RCM在南京地鐵設備維修管理中的應用創新和實踐

徐 慧，毛一軒

南京地下鐵道有限責任公司運營分公司，江蘇南京 210012

RCM在南京地鐵設備維修管理中的應用創新和實踐

徐 慧，毛一軒

南京地下鐵道有限責任公司運營分公司，江蘇南京 210012

本文介紹了南京地鐵采用以可靠性為中心的維修（RCM）來確定關鍵設備的維修策略，并輔以TNPM、RCA、EAM相融合的推行模式，各取所長、互為補充，在創新中促進了RCM的推行效果。

RCM；TNPM；RCA；EAM；維修策略

0 引言

RCM（Reliability Centered Maintenance）是著重對關鍵設備維修活動優化調整的一種方法、手段，用以降低故障后果風險，保證在該設備上所花費的維修活動最經濟有效。國內多個重點領域都廣泛采用RCM進行維修優化，并取得了顯著的成功，獲得了相當好的的經濟效益和管理效益。

南京地鐵一號線于2005年9月開始進入全線正式運營，各類設備逐漸進入故障多發期，為了保證整個系統正常、安全、有效運轉，在確保系統可靠性的基礎上，盡可能的降低設備維護成本，提高設備的使用效率，南京地鐵結合企業發展的態勢，引進了全新的高效維修管理模式，適時導入了RCM，并輔以TNPM、EAM、RCA等先進的理念與方法，各取所長，互為補充，努力探索出了一條適合南京地鐵特色軌道交通設備維修管理特征的，“從人治到法治、從經驗到規范” 的可持續發展新路。

1 南京地鐵RCM實施規劃

RCM優先考慮安全故障，將維修重點放在影響整個軌道交通系統運營安全的關鍵設備上。為盡可能最大化RCM的推行效果，確定了RCM與TnPM、EAM、RCA相結合的推行策略，全程貫徹規范化、標準化、決策科學化，建立、健全故障管理體系。

RCM的實施帶有較強的科學程序化和標準化管理，因而必須避免工作的隨意性，只有通過TnPM進行管理的標準化，規范化才能保證RCM的有效、深入實施，使設備的維護和修理建立在RCM——基于先進技術水平的科學決策上，而不是建立在定時計劃檢修或是人員的高度責任心上。EAM（企業資產管理系統）為RCM的有效實施提供規范化的數據，是RCM分析順利開展的重要保證。

表1 3年4階段規劃框架

南京地鐵參照阿蘭威爾遜的四階段規劃理念，制定了南京地鐵一號線的總體3年4階段規劃。四階段的規劃理念體現了逐步推進、遞進式發展模式，界限清晰，各階段目標明確。

從對RCM的認識和具體推進角度來講，大致分為從困惑——認識——控制——優質4個分階段目標，而基于RCM的“從困惑到優質”的四個層次分別對應的具體內容參見表1。

2 南京地鐵RCM和TnPM、EAM、RCA的有效融合

TnPM（全面規范化生產維護）是以提高設備綜合效率為目標，全員參與對全系統進行規范的預防性維修的設備保養和維修體制，核心是點檢制、生產現場管理以及設備維修模式的系統設計——SOON體系。

根本原因分析RCA（Root Cause Analysis），是跟蹤調查故障與故障原因之間的因果關系，直到找到問題的根本原因，并采取相應解決措施予以解決，防止故障事件再次發生。

EAM是利用信息技術手段，將設備的建檔、備件、故障代碼定義與設備預防性維護（定期計劃維修、預測性維修）、緊急故障維修、故障跟蹤分析、備件采購、備件庫存等各種信息用統一的平臺集中管理，目標是保證在備件庫存資金以及維護、維修費用最小的情況下，設備的可用性最好、性能提高、使用壽命延長。

通過以上的概念分析可知，RCM、TNPM、RCA、EAM都是以設備資產維護管理為目標，它們之間是相互聯系和高度統一的，南京地鐵充分運用其相互間的關聯關系，并將它們有機融合。它們之間的關系如圖1所示。

2.1 南京地鐵RCM和TnPM有效融合

RCM最初是為航空業開發的，其前提條件是要求航空工業具備基本的設備運轉條件（如無污染、無松動和無潤滑問題），而且操作人員（飛行員）的技能水平、養成和訓練要求的標準要高。可是大多數的制造業和礦業公司并不具備這樣的基本的設備運轉條件和操作人員的技能和作業水平，從而根本談不上應用任何級別的RCM技術。因此，以TnPM作為提高整個公司質量的策略，就可以確保建立基本的設備運行條件和培訓出熟練的操作人員。同時，TnPM鼓勵全員參與，通過TnPM的實施能使所有工人能積極的、有意識的避免失誤減少損失，這樣企業就能經濟有效的實現早期故障診斷和減少失效。

通過TnPM幾年來在南京地鐵的實踐，我們發現，公司現在的設備管理水平有了較大的提高，在樣板建設、設備操作環境、人員積極性方面有很大提高。但問題仍然存在：對于設備怎么修什么時候修的問題沒有一個切合實際的標準，設備的維修效果不是很好，維修成本及費用沒有合理的量化指標，浪費較大，因維修不當造成的設備故障屢屢出現。在此情況下，企業將RCM與TnPM結合，使維修更有效，維修資源利用率更高。

圖1 南京地鐵RCM、TnPM、RCA、EAM有機融合

2.2 南京地鐵RCM、TnPM和EAM的有效融合

設備維修最常見的是故障修和預防性維修。缺陷消除是事后維修，是被動維護的一種，會造成停工，帶來經濟損失。預防維修是主動維修的一種，是在故障發生之前進行的維修，是以時間為基準，定義一個周期性的維修計劃，但這有可能造成設備的不足維修或過度維修，降低設備的可用性，增加了維修費用。

南京地鐵通過RCM的推行試圖避免以前故障修和預防性維修造成的損失。RCM完成了確定任何資產在安全可靠運行要求下的維護需求過程，確保了該修就修，同時，我們將EAM系統中的設備臺帳數據、設備的歷史缺陷數據傳遞到分析系統進行RCM分析，并將分析系統得到的狀態值返回EAM系統，從而確定某個維修策略。

應該說，RCM、TnPM是EAM的理論基礎，是輸入。南京地鐵通過EAM完善設備臺帳數據，收集故障信息，建立設備履歷表。而RCM、TnPM確定的維修策略通過EAM管理、展現和量化，并固化TNPM建立的規范化管理體系和流程。

對采取周期性預防維修策略的任務，按照運行時間、行駛里程、轉數等自動生成預防性維護工單；對采用狀態監測方法的任務，通過對采集點溫度、濕度、壓力等的測量或記錄，采取預測性的維修，當測量值超過閥值時報警并自動生成工單，或在綜合設備基礎信息、離線檢測數據（點檢）及實時監測數據后，通過專家診斷系統分析，生成預測性的維修工單；對采取重新設計的項目，選擇設備變更工單；對確定采用事后維修的故障，通過被動的方式進行處理，開故障工單，走故障處理流程。

2.3 南京地鐵RCM和RCA有效融合

RCM主要通過回答7個關于設備方面的問題來決定維修的級別。 RCA的目的是找出故障發生的根本原因，采取合適的方法排除故障，確保故障不再發生。要進行RCA，就要從分析故障模式開始。RCA利用邏輯樹逐層查明故障原因，它的優點是真正的故障原因通過逐層的證明而被推導出。RCM以故障模式為分析的結束點，RCA以故障模式為分析的起點。設備管理系統示意圖中RCM和RCA的關系如圖2所示。

圖2 設備管理系統示意圖

南京地鐵對關鍵設備采取RCA根源分析方法追溯故障的根本原因：收集設備故障信息、鑒別故障性質、發現故障規律，為RCM維修周期的確定提供判定依據。RCA的分析結果——根本原因列表也為RCM分析提供了完整的故障模式集合，為RCM分析的全面性和完整性提供了保證。

3 南京地鐵RCM的應用成果

通過幾年RCM與TnPM、RCA、EAM的融合推行，多個關鍵設備的維修策略得到了改進，經實踐驗證，效果良好。列舉幾例：

信號設備FTGS軌道電路經RCM分析對維修策略進行調整后，取得了明顯效果：通過對板件采取的新增修程，提前發現并解決了46起放大濾波板劣化故障，避免了大量行車故障的發生。截至2009底，軌道電路只發生11起故障，月均2.2起，與08年月均3.5起故障相比，下降達37.14%。同時08年由于軌道電路故障造成的列車晚點月均次數為1.5列次，09年度僅為0.4列次，下降73.33%。

通過對自動售票機硬幣鼓燒毀問題的RCM分析，開發了CHS電源保護裝置，09年4月份將改進后的電源保護裝置全部安裝到位。至今已檢測到多次CHS電源保護裝置的自動保護起效，尚未發生一起硬幣鼓損壞的故障。

通過對軌道P60-9單開道岔的分析，對原有的檢修項目、內容和周期進行了調整。2009年以來按照新的維修策略，對設備可靠度進行跟蹤。由于該設備故障發生較低，我們主要針對設備在新的維修策略下，分析對比2008年和2009年幾何尺寸變化趨勢：上行線道岔其中08年1級偏差為0.5處/月，2級偏差為0.1處/月，09年為1級偏差為0.25處/月，二級偏差沒有；下行線道岔，其中08年1級偏差為0.9處/月，2級偏差為0.17處/月，09年為1級偏差為0.75處/月，二級偏差沒有。通過這上下行線道岔幾何偏差的統計，可以看出新的維修策略明顯的提高了設備的可靠度，幾何偏差發生頻率逐步下降。

其他軌道交通系統的關鍵設備，如電客車的受電弓、列車車門等通過RCM分析，一方面工程技術人員加深了對設備功能和原理的理解，另一方面逐步把握設備的維修需求，對規程進行了調整和優化。

4 南京地鐵RCM實施及應用的總結及展望

RCM、TnPM、RCA以及EAM都是設備管理的新理念、新方法、新手段，在我國也正處于起步階段，正被越來越多的企業用于設備的維修管理中。然而每種模式的使用都存在其適用性和局限性，只有將幾種模式融合推行，才能取得1+1>2的效果。南京地鐵拓寬思路，根據軌道交通設備復雜性的特點及管理目標要求，將上述理念和方法充分融合、各取所長、優勢互補，在創新中增強了RCM形成具有軌道交通特點、穩健、精益的設備維修新體制。

RCM是一個縱橫交錯的分析過程，RCM分析在南京地鐵的運用提升了所有參與人員對設備和檢修認識的高度，優化了維修方法和內容，在降低了工作量的同時提高了設備可靠性。同時分析過程對設備維護人員的設備故障處理和日常檢修是一個系統、全面的指導。設備RCM分析的過程也就是書本和現場、理論與實踐相結合的過程，RCM分析人員將工作中積攢的經驗融入分析的過程，通過運用和反饋檢驗分析的結論。

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U231+.94

A

1674-6708（2010）23-0180-03

徐慧，工程師，南京地鐵運營分公司物資設施部副部長，主要工作內容：設施設備管理

毛一軒，助理工程師，工作單位：南京地鐵運營分公司車輛部