南非機車維保數(shù)據(jù)庫及檢修研究

廖章慶 鐘俊顏

摘要：介紹南非機車維保數(shù)據(jù)庫組成以及應用，非計劃修的檢修策略以及機車維保后續(xù)重點技術的研究方向。

關鍵詞：南非機車;維保數(shù)據(jù)庫;檢修策略

中圖分類號：TK418 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）09-0133-02

0 ?引言

南非機車是為南非國鐵設計的雙流制電力機車，它能適用于南非交流25kV/50Hz和直流3kV雙電流供電制式和軌距1065mm的特殊運營條件。最早的20E機車已運營8年多，機車和各部件在使用過程中必然會產(chǎn)生不同程度的磨損、疲勞、變形、損傷或故障，導致性能降低甚至功能喪失。2016年年底南非國鐵與CRRC簽訂了南非機車的維保服務項目，為保證合同的順利執(zhí)行、提高機車可用性和可靠性指標、提高機車的維修效率、降低機車的運維成本、分析并預測機車及各子部件的故障趨勢以及優(yōu)化各機務段的資源配置，建立南非機車維保數(shù)據(jù)庫，對南非機車進行檢修維保策略的研究。

1 ?維保數(shù)據(jù)庫的組成

機車的運營條件以及機務段維保檢修能力是執(zhí)行機車維保的基礎信息和硬件要求，維保技術文件是指導維保執(zhí)行的技術性基礎文件，維保數(shù)據(jù)庫主要包括以下部分，見圖1：①運營條件信息：鐵路線路平面圖和縱面圖;氣候信息;機車配屬機務段;②機務段維保檢修能力信息：檢修人員及資質(zhì)、工具/設備及其保養(yǎng)記錄、在段備件（包括周轉(zhuǎn)件）信息;③檢修維保技術信息：機車及各子部件的使用維護說明書;司機操作手冊和在線故障緊急處理指南;計劃修流程、修程、作業(yè)指導書;非計劃修流程、作業(yè)指導書;重要子部件委外檢修技術規(guī)范;技改項點及其作業(yè)指導書;④檢修維保日常信息：機車運行公里數(shù);機車黑匣子數(shù)據(jù);各級檢修記錄表;履歷表（各機車和重要子部件的檢修記錄，包括重要子部件的序列號、制造廠家、承修單位、檢修日期和檢修人員、上車、下車時間及其在車運行機車公里數(shù)、累計時間等信息）;故障統(tǒng)計匯總表;技造信息記錄表。

2 ?維保數(shù)據(jù)庫的應用

根據(jù)機車在線正點率和機破率、在段的故障情況統(tǒng)計，從各種維度分析機車運維的效果、當前各機車車隊的運營和故障情況，分布并預測機車以及子部件在短期、中期、長期的故障分布趨勢是數(shù)據(jù)庫的主要功能。

根據(jù)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計分析結(jié)果，主要從物料可用性和檢修質(zhì)量可靠性兩方面對機車維保工作進行改善。

2.1 檢修物料可用性 ?統(tǒng)計各機務段物料使用數(shù)據(jù)，結(jié)合機車的各級計劃修所需物料以及技改物料情況，預測長期和短期內(nèi)的物料需求，適當提前采購各類所需物料并配置到段，同時在幾個大型機務段之間的合適位置設置中心物料庫房，以應對特殊情況下對個別物料的需求，保證機車檢修物料的可用性，提高資金的周轉(zhuǎn)率。

周轉(zhuǎn)件物料維修的管理：根據(jù)南非當?shù)匚锪瞎桃约澳戏菄F推薦的其他鐵路配件檢修廠的維修水平、機車各子部件的重要度以及維保物料的經(jīng)濟性分析，周轉(zhuǎn)件物料分別采用全委托（南非當?shù)毓蹋z修、半委托（CRRC提供技術支持，供應商（非南非國鐵控制）提供場地和檢修人員等檢修資源）檢修、在當?shù)卦O立子公司，主體由CRRC控制的檢修基地檢修以及由機務段檢修的4種周轉(zhuǎn)件檢修模式，根據(jù)各承修單位的檢修質(zhì)量統(tǒng)計以及檢修經(jīng)濟性分析，定期調(diào)整各子部件的承修單位和其承修份額。

2.2 檢修質(zhì)量改善 ?;檢修質(zhì)量的提高離不開檢修人員的技能提高和檢修方法的改善：

①檢修人員的管理建議。根據(jù)南非當?shù)赜霉ぬ攸c，為優(yōu)化檢修人員配置、提高檢修效率，降低檢修人員的全面技能要求、發(fā)揮各自的專業(yè)能力，提出“檢、維、修”分離原則，對機車及其各子部件進行檢修維護。

檢：根據(jù)機車的各級計劃修時間節(jié)點，主要負責機車的各級計劃修檢查，按照計劃修檢修作業(yè)作業(yè)書對機車的各級計劃修部件和項點進行檢修維護，在檢修的過程中發(fā)現(xiàn)非計劃修故障和問題，記錄并及時反饋給維護人員，側(cè)重于檢修人員的計劃修檢修能力和發(fā)現(xiàn)問題的能力的培養(yǎng);

維：維護的主要核心保證機車的高可用性。及時處理在段、在線機車的各非計劃修問題和故障，以快速恢復機車為中心，不對故障部件進行具體的修復處理，側(cè)重于檢修人員對各系統(tǒng)的熟悉和處理能力的培養(yǎng);

修：對周轉(zhuǎn)件進行維修。根據(jù)各段的檢修能力，對由機務段承修的周轉(zhuǎn)件進行檢修，側(cè)重于在段檢修人員對具體部件的熟悉和故障處理能力的培養(yǎng)。

同時不定期的對司機進行機車操作和各類常見在線故障緊急處理等方面的培訓，提高機車線上正點率和減低機車的機破率。

②檢修技術文件的改善。定期統(tǒng)計機車各類故障信息，分析各線路、各型機車以及所屬機務段機車等維度的故障分布，總結(jié)各故障部件的故障特點并預測各類故障的分布趨勢，改進和優(yōu)化各類計劃修和非計劃修技術文件（流程、修程、作業(yè)指導書）、重要子部件委外檢修技術規(guī)范等技術文件。

3 ?檢修策略

南非機車采用以可靠性為中心的維修理論，以計劃修為主，非計劃修為輔，非計劃修與計劃修相結(jié)合的維修方式進行機車維修策略。

南非機車采用的是多編組運營（2臺及2臺以上的22E機車，4臺及4臺以上的20E/21E機車），編組內(nèi)機車數(shù)量可以根據(jù)機車的實際狀態(tài)和負載情況進行一定的增加，根據(jù)各機車各系統(tǒng)的性能狀態(tài)編制機車編組，編組的各系統(tǒng)性能特性是以整個編組內(nèi)的幾臺機車串聯(lián)或者并聯(lián)進行整體分析，只需要保證機車編組的各系統(tǒng)均有不同程度的冗余，允許機車一定程度的“帶病”運營。對單個機車的故障處理可以有一定的滯后性，這樣在檢修策略的設計時有較大的靈活性，提高機車的可用性，降低機車的綜合運營成本和機車全生命周期成本。

針對南非機車的多編組運營模式，提出重復度較高的工序的故障部件、計劃修部件、未處理故障部件以及技改項點部件的統(tǒng)一處理的概念：在一定時間容差內(nèi)，計劃修部件（提前和滯后的部件）、非計劃修部件（當前部件和滯后的其他部件）、技改項點等檢修或改造工作一起執(zhí)行，在機務段內(nèi)的非計劃修故障（包括司機在線上反饋的故障和在段各級計劃修檢修時發(fā)現(xiàn)的故障）處理將按照圖2的流程進行，在線的故障處理按照機破流程進行（本文暫不涉及）。

3.1 發(fā)現(xiàn)故障 ?機車在各機務段內(nèi)的各級定期檢修維護工作時，發(fā)現(xiàn)的各類非計劃修問題和故障、機車黑匣子記錄的報警數(shù)據(jù)以及司機反饋的實時故障信息作為故障信息的輸入來源。

3.2 鎖定故障部件 ?根據(jù)各故障現(xiàn)象，在段技術人員經(jīng)檢查/檢測等方法、手段鎖定故障部件或故障系統(tǒng)。

3.3 判斷執(zhí)行情況 ?根據(jù)故障部件的可靠度閾值（可靠度閾值是由故障等級，影響車輛安全性、任務性或影響經(jīng)濟性等因素確定），以及機車編組的實際運營負載以及當前所處機務段的檢修條件，結(jié)合段內(nèi)的檢修資源，確定故障機車是否需立即處理還是放行并記錄，機車編組是否重新編組。

3.4 分析故障處理所需工序并確定執(zhí)行檢修內(nèi)容 ?根據(jù)故障處理所需的工序，分析與處理故障部件所需執(zhí)行的工序（包括一些重要工序：如架車、拆頂蓋）重復度較高的一定時間容差的計劃修部件、前期未處理的其他故障部件以及技改項點，就機車的運營計劃和當前所在機務段的檢修資源情況，確定并執(zhí)行在當前機務段可以一起處理的檢修作業(yè)內(nèi)容。

3.5 記錄并共享檢修記錄

記錄各檢修記錄并在數(shù)據(jù)庫內(nèi)共享各機務段的檢修記錄，實現(xiàn)各機車、各子部件檢修履歷的無縫銜接，為避免后續(xù)計劃修檢修工作的重復和資源浪費。

4 ?后續(xù)的維保技術研究

目前南非機車的維保工作還處于初期階段，維保技術的研究將持續(xù)開展，后續(xù)維保技術的研究將重點從以下幾個方面著手：

4.1 剩余壽命研究 ?加強重要子部件的剩余壽命研究，根據(jù)同類部件的歷史使用數(shù)據(jù)、全生命周期成本（LCC）分析以及各部件的重要參數(shù)趨勢研究，根據(jù)部件的關鍵技術參數(shù)推測出當前故障部件的剩余使用壽命，對當前故障部件是進入再檢修還是報廢處理提供指導性建議。

4.2 可靠度閾值研究 ?根據(jù)編組負載要求以及機車各系統(tǒng)的性能狀態(tài)情況，重點研究機車編組內(nèi)各系統(tǒng)冗余以及可靠度閾值研究，科學合理的編制機車編組，提高機車的可用性指標，合理組織機車的檢修工作，統(tǒng)一處理機車的各類故障和計劃修工作。

4.3 重要子部件的檢修技術研究 ?重要子部件的檢修質(zhì)量是影響機車可靠性、可用性的重要因素，了解并掌握子部件的關鍵檢修工藝和性能參數(shù)能更好的把控機車的運營質(zhì)量，在南非機車的檢修工作中CRRC將開展研究并逐步消化機車上重要子部件的關鍵檢修工藝和性能指標。

參考文獻：

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作者簡介：廖章慶（1984-），男，湖南衡山人，工程師，研究方向為電力機車通風設計和維保。