地鐵機(jī)電設(shè)備維修與管理存在的問題及對策

李 軍，趙亞鵬

（南寧軌道交通運(yùn)營有限公司，廣西南寧 530000）

0 引言

目前，我國正處于城市軌道交通快速發(fā)展期，全國已有43個(gè)城市的軌道交通建設(shè)規(guī)劃獲得批復(fù)。地鐵是城市軌道交通的重要構(gòu)成，隨著地鐵線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，地鐵運(yùn)營機(jī)電設(shè)備數(shù)量呈指數(shù)級增長，具有數(shù)量龐大、種類繁雜、分布廣散的特點(diǎn)。地鐵運(yùn)營時(shí)間的延長進(jìn)一步壓縮了設(shè)備維修作業(yè)的窗口時(shí)間，疊加既有線路設(shè)備面臨大修改造、新線設(shè)備尚處于運(yùn)行不穩(wěn)定期等因素，傳統(tǒng)設(shè)備維修與管理模式面臨業(yè)務(wù)瓶頸。

1 地鐵機(jī)電設(shè)備維修與管理現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營后設(shè)備維修與管理難度加大

隨著后續(xù)新線開通運(yùn)營接管，新增機(jī)電設(shè)備數(shù)量將越來越龐大，施工作業(yè)點(diǎn)越來越多，資源調(diào)配難度增大，對設(shè)備維修與管理人員的技術(shù)及管理水平提出了更高要求。如何提高設(shè)備使用效率，管好、用好各類設(shè)備，為生產(chǎn)管理提供決策支持，推動物資、工具等生產(chǎn)要素在線網(wǎng)內(nèi)協(xié)調(diào)聯(lián)動、合理調(diào)配，已成為網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營后設(shè)備維修管理中亟需解決的問題。

1.2 設(shè)備維修與管理過程中智能化技術(shù)應(yīng)用不足

（1）目前設(shè)備檢修作業(yè)仍依賴人工作業(yè)、人工監(jiān)控，即人工巡檢、人工識別判斷和手工記錄的傳統(tǒng)方式[1]，檢修工作質(zhì)量與各專業(yè)維護(hù)人員的工作責(zé)任心、技能水平以及檢修人員的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)，導(dǎo)致檢修結(jié)果主觀性大，存在結(jié)果作弊、質(zhì)量不高、效率低下等問題。

（2）設(shè)備維修模式主要是周期性檢修、故障維修等預(yù)防性維修[2]，即對設(shè)備做“定期體檢”“有病時(shí)醫(yī)病”，缺乏前瞻性的預(yù)測性維修[3]。預(yù)測性維修能將故障控制在萌芽狀態(tài)，極大地降低運(yùn)營維護(hù)成本，延長設(shè)備的服役壽命，確保地鐵設(shè)備的運(yùn)營安全。

（3）設(shè)備故障處理流程按照逐級上報(bào)的原則[4]，一般是發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障后上報(bào)對應(yīng)調(diào)度，再由調(diào)度通知設(shè)備管理部門安排維修人員處理，設(shè)備故障處理過程中的信息流轉(zhuǎn)效率低，存在信息傳達(dá)不準(zhǔn)確的問題。

1.3 維修與管理人員人才緊缺，需加強(qiáng)人才培養(yǎng)

隨著線網(wǎng)規(guī)模的急劇擴(kuò)大導(dǎo)致維修與管理人員的流動性增大，部分老員工支援新線建設(shè)，人才力量被進(jìn)一步稀釋，而新員工的技能水平和從業(yè)經(jīng)驗(yàn)難以跟上日益提高的設(shè)備維修與管理要求[5]。

2 地鐵機(jī)電設(shè)備維修與管理對策

2.1 對設(shè)備的整個(gè)生命周期進(jìn)行全過程管理

充分發(fā)掘數(shù)據(jù)資源的價(jià)值，提高設(shè)備綜合效率，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、管理方法對設(shè)備生命周期進(jìn)行全過程管理[6]。建立設(shè)備維修管理系統(tǒng)，從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選型、購置、安裝、驗(yàn)收、使用、改造、更新直至報(bào)廢進(jìn)行科學(xué)型管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)功能的充分集成，推動物資、工具等生產(chǎn)要素在線網(wǎng)內(nèi)合理調(diào)配，從而達(dá)到數(shù)據(jù)共享、工作協(xié)同的目的。設(shè)備維修管理系統(tǒng)包括運(yùn)營設(shè)備資產(chǎn)實(shí)物管理、運(yùn)營設(shè)備維保管理、運(yùn)營計(jì)量器具及工器具管理功能模塊。

（1）運(yùn)營設(shè)備資產(chǎn)實(shí)物管理通過資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程和資產(chǎn)代碼管理體系設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的多渠道增加（采購、標(biāo)段移交等）、多類型使用和變動、盤點(diǎn)、丟損和報(bào)廢處置全生命周期涉及的管理業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、集中化、流程化系統(tǒng)管理。

（2）運(yùn)營設(shè)備維保管理包括各專業(yè)設(shè)備維護(hù)計(jì)劃的編制，對設(shè)備和備品備件的收發(fā)和使用，設(shè)備的狀態(tài)、日常維修保養(yǎng)歷史、設(shè)備故障管理等方面進(jìn)行管理。

（3）運(yùn)營計(jì)量器具及工器具管理包括計(jì)量器具和工器具的基本信息、送檢情況、檢定結(jié)果、有效日期及維修歷史等，建立完整的信息臺賬。

2.2 利用智能化技術(shù)開展機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)研究

利用在線監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)等智能化技術(shù)，建立機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的存儲、處理、建模及分析[7]，智能聯(lián)動維修業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)巡檢、故障預(yù)測，即預(yù)測性維修、全流程故障維修閉環(huán)管理。機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)由在線監(jiān)測子系統(tǒng)、運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺、運(yùn)維調(diào)度平臺組成，分層搭建與設(shè)備維修管理系統(tǒng)無縫對接。機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維體系結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 機(jī)電設(shè)備智能運(yùn)維體系結(jié)構(gòu)

2.2.1 在線監(jiān)測子系統(tǒng)

通過在各類設(shè)備上加裝傳感器，建立通風(fēng)空調(diào)、給排水、低壓配電等機(jī)電設(shè)備在線監(jiān)測子系統(tǒng)，進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析及在線監(jiān)測[8]。

（1）通風(fēng)空調(diào)在線監(jiān)測子系統(tǒng)對車站、車輛段通風(fēng)空調(diào)設(shè)備（風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、冷源設(shè)備等）運(yùn)行狀態(tài)、冷卻塔液位數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)等進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理數(shù)據(jù)上傳至智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺，建立綜合維修場景模型。

（2）給排水在線監(jiān)測子系統(tǒng)對車站、車輛段給排水設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障數(shù)據(jù)等進(jìn)行預(yù)處理，建立給排水在線監(jiān)測，并將預(yù)處理數(shù)據(jù)上傳至智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺，建立綜合維修場景模型。

（3）低壓配電在線監(jiān)測子系統(tǒng)可以對車站、車輛段采集的EPS（Emergency Power Supply，應(yīng)急電源）設(shè)備信息、消防電源雙切箱設(shè)備狀態(tài)、故障數(shù)據(jù)等進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)低壓配電在線監(jiān)測，并將預(yù)處理的數(shù)據(jù)上傳至智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺，建立綜合維修場景模型。

2.2.2 智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺

建立智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺[9]，與在線監(jiān)測子系統(tǒng)[10]建立數(shù)據(jù)接口獲取設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)制等預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、樣本化，為綜合場景建模提供規(guī)范化的計(jì)算基礎(chǔ)，向線路智能運(yùn)維調(diào)度平臺提供設(shè)備健康度分析結(jié)果。

2.2.2.1 綜合維修場景建模

構(gòu)建各專業(yè)智能運(yùn)維綜合維修場景[11]模型庫、規(guī)則庫、算法庫，利用線路智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺的規(guī)范化監(jiān)測數(shù)據(jù)，開展主題數(shù)據(jù)抽取、模型運(yùn)算，通過數(shù)據(jù)時(shí)間、功能、業(yè)務(wù)相關(guān)性分析，形成設(shè)備異常狀態(tài)數(shù)據(jù)，為線路智能運(yùn)維調(diào)度管理提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。綜合場景建模包括但不限于以下類型，模型結(jié)構(gòu)主要包括模型輸入、數(shù)據(jù)建模、模型輸出。

（1）通用模型。滿足通用模型的模型輸入條件，根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)及設(shè)備修制修程內(nèi)容，采集關(guān)鍵設(shè)備點(diǎn)位信息及組合式點(diǎn)位的相關(guān)數(shù)據(jù)點(diǎn)。滿足通用模型的數(shù)據(jù)建模條件，根據(jù)不同設(shè)備專業(yè)和相關(guān)點(diǎn)位的基礎(chǔ)應(yīng)用分析，建立完整的基礎(chǔ)模型。具備獲取通用模型輸出結(jié)果的能力，通過對設(shè)備信息在線監(jiān)測，將預(yù)處理的數(shù)據(jù)上傳至運(yùn)維調(diào)度管理平臺，模型結(jié)構(gòu)見表1。

表1 模型結(jié)構(gòu)

（2）基礎(chǔ)模型。滿足基礎(chǔ)模型的模型輸入條件，包括人員配置、客流量差異、故障原因和處置方式等。滿足基礎(chǔ)模型的數(shù)據(jù)建模條件，包括基于輸入情況建立不同場景下的故障定位及預(yù)測模型。具備獲取通用模型輸出結(jié)果的能力，包括故障定位等。

2.2.2.2 設(shè)備健康評價(jià)管理

基于接入的各專業(yè)在線監(jiān)測子系統(tǒng)[12]，針對不同場景，對各個(gè)設(shè)備的健康度進(jìn)行評價(jià)打分，并根據(jù)健康評價(jià)的分?jǐn)?shù)，提供健康度監(jiān)控功能，計(jì)算設(shè)備健康評價(jià)指標(biāo)，對設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行健康分析，通過分值表示健康度。將各接入專業(yè)的子系統(tǒng)設(shè)備標(biāo)識為關(guān)鍵設(shè)備及非關(guān)鍵設(shè)備，將設(shè)備報(bào)警分為主要報(bào)警、次要報(bào)警、提示報(bào)警3 個(gè)報(bào)警等級，其中主要報(bào)警影響設(shè)備運(yùn)行，次要報(bào)警影響設(shè)備部分功能，提示報(bào)警不影響設(shè)備運(yùn)行和功能，起提示作用。設(shè)備檢修、測試時(shí)觸發(fā)的報(bào)警暫不計(jì)入評分；分值及權(quán)重可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

2.2.3 運(yùn)維調(diào)度管理平臺

運(yùn)維調(diào)度管理平臺利用運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺的設(shè)備模型分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)巡檢、故障預(yù)測即預(yù)測性維修、全流程故障維修閉環(huán)管理等智慧應(yīng)用功能。

（1）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)巡檢：基于接入的在線監(jiān)測子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于遠(yuǎn)程感知[13]的系統(tǒng)巡檢，通過遠(yuǎn)程感知，取代頻次高、人力投入大的人工巡檢作業(yè)。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)巡檢包括但不限于表2 中的內(nèi)容。給排水系統(tǒng)巡檢功能包括但不限于表3 中的內(nèi)容。低壓配電系統(tǒng)巡檢功能包括但不限于表4 中的內(nèi)容。

表2 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)巡檢功能

表3 給排水系統(tǒng)巡檢功能

表4 低壓配電系統(tǒng)巡檢功能

（2）實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維修：當(dāng)智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)分析到運(yùn)營設(shè)備出現(xiàn)狀態(tài)異常時(shí)，設(shè)備在尚未發(fā)生故障的情況下仍能進(jìn)行運(yùn)營生產(chǎn)。根據(jù)智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺運(yùn)算的設(shè)備健康度分析，結(jié)合故障庫及狀態(tài)后果影響庫，自動生成預(yù)測維修信息，包括設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)現(xiàn)象可能產(chǎn)生的故障后果、提報(bào)日期、狀態(tài)等信息。

（3）全流程故障維修閉環(huán)管理：基于智能運(yùn)維數(shù)據(jù)平臺場景模型運(yùn)算出故障信息，通過設(shè)備故障信息自動生成提報(bào)對象實(shí)現(xiàn)故障修及預(yù)測修自動提報(bào)[14]。故障修、預(yù)測修執(zhí)行完成后，通過與設(shè)備維修管理系統(tǒng)的對接，實(shí)時(shí)獲取工單閉環(huán)信息，數(shù)據(jù)平臺自動監(jiān)測設(shè)備的維修結(jié)果及運(yùn)行現(xiàn)狀，展示設(shè)備是否已經(jīng)恢復(fù)正常。

2.3 加強(qiáng)地鐵機(jī)電設(shè)備維修管理人才培養(yǎng)

通過匹配培訓(xùn)設(shè)備[15]、場地、師資、編寫培訓(xùn)教材，滿足培訓(xùn)工作需求，同時(shí)要確保員工培訓(xùn)質(zhì)量，注重培訓(xùn)的過程管理，包括前期計(jì)劃、中期監(jiān)督、后期評價(jià)。另外還可以積極推進(jìn)與高等院校、企業(yè)的合作，形成優(yōu)勢互補(bǔ)，共同制定人才培養(yǎng)方案[16]、開發(fā)課程和教材，推動人才培養(yǎng)資源的建設(shè)?；蛘呓M織外出培訓(xùn)，根據(jù)工作計(jì)劃，可超前籌劃，適時(shí)組織外出培訓(xùn)，通過到同行業(yè)單位參觀、考察學(xué)習(xí)，開展相應(yīng)工作崗位的短期專項(xiàng)培訓(xùn)。提高維修管理人員的專業(yè)素養(yǎng)和管理水平，以解決人才緊缺的現(xiàn)狀。

3 結(jié)語

本文以地鐵機(jī)電設(shè)備維修與管理中存在的問題及現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，提出解決問題的具體方法，對于進(jìn)一步提升地鐵機(jī)電設(shè)備維修質(zhì)量，降低維修成本，保障機(jī)電設(shè)備持續(xù)健康、穩(wěn)定、安全運(yùn)行是十分必要的。