鐵路車輛設(shè)計(jì)制造重量管理的探討

王林

摘要：本文通過對鐵路車輛設(shè)備管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)備執(zhí)行過程中存在落實(shí)不到位以及技術(shù)業(yè)務(wù)能力較低的問題。新體制背景下，日常檢查能夠更具標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)備管理更為制度化，定期開展的評價(jià)工作更為流程化，以此形成設(shè)備日常管理模式，更加重視車輛設(shè)備的履歷管理，不斷強(qiáng)化一線管理效果，降低設(shè)備維修費(fèi)用成本。文章結(jié)合上述背景提出鐵路車輛設(shè)備管理改進(jìn)措施，確保設(shè)備投入時(shí)間有效縮短，設(shè)備管理以及應(yīng)用水平進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：鐵路車輛；設(shè)計(jì)制造重量；管理

車輛維修是車輛設(shè)備有效應(yīng)用的重要保證，可為安全管理提供支持，伴隨鐵路系統(tǒng)車輛檢修任務(wù)水平不斷提高，檢修過程中持續(xù)投入高精端設(shè)備，鐵路車輛設(shè)備自動(dòng)化程度逐漸提高，但同時(shí)設(shè)備管理部門以及維修部門也面臨著更大的挑戰(zhàn)。鐵路車輛堅(jiān)持強(qiáng)化設(shè)備質(zhì)量指導(dǎo)思想，增強(qiáng)設(shè)備管理效果，在此過程中提升設(shè)備維修投入程度，重視職工設(shè)備操作能力，使維修模式得以創(chuàng)新，上述內(nèi)容均屬于鐵路車輛確保生產(chǎn)安全的重要課題。傳統(tǒng)車輛設(shè)計(jì)相關(guān)工作對車輛技術(shù)要求相對較低，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)上熟悉度也比較高?；诖?，車輛設(shè)計(jì)階段大部分人員會更加注重車輛的重量，并不重視管理效果，車輛重量管理措施并不明確。伴隨國家產(chǎn)業(yè)政策逐漸推進(jìn)，鐵路裝備技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展，動(dòng)車組的出現(xiàn)既提高了鐵路車輛技術(shù)等級，也提高了復(fù)雜程度，需滿足更高層次的技術(shù)要求。車輛部件以及重量等對整體車輛系統(tǒng)技術(shù)性能參數(shù)會有效凸顯?；诖耍谲囕v設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及制造階段需引進(jìn)重量管理理念，使之與現(xiàn)代化車輛技術(shù)要求有效契合。

一、鐵路車輛設(shè)計(jì)制造重量管理概述

（一）車輛重量管理含義

車輛重量管理主要是指結(jié)合項(xiàng)目投標(biāo)過程中的用戶，在軸重或者是輪重等因素上，針對偏差數(shù)值提出的具體性要求，在整車重量上需要確定影響因素中的差異性部件重量，在車輛設(shè)計(jì)過程中需要結(jié)合相關(guān)目標(biāo)數(shù)值，完成車輛部件重量的有效控制以及管理，通過此種方式滿足車輛軸重相關(guān)要求，以此保證重量有效分布。

（二）車輛重量管理相關(guān)目的內(nèi)容分析

車輛重量會與車輛成本產(chǎn)生重要聯(lián)系，其中任何車輛部件產(chǎn)生變化均會造成部件方面或者是整體重量上的變化，這一類型變化延長設(shè)計(jì)時(shí)長，同時(shí)采購周期以及生產(chǎn)周期方面也會受到影響，最終結(jié)果是車輛成本增加。這一因素主要體現(xiàn)在車輛制造的后期，車輛重量管理的主要目的為降低車輛成本。除此之外，借助積極有效的重量管理措施，有效判斷車輛重量與成本之間的關(guān)系，其主要呈現(xiàn)螺旋上升方式，由此采用更加有效的解決措施。開展有效車輛管理策略，在實(shí)際工作中能夠獲得差異性組件重量狀態(tài)，同時(shí)掌握車輛的整體重量狀態(tài)，通過此種方式了解車輛差異性部件的誤差數(shù)值，通過采用更有效的管理措施，縮小誤差數(shù)值，直至消除，上述內(nèi)容也屬于車輛重量管理的重要目的之一。

（三）鐵路車輛重量確定

鐵路車輛重量的特性會受到分類以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定影響，起著決定性作用。例如，針對車輛類型分析，依據(jù)DIN25008標(biāo)準(zhǔn)，可將劃分為不同類型，如客車或者是機(jī)車等，目前伴隨有軌電車不斷發(fā)展，其相關(guān)運(yùn)行條例中可了解到類型劃分為有軌電車以及車組等。在車載重量方面，其依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)就是上文提到的標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容上涉及到產(chǎn)品準(zhǔn)確運(yùn)行車輛質(zhì)量，結(jié)合相關(guān)規(guī)定，機(jī)車車輛中負(fù)重主要是指配備品的空載車輛重量。除此之外是運(yùn)行車輛的重量，根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行質(zhì)量定義為空車質(zhì)量聯(lián)合運(yùn)行消耗的物料質(zhì)量等，例如，沙子、水，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，運(yùn)行質(zhì)量可確定為沒有負(fù)載狀態(tài)下的重量以及相關(guān)司乘人員的重量等。在滿載車輛重量內(nèi)容定義中，同樣依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，總質(zhì)量上主要是指運(yùn)行質(zhì)量以及旅客質(zhì)量，在所有內(nèi)容最大負(fù)重部分主要是指運(yùn)行質(zhì)量以及最大有效質(zhì)量。除上述內(nèi)容以外，其余重量特性會涉及到負(fù)載狀態(tài)、軸重以及輪重等。

在車輛自身上分析，重量參數(shù)主要是指空載車輛重量、空載車體重量等，在車輛最終重量參數(shù)上，包括最大允許軸重以及最大允許輪重等。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)定，在車輛空載重量設(shè)定上，不允許超過合同中所規(guī)定的占比數(shù)值3%；在車輛軸重參數(shù)數(shù)值上，也需按照規(guī)定不能超過合同中規(guī)定占比數(shù)值的2%；在車輛輪重偏差相關(guān)參數(shù)上，需滿足不能超過合同規(guī)定占比數(shù)值4%的要求。

二、鐵路車輛設(shè)計(jì)制造重量確定方法

（一）獲取單一性的重量數(shù)據(jù)分析

重量管理數(shù)據(jù)基本來源主要是部件以及產(chǎn)品部門經(jīng)理等，其中采取個(gè)人方式完成首次接觸的主要是專家或者是重量經(jīng)理，詢問對方責(zé)任或者是接口關(guān)系情況，在具體交流過程中，獲得較多的信息數(shù)據(jù)，可采用書面記錄方式，獲取相關(guān)圖紙或者清單。在零件組功能因素以及結(jié)構(gòu)構(gòu)成方面，需掌握更多的數(shù)據(jù)，其中重量經(jīng)理在評估數(shù)據(jù)方面更加突出專業(yè)性以及準(zhǔn)確性。采用數(shù)據(jù)管理措施可有效檢查數(shù)據(jù)清單，提高數(shù)據(jù)的完整性。選擇書面確認(rèn)策略，可處理口頭上獲取的數(shù)據(jù)，例如，談?wù)撨^程中涉及到的時(shí)間或者是內(nèi)容，數(shù)據(jù)通過不斷詢問后，以此完成狀態(tài)更新，雙方需定時(shí)報(bào)告相關(guān)重量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)準(zhǔn)時(shí)傳送到重量經(jīng)理以及專家。在說明項(xiàng)目過程中，需規(guī)定設(shè)計(jì)部負(fù)責(zé)人的相關(guān)工作，確保數(shù)據(jù)更新通道暢通。

（二）評估車輛相關(guān)重量狀態(tài)內(nèi)容

車輛滿足重量狀態(tài)需求，可采用縮小或者是表達(dá)重量風(fēng)險(xiǎn)的方式，可利用記錄或者是評估等方式對重量公差影響進(jìn)行干預(yù)，在列表中納入預(yù)估到的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行有效性評估。在實(shí)施過程中，對車輛已經(jīng)達(dá)到重量狀態(tài)的其余風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性評估，依據(jù)實(shí)施階段類型對車輛重量份額進(jìn)行描述，針對設(shè)計(jì)狀態(tài)相關(guān)因素進(jìn)行綜合性分析。通過分析低實(shí)施程度，掌握數(shù)據(jù)的實(shí)際不確定性；相反，高實(shí)施程度主要是指較高的低不確定性。

針對程度系統(tǒng)內(nèi)容定義方面，階段主要?jiǎng)澐譃樾纬筛拍?、定義以及評估等，針對重量值完成粗略評估，通過量化重量值，數(shù)值評估工作更加具體，例如，選擇零部件數(shù)量等。下一階段需完整制定實(shí)施計(jì)劃，確?？尚行裕山柚植诨哪Ｐ鸵约坝?jì)算等方式。在具體實(shí)施過程中，確定更加完整的模型或者是圖紙，將其與其他項(xiàng)目進(jìn)行比較。之后階段是部件或者是零件進(jìn)行成功實(shí)施。

（三）車輛重量管理的工具

針對重量數(shù)據(jù)、重量清單進(jìn)行記錄和處理。依據(jù)DIN25002-2的規(guī)定，在主要部件以及子部件分類內(nèi)容中包括重量值以及部件中心坐標(biāo)軸輸入欄。針對已經(jīng)存儲的計(jì)算方式，可確定主要部件以及子部件重量值，總結(jié)性描述結(jié)果。其中，會輸入負(fù)載或者是負(fù)載級別文本框；針對每輛車的總重量以及總中心進(jìn)行計(jì)算和描述，其基本是處于空車以及滿載情況下。輸入其中其他特性車輛尺寸計(jì)算模式，針對軸重以及輪重的計(jì)算，對軸重以及輪重與平均值偏差進(jìn)行描述。應(yīng)用在部件經(jīng)理上的調(diào)查零件表格，需包括部件重量表格；針對數(shù)據(jù)調(diào)查階段的核對清單，可將其作為突出項(xiàng)清單上交到部件經(jīng)理處；描述車輛重量表格，可作為另外一個(gè)匯報(bào)文件，將其遞交到項(xiàng)目經(jīng)理處；定期狀態(tài)報(bào)告中，涵蓋描述重量發(fā)展趨勢的圖表范例，包括重量管理審核檢驗(yàn)項(xiàng)清單；針對減重使用的建議表，其中涵蓋利于減輕重量的建議，負(fù)責(zé)技術(shù)保護(hù)以及商業(yè)保護(hù)執(zhí)行人員制定清單結(jié)果報(bào)告文件。稱重方案中的重要組成部分是登記過秤后的重量數(shù)據(jù)表格，形成所有過秤后的最終車輛數(shù)據(jù)表格。

三、鐵路車輛設(shè)計(jì)制作重量管理實(shí)施

（一）管理及功能整合

依據(jù)相關(guān)投標(biāo)要求可確定車輛重量清單，內(nèi)容中涵蓋牽引以及制動(dòng)系統(tǒng)，由此設(shè)計(jì)車輛總重量，通過對車輛重量完成針對性預(yù)測后，可比較其與客戶實(shí)際要求，評估潛在風(fēng)險(xiǎn)性，定義其中的關(guān)鍵性部件，目標(biāo)重量得以確認(rèn)后，需制定針對性的管理程度，滿足供應(yīng)商要求。及時(shí)更新潛在風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)容，此部分工作也是指關(guān)鍵部件的實(shí)際目標(biāo)重量，了解供應(yīng)商的具體處罰機(jī)制。其需要車輛重量專家主動(dòng)參與到設(shè)計(jì)審核工作中，包括首次設(shè)計(jì)審核或者是概念設(shè)計(jì)審核等，相關(guān)專家依據(jù)設(shè)計(jì)審核結(jié)果，保證審核工作完成，同時(shí)與相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商，確定審核稱重相關(guān)工作，審核車輛項(xiàng)目，在稱重概念指導(dǎo)下完成稱重工作。根據(jù)相應(yīng)結(jié)果調(diào)整車輛重量清單，可將上述結(jié)果上交到有關(guān)部門，將其作為重要查詢依據(jù)，為之后項(xiàng)目提供重要參考。

（二）供應(yīng)商實(shí)際工程程序概要分析

在具體管理過程中，供應(yīng)商需要完成的工作之一是為經(jīng)理提供重要部件參數(shù)或者是系統(tǒng)重量參數(shù)等，按照一定工作程序確保流程順利，項(xiàng)目報(bào)價(jià)階段，相關(guān)設(shè)計(jì)部門需要對車組以及車輛的部件系統(tǒng)清單進(jìn)行梳理羅列，對重量完成初期階段的估計(jì)，提供重量數(shù)據(jù)參數(shù)。另外，在對整體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)評審過程中，需要掌握重要部件以及重心位置等參數(shù)，確定目標(biāo)重量。審核設(shè)計(jì)過程中，需提供重要部件參數(shù)數(shù)值。在鑒定以及供貨階段，需掌握所有部件參數(shù)信息，詳細(xì)說明稱量部件。對于部分供應(yīng)商來說，需要對處于設(shè)計(jì)或者是生產(chǎn)區(qū)間的重量參數(shù)以及重心位置參數(shù)誤差數(shù)值進(jìn)行掌握，一些產(chǎn)品供貨需完成不同裝運(yùn)，上述情況均說明基于整體產(chǎn)品誤差問題影響，重量以及重心位置稱量之后需要納入到供方圖紙中。

（三）車輛部件的稱重減重環(huán)節(jié)內(nèi)容分析

在相關(guān)稱重程序中，會涉及到車體以及外購件的稱重工作等，稱重程序構(gòu)成上其包括的內(nèi)容具備多樣化，在購置部件過程中，供應(yīng)商需完成首件鑒定工作，以此按部就班開展部件稱重，結(jié)合相關(guān)規(guī)定可獲取部件重量信息數(shù)據(jù)，其中包括重量值以及重心位置數(shù)據(jù)。在稱重車體大部件過程中，順序需要在首件之前，測試首件的具體重量參數(shù)，準(zhǔn)確記錄測試結(jié)果?？傮w稱重階段，車體稱重時(shí)間需要在噴漆處理前，車體重量參數(shù)和重心位置的數(shù)據(jù)都需要記錄。車輛在總裝配結(jié)束后，進(jìn)行稱重工作，按照程序進(jìn)行測量，確定具體參數(shù)值。調(diào)試單車以后開展稱重，可在調(diào)試后或者是列調(diào)之前，其完成環(huán)境是調(diào)試中心，對產(chǎn)生的偏差數(shù)值進(jìn)行核對。組裝車輛后進(jìn)行稱重，需確保車輛部件安裝處于基本完整條件下，重量缺失會影響整車的重量以及中心質(zhì)量，因此不應(yīng)該進(jìn)行稱重。

減重措施開始的前提條件是車輛部件相關(guān)重量與技術(shù)規(guī)范以及圖紙標(biāo)準(zhǔn)上的目標(biāo)數(shù)并不相符，減重程度需符合相關(guān)要求，首先是重量經(jīng)理以及相關(guān)人員需要對目標(biāo)重量的減重措施完成定期化討論。除此之外，是分類工作以及減重措施的細(xì)化工作。還有一部分工作是評估減重可行性，內(nèi)容上會涉及到影響因素，例如，成本或者是時(shí)間影響因素等，需核對拆除或者是安裝等情況。重新定義即將開展的減重措施，需針對沒有實(shí)施的措施開始存檔處理。

針對車輛部件稱重減重試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析：首先是機(jī)械化結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)工作任務(wù)，在新型化車輛稱重過程中，其需要滿足的要求是車輛總裝后的靜態(tài)輪重以及軸重等要求，分別設(shè)置為C型車以及D型車，采用計(jì)算機(jī)處理計(jì)劃，以此獲取輪重偏差以及軸重偏差數(shù)值，通過此種方式可確定靜態(tài)階段的實(shí)際重量分配情況。另外，新型化的測試臺可對單邊稱重軌進(jìn)行升降，在達(dá)到一定高度后對輪重進(jìn)行測量，完成減載率數(shù)值的靜態(tài)化檢測。采用計(jì)算機(jī)處理方式可獲取輪重差參數(shù)以及減載率數(shù)值。新型化的測試臺未處于使用狀態(tài)，工程車輛滿足稱重軌道相關(guān)要求是被允許的。測試臺需要保證滿足兩臺機(jī)械兼容運(yùn)行，車輛定距不同，轉(zhuǎn)向架軸距也具有差異性，車輛定義過程中需綜合性分析稱重單元分配以及稱重單元的數(shù)量。在稱重以及輪重減載率數(shù)值測試臺上的構(gòu)成數(shù)量，可確定為5套，主要功能是升降，構(gòu)成中涵蓋顯示儀表等，在控制臺右側(cè)位置也會多增加兩組稱重單元，以此作為C型車與D型車兩組稱重單元，將其作為兩種車型的車輛定距過渡單元，多出來的兩組稱重單元需滿足車輛定距稱重測量標(biāo)準(zhǔn)，綜合性分析空間布置情況以及節(jié)約使用傳感器功能效果。不同稱重單元中均會安裝傳感器，通常情況下是4個(gè)，其主要是安裝在稱重臺底部對角位置。稱重單元具備升降功能，包括承載鋼結(jié)構(gòu)以及螺桿升降系統(tǒng)等，處于稱重單元中，其防沖擊以及防傾覆的功能發(fā)揮主要是利用鋼球式限位模塊，過程中針對差異性稱重單元的縱向以及橫向的限位螺釘進(jìn)行調(diào)整，避免對計(jì)量精度產(chǎn)生影響，保證檢測過程安全。

四、結(jié)束語

在鐵路車輛設(shè)計(jì)制造過程中，重量管理十分重要，需采取管理程序以及相關(guān)工具等，對其中的重量偏差問題及時(shí)鎖定，便于信息有效反饋，采用糾正措施，確保車輛設(shè)計(jì)制造處于不同階段依然能夠達(dá)到目標(biāo)數(shù)值，滿足技術(shù)規(guī)范要求，保證生產(chǎn)的鐵路車輛產(chǎn)品與用戶要求相符。

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