地鐵車輛檢修模式及檢修技術(shù)研究

鐘勇杰

深圳市地鐵集團(tuán)有限公司 廣東深圳 518000

隨著現(xiàn)代軌道交通技術(shù)的進(jìn)步以及社會可持續(xù)發(fā)展的要求，尤其是軌道交通在能源和生態(tài)保護(hù)上的優(yōu)勢使得軌道交通成為解決大城市交通日益惡化的重要手段。但是，地鐵車輛是復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品，購置和維修成本非常高，約占整個軌道交通建造成本的10%、維修成本的40%，因此，建立合理的車輛維修模式，對確保車輛安全運(yùn)行、降低運(yùn)營成本有十分重要的意義。隨著地鐵車輛復(fù)雜程度的不斷提高和維修工程理論的發(fā)展，形成了許多新的維修理論和觀念，其中基于“以可靠性為中心”（Reliability Centered Maintenance，簡稱RCM）的維修理論已逐步在發(fā)達(dá)國家得到推廣，并形成了有效的維修模式。

1 精益生產(chǎn)理論

“精益生產(chǎn)”（Lean Production）的首次提出是在《改變世界的機(jī)器》一書中，爾后，精益生產(chǎn)理念在包括汽車、紡織、化工、機(jī)械制造、鐵路等多個行業(yè)中均有出現(xiàn)，精益生產(chǎn)的核心問題是避免浪費(fèi)。這里所指的浪費(fèi)，包括不創(chuàng)造價值的所有活動以及雖然創(chuàng)造了價值，但消耗的資源不是絕對最少的也是浪費(fèi)。根據(jù)這個定義，企業(yè)生產(chǎn)中常見的浪費(fèi)包括材料、人工、管理、庫存、生產(chǎn)廢品、動作浪費(fèi)等等。精益生產(chǎn)的特點是從生產(chǎn)組織、產(chǎn)品研發(fā)、物料供應(yīng)、用戶和企業(yè)管理等方面進(jìn)行合理分配。精益生產(chǎn)以實現(xiàn)人員責(zé)、權(quán)、利統(tǒng)一的方法，主張推行以小組化工作模式，嚴(yán)格控制直接生產(chǎn)人員與管輔人員的比例，盡可能使每個員工對生產(chǎn)的增值發(fā)揮最大作用；控制和減小庫存為手段，對外與供貨商建立長期合作機(jī)制，雙方共同為實現(xiàn)準(zhǔn)時供應(yīng)而努力，對內(nèi)各工序、車間嚴(yán)格按序進(jìn)行，控制材料的使用和采購；以“零缺陷”為生產(chǎn)目標(biāo)，在企業(yè)管理和企業(yè)生產(chǎn)過程中追求品質(zhì)，將“零缺陷”作為企業(yè)生產(chǎn)的最高目標(biāo)[1]。

2 地鐵車輛檢修模式及檢修技術(shù)

2.1 檢修計劃

①檢修調(diào)度管理根據(jù)車輛檢修計劃確定人力資源、檢修設(shè)備、材料等的使用計劃。在檢修過程中，根據(jù)檢修的具體情況還可以對以上生產(chǎn)要素進(jìn)行合理的調(diào)整，以保證檢修計劃的實施。②檢修工單管理，系統(tǒng)可以自動生成電子化的檢修工單，檢修人員借助手持智能終端在現(xiàn)場進(jìn)行各項檢修作業(yè)，并按照作業(yè)規(guī)程進(jìn)行質(zhì)檢驗收。作業(yè)過程自動形成記錄，并上傳至管理系統(tǒng)，形成數(shù)據(jù)閉環(huán)。③檢修質(zhì)量控制，主要包括檢修技術(shù)管理規(guī)程、每道工序的具體作業(yè)方法和驗收方法等。④檢修成本控制，系統(tǒng)自動生成各檢修工序標(biāo)準(zhǔn)人工定額、材料定額，檢修實際用量應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)定額保持一致。⑤檢修安全保障，手持式智能終端可實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)過程中的安全管控，系統(tǒng)會根據(jù)當(dāng)前的工作狀態(tài)，對車輛段庫區(qū)各個接觸軌停送電、安全措施到位情況以及檢修平臺的關(guān)聯(lián)互鎖，保證檢修前接觸網(wǎng)停電。⑥檢修檔案管理，檢修完成后系統(tǒng)會自動生成維修檔案，成為歷史數(shù)據(jù)，并為維修管理系統(tǒng)的未來的優(yōu)化升級做準(zhǔn)備。

2.2 全面分析故障

對故障進(jìn)行全面的分析和處理是提高車輛檢修水平的關(guān)鍵步驟。當(dāng)整體運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者設(shè)備出現(xiàn)問題時，相關(guān)技術(shù)主體除了要對其及時處理和分析之外，還要更加深入地挖掘出現(xiàn)故障的緣由，這樣才能制定有針對性和側(cè)重性的治理辦法和維修方案。同樣，對于部分設(shè)備運(yùn)行的故障，若沒有造成嚴(yán)重的后果可以在后續(xù)進(jìn)行必要的維護(hù)。若設(shè)備的失靈已經(jīng)帶來較為嚴(yán)重的后果，就要對相關(guān)的機(jī)械進(jìn)行全面的治理，并且在日常監(jiān)督工作中也要進(jìn)行規(guī)律性的分析和研究，防止發(fā)生類似的情況。同時，對于設(shè)備故障所能產(chǎn)生的后果大致可以從故障的顯性與隱性、故障的波及范圍、故障的危害程度、現(xiàn)有的處理技術(shù)等方面進(jìn)行分析，也要劃分相應(yīng)的等級。通過“浴盆曲線”可知，失效率隨使用時間變化分為三個階段：早期失效期、偶然失效區(qū)和耗損失效區(qū)（圖1）。偶然失效區(qū)是運(yùn)營比較穩(wěn)定的階段，這個階段故障率最低。早期失效期和耗損失效區(qū)屬于不穩(wěn)定階段，故障率升高，可以通過整改和維修加以控制，降低故障率。在車輛運(yùn)營過程中，可結(jié)合此規(guī)律以及實際故障發(fā)生情況，作為確定檢修模式的一個重要依據(jù)[2]。

2.3 由車輛當(dāng)量公里數(shù)確定車輛檢修周期

①提速內(nèi)燃車輛檢修周期將延長?？瓦\(yùn)車輛與貨運(yùn)車輛相比，牽引負(fù)荷率較低，而運(yùn)行速度較高，按當(dāng)量公里數(shù)計算，進(jìn)入相同修程的客運(yùn)車輛實際走行公里數(shù)將高于貨運(yùn)車輛。而提速車輛速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他車輛，按當(dāng)量公里數(shù)計算，進(jìn)入規(guī)定修程需要較多的實際走行公里數(shù)。②貨運(yùn)重載車輛檢修周期將縮短。在困難區(qū)段運(yùn)行的車輛，由于重載車輛負(fù)荷率較高，按當(dāng)量公里數(shù)計算，進(jìn)入相同修程的車輛實際走行公里數(shù)將減少。為了提高車輛運(yùn)用的可靠性和安全性，要縮短維修周期。③高坡牽引區(qū)段車輛檢修周期將縮短。由于高坡區(qū)段車輛牽引負(fù)荷率大，運(yùn)行速度低，按照當(dāng)量公里數(shù)計算，比現(xiàn)行檢修周期將縮短。

2.4 檢修工藝的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

在目前地鐵檢修制度下，檢修作業(yè)人員在進(jìn)行日檢及均衡修部分目視檢查作業(yè)時，隨意性很強(qiáng)，員工在作業(yè)中的檢查方法、檢修線路不盡相同，而且容易發(fā)生漏檢、重檢現(xiàn)象，同時由于車輛檢修作業(yè)的特殊性，發(fā)生漏檢后不容易被察覺，留下安全隱患。通過對日常檢修工藝作業(yè)情況進(jìn)行分析，編制標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程圖，分別對檢修作業(yè)順序、作業(yè)工器具、工藝路線、作業(yè)人數(shù)、作業(yè)工時等進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，配合標(biāo)準(zhǔn)化的過程質(zhì)量控制文件，可以有效提升檢修質(zhì)量和作業(yè)效率，減少互檢、專檢[3]。

2.5 確立車輛檢修方式

實行“以可靠性為中心”的維修機(jī)制，要按照專業(yè)化、集約化、程序化的要求，采取換件修、集中修、狀態(tài)修和均衡修相結(jié)合的檢修方式。①對于故障模式為磨損型的機(jī)件，如活塞環(huán)、氣缸套、軸承等，以及很難檢查判斷其技術(shù)狀況的機(jī)件，如曲軸、機(jī)體等重要零部件，要通過換件修方式，在大修廠或大修中心進(jìn)行全面的解體、更換，修復(fù)所有不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢修要求的零部件，恢復(fù)車輛的基本技術(shù)狀態(tài)和性能。②對主要的易損配件要進(jìn)行集中修理。整合既有較為分散的檢修能力，配置先進(jìn)的檢修、檢測工具，建立專業(yè)化檢修基地，提高配件檢修質(zhì)量和可靠性。③對主要功能部件以及影響安全和主要發(fā)生偶然故障的重要零部件及系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)修，例如對影響牽引電機(jī)性能的振動參數(shù)進(jìn)行檢測，來判斷牽引電機(jī)工作狀況；對潤滑油進(jìn)行光譜及鐵譜分析來判斷空氣壓縮機(jī)摩擦副及運(yùn)動零件的偶然故障；利用電氣檢測裝置對車輛電氣系統(tǒng)進(jìn)行快速測量及診斷。除此之外還應(yīng)充分利用“維修窗”進(jìn)行維修，“維修窗”是利用高、平峰之間部分電客車停運(yùn)時間進(jìn)行檢修作業(yè)的一種維修方式，它通過合理安排檢修內(nèi)容來縮短地鐵車輛的修時、實現(xiàn)地鐵列車運(yùn)用的最大化[4]。

3 結(jié)語

通過以上分析可以看出，結(jié)合“精益生產(chǎn)”理念，開展地鐵車輛“精益檢修”研究及實踐，可以有效提高地鐵車輛周轉(zhuǎn)率，提升作業(yè)品質(zhì)，降低檢修人力成本和物料成本。同傳統(tǒng)的檢修模式相比，“精益檢修”的核心思想是在保證車輛運(yùn)行可靠性的前提下，以最小的資源消耗，達(dá)到最高的檢修質(zhì)量和檢修效率，這為地鐵車輛檢修模式的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的研究思路和方向。

圖2 地鐵電客車“維修窗”示意圖