2006（4）：63-67.

U231+.94

A

1674-6708（2010）23-0180-03

徐慧，工程師，南京地鐵運營分公司物資設(shè)施部副部長，主要工作內(nèi)容：設(shè)施設(shè)備管理

毛一軒，助理工程師，工作單位：南京地鐵運營分公司車輛部