基于“4M1E”與“Bow-Tie”模型下的普速客車軸溫誤報(bào)警故障風(fēng)險(xiǎn)分析

王大林

摘要：將現(xiàn)場(chǎng)管理的五大要素“4M1E”與安全風(fēng)險(xiǎn)管理的“Bow-Tie”模型相結(jié)合，進(jìn)而引出基于“4M1E”與 “Bow-Tie”模型下頂事件的風(fēng)險(xiǎn)分析方法，對(duì)鐵路客車中常見(jiàn)的故障中的軸溫誤報(bào)警故障進(jìn)行分析，達(dá)到減少鐵路客車故障的發(fā)生，或者降低故障發(fā)生后的影響的目的。

Abstract： Combining the five elements of site management "4M1E" with the "Bow-Tie" model of safety risk management， this paper introduces the risk analysis method based on the "4M1E" and "Bow-Tie" model. Byanalyzing the common faults in the railway passenger cars， the paper aims to reduce the occurrence of the faults or the influence of the faults.

關(guān)鍵詞：Bow-Tie;鐵路客車;軸溫故障

Key words： Bow-Tie;railway passenger train;axle temperature fault

0 ?引言

經(jīng)過(guò)對(duì)基層站段發(fā)生鐵路客車車輛安全事故分析調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在安全事故調(diào)查分析過(guò)程中，采用的分析手段及分析方式仍然比較傳統(tǒng)，往往停留在對(duì)照規(guī)章文件來(lái)分析事故的階段，沒(méi)有一個(gè)較為系統(tǒng)化的分析方式及分析模型作為引導(dǎo)，這就造成對(duì)安全事故的分析不夠全面，存在漏項(xiàng)，制定的整治措施缺乏針對(duì)性，也不夠準(zhǔn)確。下面就以鐵路客車車輛常見(jiàn)故障中的軸溫故障為例，結(jié)合“4M1E”與“Bow-Tie”模型對(duì)故障進(jìn)行分析研究，從而將該模型推廣到鐵路客車車輛常見(jiàn)故障的分析中去。

1 ?事故樹(shù)與事件樹(shù)分析

1.1 事故樹(shù)分析法

事故樹(shù)分析法（Fault Tree Analysis，簡(jiǎn)稱FTA），又被稱為故障樹(shù)。事故樹(shù)分析法是一種邏輯分析問(wèn)題的方法，主要是根據(jù)事故發(fā)生的結(jié)果尋找事故發(fā)生的原因。

1.2 事件樹(shù)

事件樹(shù)分析法（Event Tree Analysis簡(jiǎn)稱ETA）是安全系統(tǒng)工程中一種常用的分析方法，事件樹(shù)是從一個(gè)初因事件開(kāi)始，按照事故發(fā)展的時(shí)間順序由初始事件開(kāi)始推論可能的后果，為確定安全對(duì)策找出主要依據(jù)，達(dá)到減緩事故發(fā)生影響的主要目的。

1.3 “Bow-Tie”模型

“Bow-Tie”模型是基于事故樹(shù)與事件樹(shù)的一種風(fēng)險(xiǎn)分析方法。通過(guò)對(duì)頂事件向左進(jìn)行事故樹(shù)延伸分析，尋找出造成頂事件發(fā)生的原因，向右進(jìn)行事件樹(shù)延伸分析，預(yù)判出頂事件造成的眾多結(jié)果，將兩者整合到一起，并在造成頂事件的各個(gè)原因與頂事件可能產(chǎn)生的各個(gè)結(jié)果之間，設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生屏障，加以阻斷，形成控制頂事件發(fā)生的措施與減緩頂事件發(fā)生后產(chǎn)生后果的措施。該模型最早被澳大利亞昆士蘭大學(xué)提出，現(xiàn)已應(yīng)用到眾多行業(yè)，該模型與傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析方式相比，能夠更加直觀的、全面的識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，不易遺漏，是一種主動(dòng)式與預(yù)測(cè)式相結(jié)合的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方式。

2 ?鐵路客車軸溫誤報(bào)警故障的分析

2.1 “4M1E”分析方式

“4M1E”是一種現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理的基本方法，即是人們經(jīng)常談到的人、機(jī)、料、法、環(huán)五大現(xiàn)場(chǎng)管理要素，同樣對(duì)于事故的分析，引入管理方式方法的概念，能夠使得事故在分析的過(guò)程中更加系統(tǒng)與全面。

2.2 基于“4M1E”與“Bow-Tie”模型下的分析

首先構(gòu)建“Bow-Tie”基本模型，如圖1。

“Bow-Tie”基本模型下，確定頂事件，即發(fā)生的故障事件，以頂事件為中心，模型向前演繹即為事故樹(shù)模型，將可能造成頂事件發(fā)生的原因按照人、機(jī)、料、法、環(huán)的順序進(jìn)行羅列。頂事件向后演繹形成頂事件發(fā)生后能夠引起的后果，構(gòu)成了簡(jiǎn)單的事件樹(shù)。在頂事件向前與向后進(jìn)行分析時(shí)，可能產(chǎn)生的原因及后果的途徑之中，施加措施加以阻斷造成頂事件發(fā)生的原因，或者減緩頂事件造成的后果，這便是我們分析頂事件時(shí)所尋求的措施。

2.3 普速客車軸溫誤報(bào)警故障風(fēng)險(xiǎn)分析的“Bow-Tie”基本模型構(gòu)思

對(duì)普速客車軸溫誤報(bào)警故障信息進(jìn)行收集，每一條信息主要包含造成故障的原因，故障引發(fā)的后果，列車途中應(yīng)急處置措施，庫(kù)內(nèi)整修改進(jìn)措施等內(nèi)容，本文選取某客車車輛段2018年10月至2019年10月，共計(jì)12個(gè)月全段1500輛普速客車出現(xiàn)的軸溫誤報(bào)警故障數(shù)據(jù)654件，按照“Bow-Tie”基本模型繪制分析步驟圖如圖2。

步驟1.首先將普速客車軸溫誤報(bào)警故障進(jìn)行分類。

歸納一個(gè)自然年內(nèi)出現(xiàn)的654件軸溫故障發(fā)生的主要原因類型，原因歸納可先按照“4M1E”的類型進(jìn)行歸類，其中部分出現(xiàn)的故障在進(jìn)行分析時(shí)產(chǎn)生的原因不止一種：

①人員因素。綜合654起故障分析，涉及人員因素主要有作業(yè)人員因素，檢修計(jì)劃編制人員因素，班組長(zhǎng)工因素。

A1：庫(kù)內(nèi)檢修人員進(jìn)行軸溫故障處理試驗(yàn)產(chǎn)生的誤報(bào)警51起;

A2：庫(kù)內(nèi)檢修人員日常專項(xiàng)修作業(yè)不標(biāo)準(zhǔn)造成誤報(bào)警32起;

A3：班組本崗位職工臨時(shí)請(qǐng)假，工作安排檢修人員技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)不達(dá)標(biāo)，造成檢修標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位，引起誤報(bào)警30起;

A4：新職人員技術(shù)業(yè)務(wù)不達(dá)標(biāo)21起;

A5：作業(yè)職工簡(jiǎn)化作業(yè)過(guò)程45起;

A6：檢修計(jì)劃編制人員漏下檢修計(jì)劃造成檢修超期5起。

②材料設(shè)備因素。歸納材料設(shè)備因素主要涉及軸報(bào)顯示器、感溫探頭、接線線束等部分。

B1：軸報(bào)顯示器故障154起;

B2：感溫探頭故障170起;

B3：接線線束接觸不良25起;

B4：接線盒螺栓松動(dòng)造成接觸不良33起;

B5：設(shè)備屏蔽線接地不良41起。

③檢修作業(yè)工藝因素。

C1：崗位檢修作業(yè)指導(dǎo)書(shū)存在漏項(xiàng)造成誤報(bào)警22起;

C2：缺少針對(duì)該單元專項(xiàng)修程的規(guī)定要求造成誤報(bào)警9起;

C3檢修標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不相符造成誤報(bào)警5起。

④環(huán)境因素。環(huán)境因素主要包括天氣及交路環(huán)境引起的誤報(bào)警，車輛其他電器設(shè)備及加裝改造單元干擾因素等。

D1：季節(jié)性暴雨天氣造成軸溫報(bào)警裝置進(jìn)水引發(fā)誤報(bào)警47起;

D2：暑運(yùn)期間長(zhǎng)大交路設(shè)備持續(xù)運(yùn)行，同時(shí)氣溫較高，對(duì)設(shè)備整體性能造成影響引發(fā)誤報(bào)警46起;

D3：車下逆變器、充電機(jī)干擾造成誤報(bào)警37起;

D4：集便器控制柜內(nèi)模塊電源干擾11起;

D5：電器元件使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)發(fā)生老化引發(fā)誤報(bào)警31起;

D6：其他原因造成誤報(bào)警28起。

步驟2.針對(duì)歸納出的造成頂事件發(fā)生的原因制定整改措施。

①針對(duì)人員因素制定措施。

E1：規(guī)范軸溫故障處置流程;

E2：組織對(duì)專項(xiàng)修作業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)，以小練兵的方式開(kāi)展專項(xiàng)修作業(yè)演練;

E3：班組工長(zhǎng)合力安排生產(chǎn)人員，對(duì)單一崗位人員加強(qiáng)多崗位技能培訓(xùn);

E4：強(qiáng)化新職人員定崗前的考試，將軸報(bào)單元檢修納入定崗考試內(nèi)容;

E5：職工作業(yè)過(guò)程全部進(jìn)行視頻錄制，采取抽查作業(yè)視頻及現(xiàn)場(chǎng)檢查的方式，對(duì)于發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)化作業(yè)過(guò)程明確考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核;

E6：檢修作業(yè)計(jì)劃實(shí)行雙審核制度，值班員制訂計(jì)劃后分管技術(shù)員進(jìn)行審核，漏下達(dá)計(jì)劃納入考核。

②針對(duì)材料設(shè)備因素制定措施。

F1：軸報(bào)器集中進(jìn)行檢修，梳理檢修軸報(bào)器更換配件信息，總結(jié)檢修方式，提升檢修質(zhì)量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)壽命周期更新軸報(bào)器;

F2：嚴(yán)格探頭浸水溫升試驗(yàn)，規(guī)范探頭安裝緊固扭矩要求;

F3：線束插接部位定期檢查，老化更新;

F4：結(jié)合春秋整修或者規(guī)定一定周期，對(duì)軸報(bào)車下接線盒接線情況進(jìn)行檢查;

F5：軸報(bào)屏蔽線普查，測(cè)量屏蔽線接地情況，未接地或接地不良使用屏蔽環(huán)重新壓裝接地。

③針對(duì)檢修作業(yè)工藝因素措施。

G1：加強(qiáng)檢修作業(yè)指導(dǎo)書(shū)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，形成自下而上的糾錯(cuò)機(jī)制，指導(dǎo)書(shū)制定后首先進(jìn)行一個(gè)月的驗(yàn)證，一線職工提出修改意見(jiàn)采納后進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，驗(yàn)證完畢后方可下發(fā)執(zhí)行;

G2：明確軸溫報(bào)警裝置專項(xiàng)修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及要求。

④針對(duì)環(huán)境因素的措施。

H1：軸報(bào)探頭加裝防雨橡膠套;

H2：更換車下電源干擾模塊;

H3：更換集便器控制柜內(nèi)干擾的電源模塊;

H4：長(zhǎng)大交路列車編組優(yōu)先考慮已更新各個(gè)電器配件的新廠段修車輛。

步驟3.普速客車軸溫誤報(bào)警可能產(chǎn)生的影響。

①車輛乘務(wù)員錯(cuò)誤按照真實(shí)熱軸故障進(jìn)行處置，提交限速證明，列車限速運(yùn)行，影響列車運(yùn)行的正常時(shí)刻，造成臨時(shí)停車，構(gòu)成設(shè)備故障或者D類事故。

②軸溫報(bào)警裝置長(zhǎng)時(shí)間報(bào)警，對(duì)旅客產(chǎn)生噪音污染，影響旅客休息。

③軸溫報(bào)警裝置長(zhǎng)時(shí)間報(bào)警，對(duì)客運(yùn)工作人員產(chǎn)生噪音污染，影響客運(yùn)工作人員休息與工作。

④列車入庫(kù)后增加地面檢修人員的工作量。

⑤軸溫報(bào)警裝置的誤報(bào)警信息影響地面值班監(jiān)控人員休息，增加其工作量。

⑥增加設(shè)備檢修、更換配件的成本。

步驟4.減少普速客車軸溫誤報(bào)警產(chǎn)生影響的措施。

I：車輛乘務(wù)員發(fā)現(xiàn)軸溫報(bào)警后，首先與值班室地面監(jiān)控人員聯(lián)系，確認(rèn)軸溫曲線圖是否為陡升陡降，軸溫曲線圖為陡升陡降為誤報(bào)警信息，按照要求進(jìn)行處置即可。如果軸溫曲線圖為緩慢上升趨勢(shì)，按照軸溫超溫報(bào)警處置流程處置。

J：及時(shí)關(guān)閉警報(bào)，如果繼續(xù)重復(fù)報(bào)警，在確認(rèn)為誤報(bào)警的情況下可以將報(bào)警軸位線甩下。

K：對(duì)工作人員的休息產(chǎn)生影響時(shí)，可按照工作人員工作時(shí)長(zhǎng)合理進(jìn)行班制調(diào)整，確保工作人員充分休息。

L：以修代換，以試驗(yàn)代替更新，減少修程，對(duì)于疑似故障配件使用試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，合格后可繼續(xù)使用。

M：對(duì)于誤報(bào)警車輛與真實(shí)報(bào)警車輛庫(kù)內(nèi)檢修分別制定措施，簡(jiǎn)化誤報(bào)警車輛檢修流程。

步驟5.通過(guò)分析，歸納總結(jié)，最終“Bow-Tie”基本圖如圖4。

3 ?分析取得效果

通過(guò)對(duì)普速客車軸溫誤報(bào)警故障建立“Bow-Tie”模型圖的方式，對(duì)故障發(fā)生的原因按照“4M1E”的管理方式類型進(jìn)行歸類，從而能夠清晰的看出材料設(shè)備原因是造成誤報(bào)警故障發(fā)生的主要原因，在材料設(shè)備因素中，軸報(bào)器及感溫探頭又是出現(xiàn)故障最集中的兩種配件，這就規(guī)范了降低誤報(bào)警制定的整改措施，使得整改措施制定的更加全面。與傳統(tǒng)的故障分析不同，傳統(tǒng)的故障分析在找到故障發(fā)生的原因，往往只是根據(jù)原因來(lái)制定整改方案，對(duì)于故障造成的后果施加的方可措施往往不足，通過(guò)本文分析建立的模型，能夠?qū)⒄`報(bào)警肯能造成的影響歸結(jié)為五種，每種影響均制定一到兩種減緩措施。這種分析方式，對(duì)于誤報(bào)警故障的日后分析建立了一整套較為完整的模型，能夠簡(jiǎn)化分析量。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)普速客車軸溫誤報(bào)警故障通過(guò)“Bow-Tie”模型與“4M1E”的管理方式進(jìn)行分析，能夠較為全面的將軸溫誤報(bào)警故障形成的原因及造成后果進(jìn)行歸類，這種故障分析方式，對(duì)于鐵路客車其他故障傳統(tǒng)的分析方式是一種啟發(fā)，也能夠延伸到普速客車其他類型故障的分析方面，具有一定的啟發(fā)意義。

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