城市軌道車輛架修工藝流程優(yōu)化研究

摘 要：城市軌道車輛作為現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)著人們出行的重要任務(wù)。隨著城市交通需求的不斷增加和技術(shù)的快速發(fā)展，城市軌道車輛的運(yùn)營和維護(hù)工作也面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。傳統(tǒng)的城市軌道車輛架修工藝流程存在操作流程繁瑣、檢修策略單一，資源配置缺乏合理性等問題，影響城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展。對此，優(yōu)化車輛架修工藝流程，增加并行作業(yè)，根據(jù)檢修線作業(yè)能力對檢修策略進(jìn)行調(diào)整等，尋求更高效、更經(jīng)濟(jì)、更可靠的維修方案，可有效縮短架修作業(yè)時間，提升城市軌道車輛的維修效率。

關(guān)鍵詞：城市軌道車輛 架修工藝 流程優(yōu)化

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)繁榮和城市化的穩(wěn)步推進(jìn)，城市交通系統(tǒng)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。作為城市交通的重要組成部分，城市軌道交通以其高效、便捷、環(huán)保的特點(diǎn)，日益成為城市發(fā)展和居民出行的關(guān)鍵支撐。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年底，我國已有59個城市開通城市軌道交通，運(yùn)營路線總數(shù)達(dá)到338條，運(yùn)營線路總長度超過11224.54公里，這些數(shù)據(jù)不僅彰顯了我國城市軌道交通的快速發(fā)展，也凸顯出車輛維護(hù)和檢修工作的重要性。在此背景下，城市軌道車輛的架修工作顯得尤為重要。架修是城市軌道交通車輛維護(hù)體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涉及對車輛各部件的全面檢查、維修和更換，旨在確保車輛在運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性[1]。然而，隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展和車輛數(shù)量的增加，傳統(tǒng)的架修工藝流程已難以滿足日益增長的檢修需求和更高的檢修質(zhì)量要求。因此，對城市軌道車輛架修工藝流程進(jìn)行優(yōu)化研究，不僅是為了應(yīng)對當(dāng)前城市交通壓力和挑戰(zhàn)，更是為了提升城市軌道交通系統(tǒng)的整體效能和可持續(xù)發(fā)展能力，提高檢修效率，降低維護(hù)成本，延長車輛使用壽命，從而為乘客提供更加安全、舒適、便捷的出行體驗(yàn)。

1 城市軌道車輛架修概念

城市軌道車輛架修是城市軌道交通系統(tǒng)中一項(xiàng)至關(guān)重要的維護(hù)活動，根據(jù)交通運(yùn)輸部發(fā)布的《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理辦法》（交運(yùn)規(guī)〔2019〕8號文），電客車的架修間隔不應(yīng)超過5年或80萬車公里，大修間隔則不應(yīng)超過10年或160萬車公里，這些規(guī)定可確保城市軌道交通車輛的安全、高效運(yùn)行，為乘客提供更加可靠、舒適的出行體驗(yàn)。然而，在實(shí)際操作中，不同城市根據(jù)軌道車輛運(yùn)行的實(shí)際情況，對架修的定義和頻率可能有所不同。例如，西安地鐵對架修的定義為從新車或上次大修開始，每運(yùn)行55萬千米-80萬千米或每五年進(jìn)行一次檢修；對大修定義為從新車或上次大修開始，每運(yùn)行120萬千米-160萬千米，且距離上次架修不超過80萬千米或每10年進(jìn)行一次檢修，從而反映出西安地鐵對車輛維護(hù)的精細(xì)管理和對安全性能的高度重視。架修工作的重要性不僅在于維護(hù)車輛的性能和安全，更在于為城市軌道交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持[2]。通過優(yōu)化架修工藝流程、提高檢修效率和質(zhì)量，可以降低維護(hù)成本、延長車輛使用壽命，為城市軌道交通系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。同時，架修工作也為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供有益的啟示和借鑒，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。

2 既有城市軌道車輛架修工藝

2.1 城市軌道車輛架修作業(yè)內(nèi)容

城市軌道車輛架修作業(yè)不僅僅是對車輛的一次簡單維護(hù)，更是一次對車輛核心部件的全面“體檢”與“治療”。在這個過程中，車輛的關(guān)鍵系統(tǒng)和部件，如空調(diào)機(jī)組、轉(zhuǎn)向架、受電弓、牽引電機(jī)等，都要經(jīng)歷一次徹底的拆解、檢修、清潔、探傷、零部件更換以及測試，從而保證車輛的性能和安全性。為了高效地完成這些作業(yè)內(nèi)容，維修部門會被劃分為多個專業(yè)組別。其中二線組別扮演著“外科醫(yī)生”的角色，負(fù)責(zé)整車的拆卸、清潔、檢查與組裝工作，確保車輛的“身體”得到全面的清潔和檢查；三線機(jī)械組別更像是“骨科醫(yī)生”，專注于轉(zhuǎn)向架及輪對的檢修，包括拆解高度調(diào)整裝置、減震器、牽引拉桿等部件，并進(jìn)行清潔吹掃。此外，還負(fù)責(zé)車門系統(tǒng)的檢修工作，從司機(jī)室門到內(nèi)裝清潔檢查，每一項(xiàng)都精益求精[3]。三線電氣組別則負(fù)責(zé)車輛的“神經(jīng)系統(tǒng)”，即牽引電機(jī)、牽引輔助設(shè)備、蓄電池等電氣部件的檢修；調(diào)試組別則是整個架修作業(yè)的“總指揮”，負(fù)責(zé)車輛各個系統(tǒng)的全面檢查、調(diào)試和性能試驗(yàn)，確保經(jīng)過架修后的車輛能夠恢復(fù)到最佳狀態(tài)。依據(jù)城市軌道車輛的架修作業(yè)內(nèi)容，可總結(jié)出作業(yè)工時表（表1）。

2.2 城市軌道車輛架修工藝流程

工藝流程可對各部分維修任務(wù)及其作業(yè)順序、銜接關(guān)系與資源需求進(jìn)行定義。對于城市軌道車輛架修工藝流程而言，是架修計(jì)劃安全的基礎(chǔ)，采用固定工藝的架修流程如圖1所示。

2.3 城市軌道車輛架修作業(yè)問題分析

2.3.1 操作流程繁瑣

在我國當(dāng)前的城市軌道車輛架修作業(yè)中，操作流程相對繁瑣，這主要源于多維修線路間的移位修模式，移位修作業(yè)遵循“整列入庫，解編檢修”的原則，意味著解編后的車輛需要按照既定的檢修流程，依次在不同的檢修線上進(jìn)行作業(yè)[4]。在這一過程中，車輛從停車列檢線、靜調(diào)線到動調(diào)線的轉(zhuǎn)線操作，均需要依靠車輛自身的動力進(jìn)行。而在架修線與靜調(diào)線之間，則通常需要依賴內(nèi)燃調(diào)車機(jī)車來完成轉(zhuǎn)線任務(wù)。此外，當(dāng)車輛在架修線完成解編后，到重新編組成列之前的這段時間里，車輛和車體的轉(zhuǎn)線工作，在架修線、車體線、油漆線、部件檢修線之間，都需利用綜合檢修庫中的移車臺來完成。這一系列轉(zhuǎn)線和檢修操作，不僅增加檢修作業(yè)的時間和成本，還可能導(dǎo)致人為錯誤的增加，從而影響檢修的整體效率和質(zhì)量。

2.3.2 檢修策略單一

盡管當(dāng)前城市軌道車輛架修策略涵蓋整體同步架修、階梯式架修和部分優(yōu)先架修三種不同的策略，這些策略的選擇旨在根據(jù)各個檢修線的作業(yè)能力與作業(yè)規(guī)模進(jìn)行優(yōu)化。然而，在實(shí)際操作中，往往存在檢修策略相對單一的問題。整體同步架修策略要求列車的各車輛同步進(jìn)行各項(xiàng)檢修工作，雖然可以確保所有車輛都得到及時檢修，但也可能導(dǎo)致檢修資源的浪費(fèi)和檢修效率的降低。當(dāng)某些車輛的狀態(tài)良好，而其他車輛需要更多的檢修時，整體同步架修可能會使得狀態(tài)良好的車輛過度檢修，而需要更多檢修的車輛則可能得不到及時的處理。階梯式架修策略則根據(jù)車輛的使用年限和磨損程度，將車輛分為不同的檢修批次，逐步進(jìn)行檢修，盡管能夠更好地平衡檢修資源和檢修需求，但也可能導(dǎo)致部分車輛因?yàn)榈却龣z修而暫時無法投入運(yùn)營，從而影響城市軌道交通的運(yùn)營效率[5]。部分優(yōu)先架修策略則是根據(jù)車輛的狀態(tài)和運(yùn)營需求，優(yōu)先檢修那些狀態(tài)較差或運(yùn)營需求較高的車輛，盡管能確保關(guān)鍵車輛得到及時檢修，但也可能導(dǎo)致其他車輛的檢修被延誤或忽視。

2.3.3 資源配置缺乏合理性

在我國當(dāng)前的城市軌道車輛架修體系中，車輛段的資源配置主要基于檢修庫的功能區(qū)域進(jìn)行劃分，雖然在一定程度上可實(shí)現(xiàn)工作的模塊化，但也可能導(dǎo)致資源配置的不合理。檢修設(shè)備和檢修人員往往被固定分配在特定的功能區(qū)域，如檢修線路區(qū)、設(shè)備檢修區(qū)等，每個區(qū)域都設(shè)置一定數(shù)量的檢修臺位和各種檢修設(shè)備，以完成不同的檢修工作。然而，這種固定的資源配置模式可能無法靈活應(yīng)對實(shí)際檢修需求的變化。此外，人員配置方面也存在類似的問題。由各工種或?qū)I(yè)搭配組合形成的各類檢修班組，雖然能夠在一定程度上保證檢修作業(yè)的專業(yè)性和高效性，但也可能因?yàn)榘嘟M的固定組合而限制了人員的靈活調(diào)配，在某些特殊情況下，可能需要調(diào)配不同班組的人員來協(xié)同完成某項(xiàng)檢修任務(wù)，導(dǎo)致調(diào)配困難。

3 城市軌道車輛架修工藝流程優(yōu)化策略

3.1 優(yōu)化工藝流程

在城市軌道車輛架修工藝流程優(yōu)化過程中，可增加并行作業(yè)，顯著提升架修作業(yè)的效果和效率。并行作業(yè)指的是在同一時間段內(nèi)，多個工序或任務(wù)同時進(jìn)行，而不是按照傳統(tǒng)的順序一一進(jìn)行，可以充分利用現(xiàn)有的維修人員、設(shè)備和場地資源，避免資源的閑置和浪費(fèi)。在優(yōu)化后的工藝流程中（圖2），可以看到一些工序后可以銜接多個可執(zhí)行的工具或任務(wù)，意味著在設(shè)備和人員條件允許的情況下，這些工序可以同時進(jìn)行，而不是等待前一個工序完成后才開始，使得架修作業(yè)可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，以滿足實(shí)際作業(yè)中對維修人員、設(shè)備的調(diào)度需求。此外，增加并行作業(yè)還可以有效減少額外等待時間。在傳統(tǒng)的工藝流程中，由于工序之間的依賴關(guān)系，一個工序的完成往往需要等待前一個工序的完成，不僅降低作業(yè)效率，還可能導(dǎo)致整體架修周期的延長。而通過增加并行作業(yè)，可以讓多個工序同時進(jìn)行，從而減少等待時間，大幅縮短架修作業(yè)的時間。

3.2 優(yōu)化檢修策略

檢修策略的優(yōu)化是提升城市軌道車輛架修效率和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以采取全過程動態(tài)化調(diào)整檢修策略進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)檢修線作業(yè)能力充足時進(jìn)行車輛整體作業(yè)，從而最大限度地利用資源，提高檢修效率。然而，當(dāng)檢修線作業(yè)能力受限時，則需要對車輛進(jìn)行分批階梯式作業(yè)，確保每批車輛都能得到及時檢修，避免資源的過度集中使用?？紤]到特殊情況的發(fā)生，可在緊急情況下對部分車輛進(jìn)行集中檢修作業(yè)，以確保這些車輛能夠迅速恢復(fù)運(yùn)營狀態(tài)。同時，還可以增加預(yù)防性檢修策略，通過定期檢查和監(jiān)測車輛的運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，從而避免故障的發(fā)生，提高車輛的運(yùn)行可靠性，并降低維修成本和維護(hù)工作量[6]。此外，在信息時代背景下，還可以利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)對車輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)和檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，更準(zhǔn)確地了解車輛的運(yùn)行狀態(tài)和檢修需求，為檢修策略的制定提供更為準(zhǔn)確和可靠的數(shù)據(jù)支持。

3.3 優(yōu)化資源配置

在優(yōu)化資源配置方面，可采取“設(shè)備固定、人員流動”的原則，根據(jù)城市軌道車輛架修作業(yè)的具體需求進(jìn)行精心的組合設(shè)計(jì)，具體可根據(jù)檢修作業(yè)的類型和頻率，合理配置檢修設(shè)備，并確保這些設(shè)備的高效運(yùn)行和及時維護(hù)。為了確保檢修功能區(qū)內(nèi)每個檢修臺位都具備一類檢修作業(yè)能力，可根據(jù)作業(yè)時間和作業(yè)負(fù)荷來反映出臺位的作業(yè)能力，更加準(zhǔn)確地掌握每個臺位的實(shí)際使用情況，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。同時，應(yīng)該充分利用不同臺位作業(yè)能力的差異，協(xié)同改進(jìn)車輛架修流程，以提高整體作業(yè)效率。此外，在人力資源配置方面，可根據(jù)檢修任務(wù)的變化和人員的能力特點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)配，確保人力資源的高效利用。

4 結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程的加速和軌道交通的迅猛發(fā)展，我國城市軌道車輛的架修工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。本文旨在深入分析我國既有城市軌道車輛架修工藝流程，挖掘其中存在的問題，并據(jù)此提出一系列切實(shí)可行的優(yōu)化策略。在工藝流程優(yōu)化方面，增加并行作業(yè)模式提升架修作業(yè)效率；在檢修策略方面運(yùn)用全過程動態(tài)化調(diào)整檢修策略，更好地適應(yīng)檢修線作業(yè)能力變化；在資源配置方面，靈活調(diào)配人員與設(shè)備資源。未來，還應(yīng)繼續(xù)關(guān)注城市軌道車輛架修工藝流程的優(yōu)化，不斷探索和實(shí)踐更為先進(jìn)的檢修工藝和管理模式，為城市軌道交通事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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