常州地鐵AFC設(shè)備維修與管理

戴 俊

(常州軌道交通運(yùn)營分公司 江蘇 常州 213000)

一、引言

維修是維護(hù)、檢查及修理的總稱。維護(hù)是為了保持延長、改善提高設(shè)備機(jī)械性能而實(shí)施的技術(shù)活動(dòng)；修理則是為了恢復(fù)、改善提高設(shè)備性能而實(shí)施的技術(shù)活動(dòng)。從實(shí)際情況來看，設(shè)備維修的作用可以概括為“增加利潤、節(jié)省材料、延長設(shè)備的使用壽命、減少維護(hù)費(fèi)用、避免事故”。維修為設(shè)備的順利運(yùn)行提供重要保障，因此隨著維修技術(shù)的提高和進(jìn)步，如何確保設(shè)備無故障運(yùn)行，保證設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)是重點(diǎn)研究方向。

常州地鐵雖然是惠民工程，但是如何節(jié)約成本，提高收益卻是必不可少的一部分。常州地鐵1號(hào)線AFC系統(tǒng)在正線共有236臺(tái)TVM、66臺(tái)BOM以及524臺(tái)AGM，合理的維修模式可以降低很大的成本，同時(shí)也要保證AFC的售檢票功能，適合常州地鐵AFC設(shè)備的維修模式是一個(gè)值得研究的課題。

二、維修介紹

維持和恢復(fù)設(shè)備的額定狀態(tài)及確定和評(píng)估其實(shí)際狀態(tài)的措施。維修是維護(hù)、檢查及修理的總稱，如下圖(圖一)所示：

圖一

維修的必要性在于：AFC設(shè)備在使用過程中都不可避免的存在有形及無形磨損，在特定條件下，AFC設(shè)備即使未投入使用，但經(jīng)過一定時(shí)間后，其功能也將逐漸減退甚至消失。從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上來看，對(duì)磨損及消耗的設(shè)備進(jìn)行維修管理的問題，便存在一個(gè)決策優(yōu)化的問題。何時(shí)進(jìn)行維修，維修到何種程度，也就是維修計(jì)劃和維修層次的問題，連同維修組織等因素便構(gòu)成了一種策略上的考慮，將其規(guī)范化后就形成了不同的維修策略。

常見的維修策略有基于時(shí)間或工作量的維修策略；有基于故障的維修策略；基于狀態(tài)的維修策略。第一種通常為預(yù)防維修模式，也就是我們AFC設(shè)備的月、季、年檢修；第二種為事后維修模式，就是我們?nèi)粘ＴO(shè)備故障后進(jìn)行維修；第三種為狀態(tài)監(jiān)測維修模式，比如：SC監(jiān)控工作站等監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的模式方法。

三、設(shè)備維修模式選擇

大多數(shù)地鐵AFC設(shè)備的維修模式主要分為兩類，一是由公司內(nèi)部維修部門即票務(wù)中心完成設(shè)備的維修管理即自主維修，另一種是公司委托外部的專業(yè)化維修機(jī)構(gòu)或設(shè)備廠家進(jìn)行維修即委外維修。受維修費(fèi)用的限制，選擇自修還是委外維修是一個(gè)很重要的研究內(nèi)容。

從維修工作的性質(zhì)來看，具有熟練技能的專業(yè)維修人員及維修專用設(shè)施、設(shè)備儀器、儀表都是必不可少的，且計(jì)劃性強(qiáng)，從而對(duì)比內(nèi)部維修，內(nèi)部維修需雇傭一批經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的維修人員，還需購置維修必備的設(shè)備工具、設(shè)施等，容易造成人力資源浪費(fèi)或者是故障維修時(shí)能力不足的情況，維修質(zhì)量難以保證。相對(duì)來看，委外維修具有較好的維修費(fèi)用優(yōu)勢，但是由于是委單位，公司對(duì)其并沒有直接的管理權(quán)，容易造成管理混亂，資源浪費(fèi)，甚至造成危機(jī)人身安全的事故發(fā)生，且委外維修隨行就市，由維修市場決定其價(jià)格，具有較大的波動(dòng)性。

因此，可以將自修與委外相結(jié)合，這也是現(xiàn)階段大部分地鐵公司采取的方法，設(shè)備維修以委托外單位為主，管理則由公司內(nèi)部進(jìn)行，并安排內(nèi)部人員對(duì)外單位維修人員進(jìn)行相關(guān)監(jiān)督及落實(shí)相關(guān)管理制度。

對(duì)于何時(shí)引入委外維修也是個(gè)需要深度考慮的問題，以下是調(diào)研的其他地鐵委外單位引入時(shí)間：

地鐵是否委外委外時(shí)已開通線路南京地鐵2014年12月一號(hào)線、一號(hào)線南延線和二號(hào)線鄭州地鐵2017年4月1號(hào)線、2號(hào)線及四號(hào)線蘇州地鐵2013年12月一號(hào)線青島地鐵2015年12月一號(hào)線

通過以上幾家地鐵引入委外維修的時(shí)機(jī)來看，一般是開通時(shí)就進(jìn)行委托委外維修或者在開通一段時(shí)間，線路運(yùn)行穩(wěn)定后才逐漸引入委外維修。由于常州地鐵客流量不大，設(shè)備壓力不大的原因，可以在1、2號(hào)線運(yùn)行穩(wěn)定后，再考慮引入委外進(jìn)行包保維修及內(nèi)部管理。

四、圍繞設(shè)備可靠性的維修

(一)維修模式

傳統(tǒng)維修主要是定時(shí)維修，但是只適合一些簡單零部件和有支配性故障模式的復(fù)雜零部件，這些故障往往集中在某一平均值附近，因而定期檢修對(duì)其設(shè)備可靠性可以起到有效控制作用，但是某些復(fù)雜且成體系的設(shè)備故障并不集中，取其中的某些平均值并不能控制其設(shè)備可靠性，這時(shí)就需要預(yù)防性維修。

預(yù)防性維修，顧名思義，就是在設(shè)備故障前，預(yù)知其可能發(fā)生的故障，對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)或者進(jìn)行某些改造，使其降低甚至不會(huì)發(fā)生故障。由于AFC設(shè)備的故障數(shù)通常具有一定的規(guī)律，可以類似于“澡盆曲線”(圖二)，所以在故障高發(fā)和故障平穩(wěn)期就需要合理的安排定時(shí)維修和預(yù)防性維修。

圖二

以下圖(圖三)常州地鐵1號(hào)線開通至現(xiàn)在共8個(gè)月的故障數(shù)來看也是符合澡盆曲線。

圖三

(二)以可靠性維修為中心的維修原則

(1)定時(shí)拆修對(duì)復(fù)雜的設(shè)備的故障預(yù)防幾乎不起作用，但對(duì)簡單設(shè)備的故障預(yù)防有作用。(2)提出潛在故障的概念，可使設(shè)備在不發(fā)生功能故障的前提下得到充分的利用，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的使用目的。(3)檢查并排除隱蔽功能故障是預(yù)防多重故障嚴(yán)重后果的必要措施。(4)有效的預(yù)防性維修工作能夠以最小的成本消耗來保持設(shè)備的固有可靠性，但不能超過這個(gè)水平，除非重新更換更好的設(shè)備。(5)預(yù)防性維修能降低故障發(fā)生的頻率，但不能改變故障的后果，只有通過更新創(chuàng)新才能改變。(6)預(yù)防性維修工作是根據(jù)故障的后果所提前計(jì)劃做的維修工作，既要技術(shù)可行也要高效，否則預(yù)防性維修就沒有必要了。(7)先期制定的預(yù)防性維修等方案，需要在使用期間不斷收集資料不斷更新，不斷修訂，逐步完善。

(三)可靠性維修種類

1.預(yù)防性維修。通過對(duì)設(shè)備的檢查、檢測，發(fā)現(xiàn)故障征兆以防止故障發(fā)生，使其保持在規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的各種維修活動(dòng)。預(yù)防性維修包括擦拭、潤滑、調(diào)整、檢查、更換和定期檢修等。

2.恢復(fù)性維修。設(shè)備或其模塊發(fā)生故障后，使其恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的維修活動(dòng)，也叫故障排除維修。包括：故障定位、故障隔離、分解、更換、調(diào)校、檢驗(yàn)以及修復(fù)損傷件。

3.改進(jìn)性維修。對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)或者改裝，以提高設(shè)備的固有可靠性、維修性和安全性。

改進(jìn)性維修是維修工作的擴(kuò)展，實(shí)質(zhì)上是修改設(shè)備的設(shè)計(jì)，應(yīng)屬于設(shè)計(jì)、制造的范疇。但由于維修部門的職責(zé)是保持、恢復(fù)設(shè)備的良好狀態(tài)，因此在設(shè)備固有可靠性、維修性和安全性不足時(shí)，提出改進(jìn)性維修是進(jìn)行有效預(yù)防性維修和恢復(fù)性維修工作采用的補(bǔ)充手段，也是設(shè)備改進(jìn)循環(huán)中的一個(gè)必要環(huán)節(jié)。

五、故障診斷

今年來，科技進(jìn)展越發(fā)快速，AFC設(shè)備的自動(dòng)化水平也越來越高?；贏FC設(shè)備在地鐵運(yùn)營中起著重要作用，AFC設(shè)備模塊故障診斷技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，很大程度上優(yōu)化了設(shè)備的性能，同時(shí)也降低的人工運(yùn)維成本。

(一)AFC故障診斷技術(shù)種類

1.經(jīng)驗(yàn)診斷。第一類是憑借著公司員工以往的工作經(jīng)驗(yàn)和歷次設(shè)備故障的分析總結(jié)，對(duì)發(fā)生的故障的AFC設(shè)備進(jìn)行摸看排查，可以很快的判斷出設(shè)備的簡單故障并給出相應(yīng)的解決方式，但是對(duì)于比較隱蔽的故障或者情況復(fù)雜不明的故障，診斷的時(shí)間就過長，很大可能會(huì)導(dǎo)致故障無法處理，更有可能引發(fā)其他并發(fā)故障，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

2.軟件診斷。第二類就是通過專門的設(shè)備故障診斷軟件，對(duì)AFC設(shè)備的模塊故障進(jìn)行診斷，而在常州地鐵1號(hào)線中常用的幾種軟件就有X-shell和ToolPlus兩種，X-shell主要是設(shè)備承包商遠(yuǎn)程連接設(shè)備，通過設(shè)備內(nèi)部的日志判斷設(shè)備故障，并給出解決方法，而ToolPlus就是設(shè)備模塊制造商自己開發(fā)的軟件對(duì)模塊內(nèi)部給出的故障代碼進(jìn)行故障判斷，通過這兩種診斷程序?qū)ΜF(xiàn)場AFC設(shè)備進(jìn)行故障診斷。

軟件故障診斷的內(nèi)容包括狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷和故障預(yù)測方面。其具體實(shí)施的過程可以歸納為以下四個(gè)方面：(1)信號(hào)采集。設(shè)備在運(yùn)行過程中必然會(huì)有各種量的變化，由此會(huì)產(chǎn)生各種不同的信息。根據(jù)不同的診斷需要，通過傳感器選擇能表現(xiàn)設(shè)備工作狀態(tài)的不同信號(hào)。(2)信號(hào)處理。將采集到的信號(hào)進(jìn)行分類處理、加工，獲得的信息信號(hào)進(jìn)行分析處理，比如自動(dòng)售票機(jī)的發(fā)卡模塊發(fā)生卡票故障，軟件采集發(fā)卡模塊的卡票信息進(jìn)行分析。(3)狀態(tài)識(shí)別。將收集到的信號(hào)分析處理后，對(duì)設(shè)備模塊狀態(tài)進(jìn)行判斷，如發(fā)卡模塊卡票，獲取卡票信息后，軟件即識(shí)別發(fā)卡模塊為故障模塊，并給出相應(yīng)的故障類型。(4)診斷決策。診斷結(jié)束設(shè)備模塊的狀態(tài)后，采取相應(yīng)的對(duì)策和措施，同時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)前的診斷預(yù)測設(shè)備狀態(tài)可能發(fā)展的趨勢，進(jìn)行預(yù)分析，比如發(fā)卡模塊卡票后，故障存在期間，是否對(duì)皮帶或者電機(jī)等產(chǎn)生損傷，從而引起其他方面的故障，做好預(yù)處理防止故障發(fā)生。

六、備件管理

備件指設(shè)備維修中為減少停機(jī)時(shí)間而事先采購、加工并儲(chǔ)備的各種零部件。而備件管理則指備件的生產(chǎn)、訂貨、供應(yīng)、及儲(chǔ)備的組織與管理工作。

做好備件管理，可以減少設(shè)備維修停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備使用可靠度；同時(shí)可以降低流動(dòng)資金占用，提高資金利用率。

由于備件種類繁多，壽命及利用率也各不相同，需求量變化較大，加工及訂貨周期存在差異，因而備件管理是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，是維修管理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

(一)備件分類

1.按備件來源

自制件：公司內(nèi)部自行設(shè)計(jì)、制造的備件；

外購件：公司對(duì)外訂貨采購的備件。

2.按備件的技術(shù)特性

標(biāo)準(zhǔn)件：按照國標(biāo)制造的備件；

特制件：非標(biāo)準(zhǔn)的特制備件；

專門件：按設(shè)備制造廠自定的標(biāo)準(zhǔn)系列制造的備件。

3.按備件使用特性

常備件：在維修中經(jīng)常使用，單價(jià)較低且需要經(jīng)常保持一定儲(chǔ)備量的備件；

非常備件：使用頻率低，單價(jià)昂貴的備件。按其儲(chǔ)備方式又可分為：計(jì)劃購入件和隨時(shí)購入件，計(jì)劃購入件是根據(jù)修理計(jì)劃，預(yù)先購入做短期儲(chǔ)備的備件；隨時(shí)購入件則是指修理前購入或者制造后立即使用的備件。

(二)備件的儲(chǔ)備方式

由于公司的生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)管理體系、備件特性及庫存條件不同，備件的儲(chǔ)備方式也有所不同，公司應(yīng)合理選擇儲(chǔ)備方式。

1.成品儲(chǔ)備。對(duì)已經(jīng)定型的備件，可制成成品進(jìn)行儲(chǔ)備，使用時(shí)不在進(jìn)行加工，如滾輪、卡簧、螺絲等。

2.半成品儲(chǔ)備。部分備件配合尺寸必須在修理是才能確定，因此這部分備件某些配合尺寸應(yīng)留有一定的修理余量，以便修理是進(jìn)行差量補(bǔ)充，如模塊的軸承等。

3.成套儲(chǔ)備。為保證備件的質(zhì)量和配合精度，某些備件必須成套制造、保存和更換，如設(shè)備的顯示屏、打印機(jī)以及各類模塊主板等。

(三)備件的技術(shù)管理

備件的技術(shù)管理主要包括編制、積累備件管理的基礎(chǔ)資料，據(jù)此掌握備件的需求，預(yù)測備件的消耗定額，確定合理的備件存儲(chǔ)定額和儲(chǔ)備方式，為備件的生產(chǎn)、采購、庫存提供科學(xué)合理的依據(jù)。

1.備件消耗定額的確定。備件消耗定額是在一定條件下，生產(chǎn)單位產(chǎn)值或單位產(chǎn)量合理消耗備件的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)中心內(nèi)部來說就是維修處理故障中合理消耗備件的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，主要可以通過經(jīng)驗(yàn)估算法、統(tǒng)計(jì)分析法和實(shí)測法估算備件的消耗定額。(1)經(jīng)驗(yàn)估算法。根據(jù)以往備件管理的經(jīng)驗(yàn)，參考?xì)v年統(tǒng)計(jì)資料和有關(guān)技術(shù)文件，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際對(duì)消耗定額加以確定。經(jīng)驗(yàn)估算法簡便易行，容易掌握，但由于是乙過去的統(tǒng)計(jì)資料為依據(jù)，可能會(huì)把備件實(shí)際使用中的浪費(fèi)作為合理的數(shù)據(jù)加以保持，從而直接影響估算的準(zhǔn)確性。通常應(yīng)用于缺乏技術(shù)資料，影響消耗的因素比較復(fù)雜，綜合程度較大的條件下。(2)統(tǒng)計(jì)分析法。在統(tǒng)計(jì)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分析研究，同時(shí)考慮各種因素度備件消耗定額的影響，據(jù)此確定備件的消耗定額。統(tǒng)計(jì)分析法能發(fā)現(xiàn)并消除一些不合理因素的影響，但所依據(jù)的統(tǒng)計(jì)資料必須準(zhǔn)確，備件管理人員也應(yīng)具有較高的業(yè)務(wù)素質(zhì)。(3)實(shí)測法。實(shí)測法是選擇有代表性的生產(chǎn)一線，對(duì)備件的消耗進(jìn)行實(shí)際測定，根據(jù)實(shí)測結(jié)果和維修記錄進(jìn)行分析研究，從而確定消耗定額的方法。

以上三種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際工作工往往可以結(jié)合使用。

2.備件存儲(chǔ)定額的制定。經(jīng)常儲(chǔ)備哪種備件取決于備件的使用壽命，儲(chǔ)存數(shù)量則取決于備件的消耗量，公司內(nèi)部的維修能力及備件的供應(yīng)周期。

(四)ABC管理法在備件管理中的應(yīng)用

ABC管理法也稱為重點(diǎn)管理法，是物資管理中的經(jīng)常使用的控制管理方法。由于設(shè)備備件的種類繁多，其重要程度，消耗數(shù)量、價(jià)值大小、資金占用及庫存時(shí)間都各不相同，只有實(shí)行重點(diǎn)控制才能做到有效管理。而ABC管理法可以將各種類型的備件按照其單價(jià)高低、用量大小、重要程度、采購難易度等因素分為A、B、C三類，分別采用不同的管理方法。占用資金多、貨源緊張、關(guān)鍵備件列為A類備件，A類備件通常占庫存資金總額的60%～80%，存儲(chǔ)品種占總數(shù)的10%左右。對(duì)A類備件在訂貨批量和庫存儲(chǔ)備方面要實(shí)行重點(diǎn)控制，在保證維修的前提下適當(dāng)增加訂貨次數(shù)以減少安全儲(chǔ)備量，加速備件資金周轉(zhuǎn)，減少資金積壓。占用資金少、采購容易、一般性的備件列為C類備件。通常占備件總資金10%左右，但是數(shù)量品種卻占總量的65%～75%。對(duì)C類備件可以采用較為簡單的策略進(jìn)行管理，按需用量一次性訂貨。

處于中間狀態(tài)的備件則列為B類備件。B類備件通常占庫存資金總額的20%～25%，庫存品種也不多，20%～25%左右。對(duì)B類備件應(yīng)實(shí)行較為嚴(yán)格的控制，訂貨批量可適當(dāng)加大。

七、維修改進(jìn)

在進(jìn)行設(shè)備的各類維修的同時(shí)，需要對(duì)維修過程進(jìn)行總結(jié)創(chuàng)新，比如維修流程標(biāo)準(zhǔn)化，維修工具優(yōu)化以及建立內(nèi)部深度維修班組。

(一)維修流程標(biāo)準(zhǔn)化

維修過程中，將一套流程進(jìn)行規(guī)范化，可以節(jié)約大量的維修時(shí)間，也能避免很多因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而引發(fā)的二次故障，對(duì)于這方面，我們進(jìn)行了AFC設(shè)備相關(guān)的檢修作業(yè)工藝卡的制作，工藝卡種類主要分為設(shè)備的月檢、季檢、半年檢、年檢和三年檢，幾乎覆蓋了設(shè)備的所有檢修保養(yǎng)流程，從而提升設(shè)備的可靠度。

(二)維修工具優(yōu)化

維修時(shí)工器具時(shí)必不可少的一部分，在開通前，按照以往經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)采購好一批工器具在使用，但是由于設(shè)備故障的多樣性以及后續(xù)設(shè)備的不斷更新，工器具的優(yōu)化調(diào)整就變得極為重要，一般采用的措施是中期預(yù)算申報(bào)，但是這種等待周期過久，且受經(jīng)費(fèi)限制，往往一次預(yù)算下來，并不能采購到滿足維修的工器具。

因此我們可以通過技術(shù)創(chuàng)新或者聯(lián)系廠家提供他們維修設(shè)備模塊的常用工器具，進(jìn)行普及化使用。

(三)內(nèi)部深度維修班組建立

常州地鐵是全國首家在試運(yùn)營前就建立維修工間。目的就是在于培養(yǎng)一支具備自主維修能力的維修技術(shù)團(tuán)隊(duì)，在廠家質(zhì)保期內(nèi)就能夠介入到芯片級(jí)的維修和對(duì)終端設(shè)備模塊的深度保養(yǎng)，逐步減少了對(duì)設(shè)備承包商的依賴，以便在以后能夠完全的進(jìn)行獨(dú)立自主的維修和保養(yǎng)，為公司節(jié)約大量的成本和創(chuàng)造可觀的產(chǎn)值，并大大降低的設(shè)備的故障率，同時(shí)能夠培養(yǎng)維修人才，并逐步通過維修經(jīng)驗(yàn)的積累和技術(shù)的傳承，打造一種全新的設(shè)備維修模式，未來可以更多的參與到設(shè)備的改造與研發(fā)過程之中。

八、總結(jié)

本文詳細(xì)分析了常州地鐵軌道交通AFC設(shè)備的維修管理模式，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方式：通過維修指標(biāo)體系、設(shè)備維修模式以及對(duì)設(shè)備的備品備件的管理進(jìn)行研究，對(duì)常州地鐵的AFC設(shè)備的維修管理提出了新的方法。此次研究為常州地鐵AFC設(shè)備相關(guān)維修管理提供了參考依據(jù)。