基于段企合作的動車組高級修檢修模式研討

費久利,王 惠,凌立彬,元世斌

(中車唐山機車車輛有限公司,河北 唐山 063035)

1 動車組配屬及檢修市場分析

高速動車組已成為國家名片,自中國第一列新型動車組于2007年4月份投入運營以來,歷經(jīng)14年的引進、消化、吸收及再創(chuàng)新過程,我國已全面掌握動車組制造技術(shù),關(guān)鍵部件國產(chǎn)化率不斷提升。目前在線運營動車組的主要技術(shù)平臺產(chǎn)品有CRH1型、CRH2型、CRH3型和CRH5型動車組,各動車組制造企業(yè)(以下簡稱“主機廠”)在既有平臺基礎(chǔ)上不斷深入開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新,研制出多種技術(shù)等級更高、速度更快的動車組產(chǎn)品,如高寒動車組、智能動車組等,極大地滿足了我國不同地域、不同經(jīng)濟區(qū)域的差異化市場需求,為國家建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展做出卓越貢獻。

截至2020年底,中國高速鐵路總里程約為38 363 km,各鐵路局共配屬運營動力分散型動車組3 862列(CR200J型動力集中型動車組高級修規(guī)程及檢修模式尚未確定,本文只討論動力分散型動車組),動車組線路和車輛的基本配比關(guān)系是每10 km 線路配置1列動車組,其中時速300～350 km 速度等級2 354列,時速200～250 km 速度等級1 449列,時速160 km 速度等級59列,具體配屬情況見表1。時速300～350 km速度等級動車組占動車組配屬總量的61%,是中國高速鐵路旅客運輸?shù)闹髁囆汀?/p>

表1 各鐵路局動車組配屬表 列

動車組于2007年投入運營,開始并沒有得到廣泛認可,上座率較低,但隨著整個社會節(jié)奏的加快和人們生活質(zhì)量的提高,動車組幾乎已成為人們出行的首選。2007—2018年,動車組完成旅客發(fā)送量由0.6億人增長到20.54億人,2018年動車組完成旅客發(fā)送量在全國鐵路旅客總發(fā)送量中的占比為60.9%。2007—2018年,動車組完成旅客周轉(zhuǎn)量由132.78億人公里增長到6 872億人公里,動車組完成旅客周轉(zhuǎn)量在全國鐵路旅客總周轉(zhuǎn)量中的占比達到48.6%[1]。國產(chǎn)動車組技術(shù)成熟,運行安全可靠,對改善人們的旅行品質(zhì)和促進社會發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。

據(jù)中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱“國鐵集團”)官網(wǎng)消息,到2025年,全國高速鐵路里程將達到4.5萬km;動力分散型動車組保有量預計將增至4 800列左右。預測2021—2025 年動車組保有量年均增長約200列。雖然國家對高鐵的投資有所降溫,但隨著京津冀、長三角、粵港澳、成渝、海峽西岸等14個國家級城市群的建立和快速發(fā)展,作為城市群重點發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施,城際鐵路將會成為基建的下一個風口,“十四五”期間將規(guī)劃建設(shè)高速鐵路、城際鐵路、市域鐵路近7 000 km,需求車型涵蓋時速140 km、時速160 km、時速200 km、時速250 km 等城際市域動車組產(chǎn)品。

為保證動車組長期高速、穩(wěn)定、安全、舒適運行,必須經(jīng)常對動車組進行日常整備、檢查、保養(yǎng),并定期進行全面檢修。隨著新建線路的開通和動車組運營數(shù)量的增加,動車組檢修市場需求逐年增加,目前每年動車組高級修總量為1 500～1 800列,市場需求巨大。根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,到2030年,全國動車組配屬將達到5 541列,屆時動車組檢修需求還會進一步擴大,具體數(shù)據(jù)如表2所示[2]。

表2 2030年全路動車組三、四、五級修工作量計算 列

2 動車組高級修簡介

2.1 動車組檢修的意義

動車組檢修工作貫穿于動車組服役的全過程,在動車組運營時部件會產(chǎn)生不同程度的磨損、變形,技術(shù)狀態(tài)變差,使用性能下降,嚴重影響運行安全。維修作為設(shè)備管理的重要環(huán)節(jié),能使動車組保持、恢復其規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)或改善其運用狀態(tài),有效預防故障及其不良后果發(fā)生[3]。動車組結(jié)構(gòu)復雜,零部件種類繁多,材質(zhì)、使用條件、使用壽命和失效程度各不相同。一些零部件因各種原因而失去原有的功能,需要及時修復或更換,而其他大部分零部件能完好無損地正常工作,這就構(gòu)成了車輛維修的必要性和可能性。

動車組檢修可充分利用尚可正常工作的零部件,延長車輛的使用壽命,與更新設(shè)備相比,可節(jié)省資金,節(jié)約能源和資源,降低運營成本,提高效益。

2.2 動車組高級修修程

我國高速鐵路具有路網(wǎng)大、線路長、密度高、運用效率高等顯著特點,動車組產(chǎn)品具有多個技術(shù)平臺,針對運營環(huán)境及客戶需求不同,在每個技術(shù)平臺基礎(chǔ)上又開發(fā)設(shè)計了多個車型,結(jié)構(gòu)及性能不斷優(yōu)化,為滿足動車組的高級修需求,不同車型動車組檢修規(guī)程在內(nèi)容和標準上既有共性特征又有個性化差異。

我國在學習引進國外動車組檢修理念和檢修標準的基礎(chǔ)上,通過管理模式和檢修方法的創(chuàng)新,對動車組進行科學專業(yè)化檢修,確保動車組安全可靠運行。CRH 系列動車組檢修分為五個等級:一級和二級檢修為運用檢修,以維護保養(yǎng)為主,在動車所完成;三級、四級和五級檢修為高級修,以恢復基本性能為主,在動車段或主機廠完成[4]。動車組檢修按里程維度和時間維度雙向控制,詳細數(shù)據(jù)如表3所示[5]。按檢修規(guī)程要求,各高級修主要內(nèi)容有較大差異,具體檢修內(nèi)容如表4所示。

表3 國內(nèi)動車組檢修周期表

表4 動車組高級修主要內(nèi)容

國鐵集團正在牽頭組織動車組修程修制改革工作,擬延長各技術(shù)平臺動車組高級修間隔里程,以降低檢修成本,提高裝備使用效率,部分車型已進入實際運用考核階段,驗證評價后動車組高級修程會作相應(yīng)調(diào)整。

3 動車組高級修現(xiàn)狀

國內(nèi)高速動車組制造企業(yè)主要有4家公司,分別為中車長春軌道客車股份有限公司(以下簡稱“長客股份”)、中車唐山機車車輛有限公司(以下簡稱“唐山公司”)、中車青島四方機車車輛股份有限公司(以下簡稱“四方股份”)和青島四方龐巴迪鐵路運輸設(shè)備有限公司(以下簡稱“BST”),中國軌道交通運輸裝備制造企業(yè)建設(shè)規(guī)模大,技術(shù)實力雄厚,在國內(nèi)及國際市場上均具有較強的競爭力。依托動車組新造技術(shù)優(yōu)勢,各主機廠提前掌握動車組檢修技術(shù),并率先開展了動車組高級修業(yè)務(wù),檢修業(yè)務(wù)前期主要由主機廠承接。動車組檢修技術(shù)難度高,資源配置和資金投入量大,國鐵集團深知檢修對動車組運營安全的重要意義,提前布點,先后投資建設(shè)了北京、上海、廣州、武漢、沈陽、西安、成都7個動車組檢修基地,隨著各動車檢修基地建設(shè)陸續(xù)竣工投產(chǎn),在主機廠的技術(shù)支持與協(xié)作下,各動車段先后掌握了高級修技術(shù),并形成規(guī)模檢修能力。國鐵集團動車組檢修基地輻射范圍及規(guī)劃設(shè)計檢修能力如表5所示。

表5 國鐵集團動車組檢修基地輻射范圍及規(guī)劃設(shè)計檢修能力

以2020年為例,全路動車組高級修總量為1 396列,其中:四方股份檢修438列、長客股份檢修202列、唐山公司檢修68列、BST 檢修77列,其余611列全部由國鐵集團動車段檢修,動車組高級修檢修占比見圖1。各主機廠主要檢修四、五級修動車組,國鐵集團各動車段主要檢修三、四級修動車組。

2020年3月4日,國鐵集團下發(fā)鐵機輛〔2020〕44號文件《國鐵集團關(guān)于深化動車組修程修制改革推進自主檢修工作的通知》,文件中對動車組修程修制改革提出具體要求和時間結(jié)點,并對“十四五”期間動車組高級修發(fā)生量和動車段的承修量進行了預測和分配,具體數(shù)據(jù)如表6所示[6]。

表6 “十四五”期間動車組高級修發(fā)生量及動車段承修任務(wù)測算表 列

由表6分析可知,動車段將逐步承修所有的三級修,并于2024年實現(xiàn)100%承修;部分承修四級修業(yè)務(wù),檢修量逐年上升,到2025年將承修約62%的四級修檢修業(yè)務(wù)量,預測未來動車段四級修的檢修占比會穩(wěn)定在50%～60%,見圖2。“十四五”期間,國鐵集團并未安排五級修業(yè)務(wù)。

圖2 “十四五”期間動車段三、四級修承修量統(tǒng)計

4 高級修合作模式研討

4.1 動車組高級修存在的主要問題

(1) 段企雙方高級修產(chǎn)能差異問題。由于提前布局規(guī)劃及產(chǎn)線建設(shè)重點投入,各主機廠高級修能力及規(guī)模較大,目前總檢修能力為1 237列/年:其中四方股份為730列/年;長客股份為192列/年;唐山公司為190列/年;BST 為125列/年。以上僅為批復口徑綱領(lǐng),如考慮后續(xù)效能提升及新造產(chǎn)線轉(zhuǎn)化等因素,實際檢修能力會遠超出這個產(chǎn)能。國鐵集團各動車段生產(chǎn)能力形成較慢,部分動車段產(chǎn)能還未達到設(shè)計綱領(lǐng),正在進行產(chǎn)線改造及資源配置,以快速提高生產(chǎn)能力。目前各主機廠檢修業(yè)務(wù)定單不均衡,產(chǎn)能利用率較低,以2020 年為例,主機廠平均檢修產(chǎn)能利用率僅為63%,而動車段又急于擴大產(chǎn)能,以滿足不斷增加的動車組檢修需求。

(2) 段企雙方技術(shù)差異問題。由于承接了新造動車組技術(shù)優(yōu)勢,各主機廠已深入掌握涵蓋動車組各級修程的高級修技術(shù),并與供應(yīng)商合作,基本掌握了主要零部件的檢修技術(shù)。各動車段由于建設(shè)及投產(chǎn)時間不同,技術(shù)掌握程度參差不齊,部分動車段還沒有掌握四級修技術(shù),五級修基本還未涉及。

(3) 段企雙方檢修人員配置問題。動車組高級修生產(chǎn)組織性質(zhì)基本為人員密集性產(chǎn)業(yè),隨著高級修產(chǎn)線建設(shè)及產(chǎn)能的不斷提升,各動車段檢修專業(yè)人員需求缺口較大。而各主機廠由于動車組新造市場需求的萎縮,新造產(chǎn)線專業(yè)技術(shù)及操作人員出現(xiàn)過度配置問題。

4.2 合作是必然趨勢

經(jīng)過多年的持續(xù)投入與發(fā)展,各主機廠已經(jīng)形成自主創(chuàng)新、配套完整、設(shè)備先進、管理完善的動車組制造體系,我國軌道交通裝備制造業(yè)不僅能滿足國內(nèi)需要,軌道交通裝備的出口份額也越來越大,在國際市場上具有一定的影響力。各主機廠管理專業(yè)化、產(chǎn)線標準化程度高,具有動車組造修成熟技術(shù)和管理經(jīng)驗,不僅能提供高標準的動車組制造及運用維修技術(shù),還可配套輸出技術(shù)及管理平臺。國鐵集團各動車段建設(shè)投資大,硬件配套能力強,但延續(xù)傳統(tǒng)模式,在管理上以動車組運營業(yè)務(wù)為主、維修業(yè)務(wù)為輔,檢修技術(shù)較為薄弱。國鐵集團主動推進各動車段與主機廠合作,學習動車組檢修技術(shù),盤活資源,快速形成高級修能力。國鐵集團是各主機廠主要用戶,有著天然的主動權(quán)和優(yōu)勢地位,高級修合作是必然趨勢。

4.3 高級修合作模式建議

4.3.1 段企雙方應(yīng)全方位深化合作

目前在線運營的動車組車型復雜,技術(shù)平臺多,關(guān)鍵技術(shù)均由制造企業(yè)掌握。前期在廣州、上海等動車段建設(shè)及生產(chǎn)過程中,段企雙方均有良好合作,主機廠在技術(shù)及人員等方面全力支持,使動車段能夠較快掌握相關(guān)技術(shù)并形成一定的生產(chǎn)能力。國鐵集團應(yīng)充分利用自身優(yōu)勢,合理配置各動車段檢修資源,按目前各段車型配屬關(guān)系,由各路局牽頭繼續(xù)深化與相應(yīng)主機廠的高級修合作,結(jié)合修程修制改革工作的開展,深入研究并掌握高級修技術(shù)。各主機廠正在推行對動車組從設(shè)計、制造到運營、檢修的全壽命周期管理工作,在以前合作的基礎(chǔ)上,段企雙方進行更為廣泛的全方位合作,段方可選擇性移植主機廠技術(shù)平臺和管理平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,段企雙方的深入合作,會更有效地保障動車組運行安全。

4.3.2 段企雙方應(yīng)明確業(yè)務(wù)范圍,差異化配置檢修資源

按各動車段初始規(guī)劃,其設(shè)計綱領(lǐng)均以三級修為主,規(guī)劃業(yè)務(wù)范圍涵蓋四、五級修,并配置了部分資源,未配置資源的也預留了五級修的可能性。目前各動車段三級修業(yè)務(wù)開展較好,不斷優(yōu)化檢修工藝和配置資源,全部實現(xiàn)了整列架修模式,并基本做到了各車型的兼容性,生產(chǎn)效率高,取得了不錯的效果。四級修檢修工作量較大,需要對列車解編檢修,車體還需要涂裝作業(yè),動車段進行四級修作業(yè)較為吃力,大部分動車段未形成四級修能力。五級修需要對列車進行全面分解檢修,技術(shù)難度大,資源配置要求高,工作量大,產(chǎn)線長,人力資源需求量大,周邊配套產(chǎn)業(yè)鏈要求高,部分車型還要在五級修時進行優(yōu)化改造。結(jié)合目前實際情況,從資源配置、人力構(gòu)成、技術(shù)掌握程度等關(guān)鍵要素分析,動車段均不具備承修五級修能力。而各主機廠依托動車組制造優(yōu)勢,通過專項技術(shù)改造優(yōu)化產(chǎn)線,配置高端裝備及檢修資源,進行標準化、數(shù)字化產(chǎn)線建設(shè),均已具備較強的五級修能力,部分企業(yè)已開展次輪五級修業(yè)務(wù),并在廠區(qū)周邊形成了強大的產(chǎn)業(yè)鏈配套能力。

為高效完成動車組高級修任務(wù),確保動車組安全運行,動車段和主機廠均配置大量資源開展高級修業(yè)務(wù),但并未明確高級修業(yè)務(wù)分割,造成部分資源過配置或利用率低,后續(xù)投資方向模糊。按照表2 數(shù)據(jù),到2030年全路動車組高級修需求為3 462列,國鐵集團7個動車段的規(guī)劃總檢修能力為1 700列/年,各主機廠目前已形成高級修能力為1 237列/年,疊加動車組新造產(chǎn)線閑置資源轉(zhuǎn)化為檢修資源,各主機廠實際具備1 800列/年以上的高級修能力。綜合分析,段企雙方總檢修能力完全可以滿足2030年以前的動車組高級修市場需求。鑒于段企雙方當前實際情況,建議對高級修業(yè)務(wù)分配原則進行明確:動車組三級修業(yè)務(wù)全部由動車段承修,視能力情況適量承修部分四級修業(yè)務(wù),各動車段補充瓶頸產(chǎn)線資源,將原五級修預留資源改造轉(zhuǎn)化為三、四級修產(chǎn)線,快速實現(xiàn)原規(guī)劃產(chǎn)能;主機廠承修全部五級修業(yè)務(wù),承修動車段能力范圍外的四級修業(yè)務(wù),各主機廠應(yīng)提前研究動車組新造產(chǎn)線與檢修產(chǎn)線兼容或能力轉(zhuǎn)化問題,以滿足未來動車組檢修市場需求。按此業(yè)務(wù)分配原則,補強瓶頸能力,堅持市場化運作,段企雙方能力互補,充分利用既有資源,降低檢修成本,提高檢修效率,滿足動車組高級修需求,實現(xiàn)合作共贏。

5 結(jié)束語

(1) 高級修業(yè)務(wù)系統(tǒng)性強、專業(yè)化程度和技術(shù)含量高,承修單位應(yīng)深入研究和掌握檢修技術(shù),確保動車組安全高效運行;

(2) 動車組檢修市場需求大,段企雙方應(yīng)進行全方位合作,形成優(yōu)勢互補,高效完成動車組高級修任務(wù);

(3) 段企雙方應(yīng)明確高級修業(yè)務(wù)板塊,充分利用既有資源配置,選擇性補充瓶頸能力,減少不必要投入,節(jié)約檢修成本,創(chuàng)造最大經(jīng)濟效益。