機車車輛的可靠性、維修性及維修信息管理分析

尤昕宇

摘 要：機車車輛的可靠性對車輛安全性能具有直接影響，以可靠性為中心的維修也是保證車輛性能的重要途徑。為了更好地提高車輛的使用性能與安全性能，要對其可靠性和使用性能進行定期檢測，及時做好維修管理。文章介紹了機車車輛可靠性與維修性的評價指標和設計方法等，并針對機車車輛維修信息管理進行了重點分析。

關鍵詞：機車車輛;可靠性;維修管理;信息分析

中圖分類號：U270 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）05-017-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.008

1 機車車輛的可靠性

根據(jù)《可靠性、維修性術語》（GB/T 3187—1994）的規(guī)定，可靠性是產(chǎn)品的能力，以可靠性為中心的維修理論是以傳統(tǒng)的計劃預防性維修理論為基礎。在維修實踐中可以發(fā)現(xiàn)，并不是維修越頻繁、維修范圍越大就可以減少故障，車輛機械設備的可靠性取決于設計和制造環(huán)節(jié)，后期的維修僅僅是鞏固其可靠性的一個途徑[1]。

可靠性評價指標包括四個方面：一是平均故障間隔時間（MTBF），指能夠反映車輛內(nèi)在質(zhì)量的兩個相鄰發(fā)動機出現(xiàn)故障的平均工作時間，或車輛在這段時間內(nèi)運行的里程，反映了機車車輛的固有質(zhì)量。二是大修間隔期，機車車輛在一定時期需要進行大修，相鄰的兩次大修之間存在一個運行里程或運行時間。當前，車輛是按照運行里程和時間計算的，其壽命涵蓋了整個生命周期和整個持續(xù)時間。前者指在一定條件下，從給定時間到車輛的失效概率（失效率）已經(jīng)達到了不可接受的程度，或者產(chǎn)品已經(jīng)達到了不可修復的狀態(tài)的時間間隔。后者指從車輛開始使用到報廢銷毀所需要的時間，或者運行總里程。三是檢修率，檢修率也稱車輛缺陷率，是反映車輛情況的一個重要指標參數(shù)。四是平均修車時間，指車輛在使用時限內(nèi)總的修車時間和修車次數(shù)的比例。

2 機車車輛的維修性

根據(jù)《可靠性、維修性術語》（GB/T 3187—1994）的規(guī)定，維修性被定義為在特定條件下使用的產(chǎn)品，在規(guī)定時間內(nèi)按照推薦的程序和方法，維護或恢復實現(xiàn)某些功能的能力。

維修性可以從定量和定性兩個方面評價。定量指標由于質(zhì)量特性受到保證條件的約束，包括檢修時間參數(shù)、檢修人小時費率參數(shù)等，根據(jù)我國機車車輛檢修的現(xiàn)狀，簡單實用，有時間指標的機車車輛耐久性通常用檢修時間之和除以檢修次數(shù)來表示。為了滿足維修要求，進行了一系列的工程設計、開發(fā)、生產(chǎn)和測試任務。技術維修是提高維修效率、降低維修成本的重要手段[2]。

3 機車車輛維修理論

一是可靠性工程與維修性工程?，F(xiàn)代車輛的維修理論是以保證車輛的可靠性為前提的，以可靠性和可靠性指標作為設備維修的檢驗標準和設計特征，在產(chǎn)品開發(fā)階段就考慮了產(chǎn)品的可持續(xù)性。

二是以可靠性為中心的維修理論。在維修實踐中，不是維修越頻繁、維修范圍越大，就可以減少故障。相反，頻繁的拆裝會導致更多故障。技術設備的可靠性是通過設計和生產(chǎn)確定的[1]。

三是技術經(jīng)濟學的有關理論。近代以來，對機械設備的技術經(jīng)濟學進行了研究，并產(chǎn)生了專門的分析方法，比如技術經(jīng)濟評價法、設備報廢的經(jīng)濟限度、設備更新時的經(jīng)濟壽命、成本效益分析方法等。尤其是設備全壽命周期成本分析，對技術裝備設計制造的成本效益分析和交易，以及設備采購的決策、使用和維護策略，都具有重要意義。

四是維修組織管理。維修組織管理是運用現(xiàn)代科學管理理論對車輛進行檢修的一種管理方式，目的是尋找最經(jīng)濟、最有效的維修方式，提高車輛的維修水平，縮短維修時間，保證經(jīng)濟效益。

五是維修工程技術方面。為了改變當前我國車輛檢測維修現(xiàn)狀，推進新型檢修體制，要加強維修理論的研究，在現(xiàn)代科學技術基礎上逐步完善機車車輛維修工作，誤差分析理論、維修理論等基礎性研究都可以作為維修的基礎。

4 維修信息管理

以可靠性為中心的維修（RCM）是解決機車車輛檢修問題的重要途徑，是我國機車車輛檢修的核心。在科學分析和評估的基礎上，實施適用、有效、經(jīng)濟的維修工作，避免刀段式的大拆大卸。因此，機車車輛檢修信息的建立和運行，可以為檢修提供實時、完善的依據(jù)，使之更加科學合理。

在高速重載鐵路的發(fā)展過程中，機車車輛的發(fā)展代表著鐵路信息化、智能化、集成化的發(fā)展趨勢。建立一套完整的智能化管理信息系統(tǒng)，有助于促進鐵路養(yǎng)護管理的現(xiàn)代化發(fā)展，提高鐵路的運輸能力，提高車輛的生產(chǎn)、使用和維修質(zhì)量。

5 鐵路機車維修制度

由于鐵路的運行條件和功能不同，檢修制度也不同。常見的維修制度一般有三種：

一是預知維修，以預防車輛設備出現(xiàn)故障為目的，要定期對設備進行檢查，及時記錄檢查結果，根據(jù)檢查得到的不同車輛數(shù)據(jù)和參數(shù)指標，預測可能會發(fā)生的事故，有針對性地進行分析和維修。其主要特點是實時監(jiān)測和控制車輛運行狀態(tài)，在干擾發(fā)生之前避免因誤差造成的損害，并涉及大量的信息統(tǒng)計和定期檢查投資。

二是計劃維修，屬于預防性養(yǎng)護制度，在車輛設備養(yǎng)護過程中要根據(jù)設備的具體情況和性能狀態(tài)，制定具體的規(guī)范化養(yǎng)護計劃。理論基礎是修復周期的結構和修復的復雜度系數(shù)。實施計劃維修必須嚴格按照標準，在驗收計劃檢修制度時嚴格管理，根據(jù)車輛設備不同的磨損程度，制定嚴格的維修等級分類。

三是事后維修，是指車輛設備出現(xiàn)故障后進行維修的方式，具有一定的滯后性。

6 機車車輛維修方案

在定期維修時必須考慮到車輛的實際情況，在保養(yǎng)期可能相應延長或推遲時，必須采用新的維修工藝，推廣新材料和新技術，加強車輛的一些重要部件的終身管理，延長維修周期。

目前，機車車輛在正常情況下的檢修不是同一個單位進行，他們對某些部件的更新往往有不同的看法。為了保證效率和耐用性，機車車輛需要盡可能多的備件。但是，機車車輛將由主管部門在估計維修廠的費用和實際可用資金后提供。因此，機車車輛必須保持在使用狀態(tài)，零部件不得拆卸和更換。在倉庫修理零件是不可互換的，機車車輛進廠前的運行功率只能是段修時車體、電路、風道等部件的狀態(tài)。

7 機車車輛維修新技術

一是從預防維修到事后維修。對于機車車輛多通道信息系統(tǒng)，可以直接更換故障部件，提前掌握錯誤位置，有助于預防性維修向維修的轉(zhuǎn)變。

二是非解體檢查。目前，各種無損檢測方法早已被開發(fā)出來，技術水平、測試精度都得到明顯提高。此外，許多無損檢測新技術的成功開發(fā)，擴大了機車車輛部件無損檢測的范圍。

三是檢修自動化。為了實現(xiàn)檢修中的自動診斷，針對機車車輛上不能定期監(jiān)測的部件開發(fā)了地面控制技術，圖像處理技術得到了廣泛應用，在維修工程，特別是在拆卸、裝配和清洗過程中，實現(xiàn)了機械手的操作[3]。

8 機車車輛維修技術進展及發(fā)展趨勢

從20世紀60年代開始，我國的技術裝備維修制度推行范圍更加廣泛。但在實際機車車輛維修領域，現(xiàn)階段計劃預防修仍是主要大框架，定運行里程、大部件或是整車開展不同類型維修工作[4]。

近年來，我國機車車輛維修技術領域取得了很多成果。在此基礎上，要完善相關診斷標準，升級原有的檢測診斷設備，合理應用相關設備和技術。從信息化角度來看，當前已經(jīng)形成了比較專業(yè)的維修信息系統(tǒng)，如機車檢修綜合管理系統(tǒng)等，在維修檢測過程中可以進行相應的推廣，利用計算機技術控制維修檢測過程，促進機車車輛檢修的現(xiàn)代化發(fā)展。

同時，要完善機車車輛維修制度，優(yōu)化修制改革進程，推廣新的維修模式，促進維修模式多樣化、分層次發(fā)展，以及推動重大修、維修以及重造等維修模式的發(fā)展。另外，我國機車車輛大修需要較長的時間，發(fā)展?jié)摿^大，相關工作人員要把握修制改革中的在修時間[2]。要加強對機車車輛維修的投入力度，尤其要在科研方面加大投入，加強學科建設，提高維修水平。

9 結語

機車車輛的可靠性對車輛安全性能具有直接影響，以可靠性為中心的維修也是保證車輛性能的重要途徑。在鐵路迅速發(fā)展的今天，優(yōu)良的維修管理信息系統(tǒng)對越來越復雜的機車車輛維修具有重要意義。為了提高車輛的使用性能與安全性能，必須深入研究機車車輛檢修理論，更新機車檢修理論，全面了解機車車輛檢修的最新發(fā)展，切實提高機車車輛維修信息管理水平。

參考文獻

[1] 狄威.簡論機車車輛的可靠性與維修性及維修信息管理[J].北京交通大學學報（自然科學版），2007，31（6）：15-17.

[2] 梁勇明.機車車輛的可靠性與維修性及維修信息管理的分析[J].山東工業(yè)技術，2019（3）：45.

[3] 文禮.機車車輛維修及管理需要重視的幾個問題[J].鐵道機車車輛，2002（z1）：219-221，276.

[4] 張奕奕.可靠性、維修性設計對機車壽命周期費用的影響[J].電力機車與城軌車輛，2005，28（1）：26-28，34.