數(shù)字化在動車組轉(zhuǎn)向架高級檢修故障處理中的應(yīng)用

陳拓

摘 要：動車組轉(zhuǎn)向架高級檢修過程中，故障處理漸漸成為生產(chǎn)的瓶頸。通過將數(shù)字化應(yīng)用于動車組轉(zhuǎn)向架故障處理，能夠有效解決這一生產(chǎn)瓶頸。同時(shí)也對“未來工廠”和“數(shù)字化工廠”等技術(shù)理念在動車組檢修中的具體應(yīng)用進(jìn)行了初步嘗試。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化 動車組轉(zhuǎn)向架 故障處理 高級檢修

中圖分類號：U216 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0032-01

結(jié)合動車組檢修制度的設(shè)計(jì)初衷，動車組轉(zhuǎn)向架的高級檢修主要體現(xiàn)了計(jì)劃預(yù)防修的特征。在面臨故障問題時(shí)，主要以單元部件換件修與專業(yè)修造廠對單元部件進(jìn)行返廠解體修為主要手段進(jìn)行故障的排除。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，故障處理與生產(chǎn)協(xié)調(diào)間產(chǎn)生了一系列沖突與矛盾。

1 動車組轉(zhuǎn)向架高級檢修現(xiàn)狀

動車組轉(zhuǎn)向架的高級檢修大致可以歸納為以下幾步：

（1）轉(zhuǎn)向架各部件分解。為各部件更為精細(xì)的檢修提供了先決條件。

（2）轉(zhuǎn)向架各部件檢查。轉(zhuǎn)向架各部件檢查圍繞檢修作業(yè)指導(dǎo)書上的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)展開，經(jīng)檢查合格的部件流入組裝工序。

（3）故障處理。動車組轉(zhuǎn)向架高級檢修過程中對具體部件的故障處理，結(jié)合動車組檢修制度的原則，一般采取三種處理方式：自主修理消除故障、單元部件換件修、部件返回專業(yè)修造廠解體修。

（4）轉(zhuǎn)向架組裝。所有配件檢修完畢合格后進(jìn)行轉(zhuǎn)向架的整體組裝，并進(jìn)行轉(zhuǎn)向架的整體試驗(yàn)。

2 故障處理過程中的具體問題

理論上，在計(jì)劃預(yù)防檢修模式中，故障處理占用的時(shí)間應(yīng)壓縮在一定比例內(nèi)。但實(shí)際生產(chǎn)過程中，故障處理本身及其衍生出的一系列不利因素對生產(chǎn)計(jì)劃的保證造成了較大影響。

目前現(xiàn)場對于故障處理的主要手段為，班組檢查發(fā)現(xiàn)故障后，對講機(jī)提報(bào)技術(shù)、質(zhì)檢。技術(shù)負(fù)責(zé)故障判定和處理方案的制定，并進(jìn)行故障的匯總。這樣的管理模式存在幾點(diǎn)缺陷：

（1）無論故障是否重要，都需要現(xiàn)場查看及判斷。造成了一定的生產(chǎn)資源浪費(fèi)和處理效率低下。

（2）處理過程中不得不忽略部分小故障，不利于故障的采集、統(tǒng)計(jì)。

（3）管理松懈，故障處理缺乏規(guī)范，導(dǎo)致匯總材料反應(yīng)的信息有限，參考價(jià)值不大。

3 數(shù)字化在動車組轉(zhuǎn)向架故障處理中的應(yīng)用

智能制造系統(tǒng)自被提出以來，得到了世界各國政府、企業(yè)及研究開發(fā)機(jī)構(gòu)的高度重視與大力發(fā)展并產(chǎn)生了大量研究與應(yīng)用成果，有力推動了“未來工廠、下一代制造系統(tǒng)”和“數(shù)字化工廠”等技術(shù)理念的產(chǎn)生及其工程化實(shí)施應(yīng)用。動車組轉(zhuǎn)向架高級檢修中，故障處理的數(shù)字化應(yīng)用需要通過以下措施實(shí)現(xiàn)。

3.1 車間內(nèi)WIFI網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)及終端的設(shè)置

在車間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)wifi覆蓋。建立的無線網(wǎng)絡(luò)有專用的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，同時(shí)通過路由器連接到已有的有線以太網(wǎng)中，從而能夠做到和已有的網(wǎng)絡(luò)的通信連接。

以職工日常持有的手機(jī)作為數(shù)據(jù)采集終端，對發(fā)生的故障進(jìn)行拍照、簡單編輯并上傳。拍攝的故障信息需進(jìn)行具體工位的選擇，上傳后故障處在相應(yīng)工位模塊中，由工位對應(yīng)的質(zhì)檢員、技術(shù)員進(jìn)行處理。

平板電腦或臺式電腦終端配合相應(yīng)的軟件功能，供管理部門查閱在線故障的狀態(tài)，從而對故障進(jìn)行判斷、處理、反饋等開閉環(huán)管理。當(dāng)故障處理完畢后形成故障處理案例，儲存于數(shù)據(jù)庫中供管理人員參閱。

3.2 終端設(shè)備功能的實(shí)施

質(zhì)檢員登錄系統(tǒng)后可看到當(dāng)前在線待檢的狀態(tài)，通過對簡單的故障信息進(jìn)行審核，將重要的，需技術(shù)判定的故障信息進(jìn)行篩選，標(biāo)定為技術(shù)待辦事項(xiàng)并等待技術(shù)組織進(jìn)行故障處理的具體實(shí)施。

對應(yīng)工位的技術(shù)員收到技術(shù)待辦提示后，選擇相應(yīng)工位，進(jìn)入圖形化的故障本，便可查看到按工位拍攝的故障圖片，圖上標(biāo)明了故障部位，點(diǎn)擊該故障部位（以3D動畫模型或爆炸圖的形式進(jìn)行顯示）可調(diào)出具體部件的檢查標(biāo)準(zhǔn)、歷史故障處理案例及配套的故障處理模擬動畫或標(biāo)準(zhǔn)化視頻等信息。技術(shù)人員通過綜合分析，制定相應(yīng)的處理方案。

3.3 處理指令的布置、查看

處理指令是技術(shù)人員制定處理實(shí)施指令并指定給相關(guān)工班長的具體故障處理指令。工班長通過終端設(shè)備查看到與他相關(guān)的處理指令，對其做出處理后反饋處理結(jié)果。指令由車間技術(shù)員編輯，對“已處理”的工作指令進(jìn)行質(zhì)檢確認(rèn)后，即可撤銷該工作指令，否則將其打回重新處理。

3.4 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的管理

故障處理系統(tǒng)內(nèi)儲存有完整的高級檢修規(guī)程和檢修作業(yè)指導(dǎo)書，以及模擬作業(yè)動畫或標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)視頻等信息，通過故障的標(biāo)準(zhǔn)化語言描述等方法，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場故障的自動關(guān)聯(lián)。在此基礎(chǔ)上，建立完整的技術(shù)通知單的建立、審核和發(fā)布流程，并建立技術(shù)通知與相應(yīng)車型的聯(lián)系，同時(shí)，技術(shù)通知與現(xiàn)場故障也進(jìn)行自動關(guān)聯(lián)。

3.5 故障案例的匯總、統(tǒng)計(jì)

對于日常故障處理的案例，由技術(shù)員負(fù)責(zé)信息的編輯，編輯的具體內(nèi)容包括故障編號（含日期信息）、車型車號、故障部位（按動車轉(zhuǎn)向架六大塊組成部件進(jìn)行劃分）、故障代碼、故障現(xiàn)象（采用標(biāo)準(zhǔn)化語言）、處理方案（按三種常規(guī)方案劃分，采用標(biāo)準(zhǔn)化語言）等字段。

各類故障處理信息經(jīng)過長期積累，逐步形成故障知識庫，故障知識庫可建立為故障樹的形式。將故障庫與轉(zhuǎn)向架數(shù)字化模型聯(lián)系起來，建設(shè)一個(gè)含文字、圖形、視頻的多媒體數(shù)據(jù)庫，并按一定的規(guī)則提取故障部位及故障內(nèi)容中的關(guān)鍵字與故障知識庫中的故障部位及標(biāo)準(zhǔn)化語言的故障現(xiàn)象進(jìn)行匹配（類似于互聯(lián)網(wǎng)的搜索引擎功能），實(shí)現(xiàn)故障信息的自動統(tǒng)計(jì)、分類功能。如果是新增的故障信息，可以手動進(jìn)行分類，同時(shí)將該條信息經(jīng)編輯后加入故障知識庫。

通過建立不同的報(bào)表模板，并根據(jù)報(bào)表所需的內(nèi)容對故障信息進(jìn)行搜索，實(shí)現(xiàn)自動生成和導(dǎo)出打印各種報(bào)表的功能。報(bào)表能夠根據(jù)統(tǒng)計(jì)人員的具體需求進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的自動統(tǒng)計(jì)。

4 數(shù)字化故障處理管理對于生產(chǎn)的改善

（1）通過故障信息采集的數(shù)字化，能夠達(dá)到車間故障的全覆蓋采集。一些微小故障頻次變化，通過科學(xué)分析方法能夠及時(shí)掌握包括人員變動、設(shè)備工具故障等對生產(chǎn)的影響，為真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程管控奠定基礎(chǔ)。

（2）轉(zhuǎn)向架檢修過程中，外觀檢測或者功能測試等過程會產(chǎn)生大量的缺陷、不良現(xiàn)象的描述。這類數(shù)據(jù)對于檢修過程的質(zhì)量改進(jìn)具有更實(shí)質(zhì)的意義。鑒于此，我們可以對各種生成的報(bào)表，通過帕累托圖來統(tǒng)計(jì)和分析，按照相應(yīng)統(tǒng)計(jì)法則統(tǒng)計(jì)不同類型缺陷發(fā)生的頻次，從而找出主要缺陷，以便針對性地改進(jìn)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、增減相應(yīng)工序、調(diào)整生產(chǎn)流程、確定備品數(shù)量來實(shí)現(xiàn)過程改進(jìn)，進(jìn)一步縮短檢修周期。

（3）數(shù)字化故障處理的構(gòu)建有很大的發(fā)展空間，在未來生產(chǎn)過程中，通過對物流配送管理范圍內(nèi)的對象附加電子標(biāo)簽，以實(shí)現(xiàn)全車間配件、輔料、緊固件的量化，從而在物料管理、配件管理領(lǐng)域推行先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)管理。同時(shí)，通過電子扭矩扳手扭力反饋、軸端大螺母擰緊設(shè)備扭矩信號的傳輸?shù)葘?shí)時(shí)反饋信息，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程管控，使質(zhì)量管理真正做到實(shí)時(shí)反饋，全員、全工序參與，進(jìn)一步保障質(zhì)量安全。

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