上海14號(hào)線封浜車輛段架大修工藝設(shè)計(jì)分析

王珊珊 上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院

軌道交通車輛架大修在網(wǎng)絡(luò)中統(tǒng)籌規(guī)劃、集中設(shè)置，以提高架大修設(shè)備設(shè)施的利用率，減少網(wǎng)絡(luò)架大修車輛段的設(shè)置數(shù)量，節(jié)省用地和投資。車輛架大修部件眾多，工藝流程復(fù)雜，檢修任務(wù)與設(shè)計(jì)能力是否匹配直接影響車間的生產(chǎn)效率，工藝布局是檢修庫的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。本文通過對(duì)上海14號(hào)線封浜車輛段架大修工藝設(shè)計(jì)的剖析，提出檢修任務(wù)量、設(shè)計(jì)工位的計(jì)算思路和工藝布局建議。

1 概述

14號(hào)線是一條重要的市區(qū)級(jí)線路，也是繼1、2號(hào)線之后又一條A型車8節(jié)編組的大運(yùn)量線路，西起嘉定封浜站，東達(dá)浦東桂橋路站，線路全長約38.5 km，在線路西端設(shè)置封浜車輛段，其功能定位為網(wǎng)絡(luò)架大修共享車輛基地。

車輛架大修規(guī)劃控制規(guī)模通常以承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)資源共享線路的遠(yuǎn)期配屬列車數(shù)進(jìn)行控制，庫房布置考慮架大修規(guī)模擴(kuò)建余地，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。封浜車輛段需承擔(dān)14號(hào)線、18號(hào)線車輛的架、大修任務(wù)，同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)架大修能力預(yù)留，結(jié)合遠(yuǎn)期線網(wǎng)規(guī)劃考慮為網(wǎng)絡(luò)25號(hào)線預(yù)留共享?xiàng)l件。

2 架大修設(shè)計(jì)能力

根據(jù)地鐵車輛檢修制度，結(jié)合14號(hào)線行車交路、全日開行對(duì)數(shù)、旅行速度，計(jì)算得全線配屬車和檢修計(jì)算規(guī)模（見表1）。

由表2可見，14號(hào)線遠(yuǎn)期車輛架大修檢修規(guī)模共1.37列位。根據(jù)18號(hào)線二期工程設(shè)計(jì)資料，其遠(yuǎn)期架大修檢修規(guī)模1.92列位，25號(hào)線根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃的線路長度估算約1.05列位，詳見表3。綜上，封浜車輛段架大修設(shè)計(jì)規(guī)模確定為5列位。

14、18、25號(hào)線車輛年檢修任務(wù)量理論值見表3，由計(jì)算結(jié)果分析，14號(hào)線8A編組車輛架、大修檢修量各為5.79列，考慮車輛檢修不均衡性，設(shè)計(jì)能力取整為6列；同樣，18、25號(hào)線6A編組車輛架、大修檢修量確定為各14列，詳見表4。

表1 14號(hào)線車輛配屬表

表2 14號(hào)線車輛檢修規(guī)模（計(jì)算）

表3 14、18、25號(hào)線架大修計(jì)算規(guī)模

表4 封浜車輛段架大修設(shè)計(jì)能力

3 架大修工位設(shè)計(jì)計(jì)算

車輛架大修檢修工位通常由清洗、檢修、試驗(yàn)、待修件成品件存放等組成。各系統(tǒng)部件檢修工位設(shè)計(jì)應(yīng)核算以下三個(gè)方面的能力。

（1）滿足1列車某部件的檢修時(shí)間根據(jù)設(shè)計(jì)前提，對(duì)于1列車需保證整車架/大修庫停時(shí)間在19天/34天，扣除分解、組裝時(shí)間各3天，部件檢修的架/大修時(shí)間應(yīng)控制在13天/28天，如圖1所示。因靜調(diào)和動(dòng)調(diào)分別在靜調(diào)庫、試車線上進(jìn)行，可不算在整車庫停時(shí)間內(nèi)。

圖1 列車架大修時(shí)間分配示意圖

（2）滿足5列位架大修年檢修任務(wù)量的檢修時(shí)間

5列位架大修庫的年檢修工作量是架、大修各20列車，即對(duì)于各部件檢修間的設(shè)計(jì)能力，應(yīng)滿足251個(gè)工作日內(nèi)，完成架、大修各20列車的部件檢修。

（3）滿足5列位架大修部件存放的要求

據(jù)表4，同時(shí)有5列車在架大修庫檢修，各部件檢修間存放場(chǎng)地應(yīng)滿足5列車的部件存放。

以車體檢修為例，架大修主要是針對(duì)車體外部、客室和司機(jī)室內(nèi)部、折篷、貫通道，以檢查更換為主，而油漆、立柱扶手、地板布的更換多采用委外修，但需要提供檢修場(chǎng)地。結(jié)合上述三個(gè)方面，對(duì)車體檢修工位和油漆工位設(shè)計(jì)分析如下。

（1）車體檢修工位設(shè)計(jì)

車體架大修采用定位作業(yè)，除去油漆工藝，車體基本放置在車體工位上固定作業(yè)。對(duì)于車體架修，除油漆修補(bǔ)之外，通常1列車車體維修耗時(shí)8天，油漆修補(bǔ)5天，可保證1列車的架修控制在13天之內(nèi)；對(duì)于車體大修，除車體油漆時(shí)間、地板布、立柱扶手翻新通常委外修之外，1列車的車體維修耗時(shí)15天，同時(shí)進(jìn)行委外作業(yè)，控制在15天以內(nèi)，總體可以保證1列車大修控制在28天之內(nèi)。

因此，根據(jù)架大修規(guī)模對(duì)應(yīng)設(shè)置車體工位即可，2列位8編組和3列位6編組的架大修庫對(duì)應(yīng)設(shè)置34個(gè)車體檢修工位，另需考慮1個(gè)車體稱重工位。

（2）車體油漆工位設(shè)計(jì)

圖2 油漆庫流水作業(yè)工時(shí)

架修作業(yè)，每列車油漆修補(bǔ)時(shí)間根據(jù)損壞面不同有所變化，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，通常1列車需要5~6天；大修作業(yè)，全面油漆采用流水作業(yè)，每輛車預(yù)處理（打磨）、噴漆、烘干各1天，共3天。噴漆和烘干通常設(shè)置于同一工位，因此對(duì)油漆庫設(shè)置，噴漆烘干工位是規(guī)?？刂泣c(diǎn)。若配置預(yù)處理1工位、噴漆烘干線1工位，則根據(jù)圖2所示（圖中①②③④代表假設(shè)的車輛編碼），列車油漆天數(shù)等于3+（N-1）×2個(gè)工作日，N為車輛數(shù)。

①對(duì)于一列6編組列車，架修油漆修補(bǔ)需要5天；大修油漆作業(yè)需要3+（6-1）×2=13天；對(duì)于一列8編組列車，架修油漆修需要6天；大修油漆作業(yè)需要3+（8-1）×2=17天。可見車體油漆均控制在1列車架大修的部件檢修時(shí)間內(nèi)。

②對(duì)于3列位6A檢修，按表4的規(guī)模，1年完成14列車的大修及14列車的架修，14列車的架修油漆修補(bǔ)：每列車需要5天，14列車需要70天；14列車的大修油漆：3+（14×6-1）×2=169天；對(duì)于2列位8A檢修，1年完成6列車的大修及6列車的架修，6列車的架修油漆修補(bǔ)：每列車需要6天，6列車需要36天；6列車的大修油漆：3+（6×8-1）×2=97天。

綜上，車體油漆生產(chǎn)作業(yè)共需要約372個(gè)工作日，結(jié)合一年251個(gè)工作日，此項(xiàng)工位設(shè)計(jì)不足，因此增加瓶頸噴漆烘干線1工位（則噴漆烘干可以同時(shí)2工位，等效于噴漆烘干時(shí)間可以減半，在1天內(nèi)完成），經(jīng)核算，可以滿足5列位架大修庫的油漆生產(chǎn)要求。

在工位設(shè)計(jì)計(jì)算中，出現(xiàn)工位瓶頸時(shí)，還可通過以下兩種方式解決：①增加周轉(zhuǎn)件，即部件互換修，需增加周轉(zhuǎn)件投入量；②增加班制，即延長工作時(shí)間，需增加檢修人員數(shù)量。由于增加周轉(zhuǎn)件和班制與管理方式有關(guān)，存在實(shí)施不確定性，建議設(shè)計(jì)以增加工位數(shù)解決瓶頸。

（3）部件存放

車體檢修基本在車體工位上進(jìn)行，檢修間僅配置車體部件所需的備件堆放場(chǎng)地。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，車窗更換率在20%左右，設(shè)計(jì)20 m2存放區(qū)；由于需拆卸座椅下方設(shè)備，因此座椅需要拆卸臨時(shí)堆放，貫通道、折篷視情況更換，綜合設(shè)計(jì)座椅、貫通道、折篷等部件的臨時(shí)存放區(qū)90 m2，立柱扶手臨時(shí)存放區(qū)25 m2；其余如地板布，可存在大件存放區(qū)。

4 架大修工藝布局設(shè)計(jì)

綜合檢修庫的設(shè)計(jì)能力、作業(yè)工序、庫存能力等因素，封浜車輛段將車輛的定、臨修設(shè)施與架、大修設(shè)施集中設(shè)置于聯(lián)合檢修庫內(nèi)，可避免設(shè)備的重復(fù)設(shè)置，便于生產(chǎn)聯(lián)系和管理，同時(shí)使總平面布置規(guī)整，且可減少段內(nèi)線路和占地范圍，各生產(chǎn)區(qū)布置詳見圖3。

圖3 封浜車輛段檢修庫工藝布局示意圖

架大修庫按列車整體入庫的檢修方式設(shè)計(jì)，設(shè)解體組裝線2條，并配置固定式架車機(jī)組。解體組裝線與車體檢修區(qū)、油漆庫之間設(shè)置移車臺(tái)，用于車體轉(zhuǎn)線作業(yè)?；拒囕v在解體線上架車，轉(zhuǎn)向架與車體分離后通過轉(zhuǎn)盤至檢修區(qū)，經(jīng)深度分解后分送輪對(duì)檢修區(qū)及部件檢修區(qū)一（如電機(jī)、空壓機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)等）。移車臺(tái)將單元車體送至車體檢修工位，空調(diào)及車內(nèi)設(shè)備（車窗、座椅、風(fēng)道、地板等）拆卸后，運(yùn)送至相鄰布置的部件檢修區(qū)二。架大修總體工藝布局合理，作業(yè)流程互不干擾，工位設(shè)計(jì)滿足檢修任務(wù)量需求，有利于架大修生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行。

5 結(jié)論與建議

（1）隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)運(yùn)營的發(fā)展，科學(xué)合理的架大修工藝布局對(duì)車輛段的建設(shè)尤為重要。本文限于篇幅，無法展開論述各系統(tǒng)的架大修工位設(shè)計(jì)方案，僅嘗試從車體架大修工位設(shè)計(jì)計(jì)算入手，思考檢修規(guī)模與設(shè)計(jì)工位之間的關(guān)系，探索檢修車間規(guī)模的合理匹配。

（2）本文設(shè)計(jì)工位核算時(shí)工時(shí)計(jì)算以流水作業(yè)為前提，而與之相對(duì)的依次作業(yè)是待一個(gè)部件全部完成后再進(jìn)行下一個(gè)部件的檢修，工時(shí)拖得較長。據(jù)調(diào)研，目前由于人員限制和檢修規(guī)模較小，部分部件檢修采用依次作業(yè)方式，若到達(dá)遠(yuǎn)期檢修規(guī)模，建議采用流水作業(yè)，以發(fā)揮場(chǎng)地和各工位的最大檢修能力。

（3）由于上海軌道交通檢修策略的不斷發(fā)展探索，架大修檢修需求也在變化，設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮本車輛段各部件檢修的實(shí)際需求，增加或減少相應(yīng)的檢修工位和設(shè)施設(shè)備。