地鐵設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)功能探討

◎ 趙列遠(yuǎn) 劉衛(wèi)紅

1.概述

眾所周知，城市軌道交通是我國城市有史以來最大的公益性交通基礎(chǔ)設(shè)施，也是城市百年大計(jì)的建設(shè)運(yùn)營項(xiàng)目。因此軌道交通項(xiàng)目一旦投入運(yùn)營，就必須保持整個(gè)系統(tǒng)日以繼夜的正常運(yùn)營，而整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)營，必須要以設(shè)備安全運(yùn)行為前提和保障。因此，如何管好地鐵設(shè)備特別是和運(yùn)營安全相關(guān)的設(shè)備，提高設(shè)備的可用性，盡可能延長設(shè)備的生命周期，是地鐵運(yùn)營管理的一項(xiàng)重要工作。本文從地鐵設(shè)備的分類，設(shè)備的各生命周期主要功能等角度進(jìn)行討論，通過信息化的手段，提出系統(tǒng)功能方案，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)營管理的科學(xué)性，提高設(shè)備利用率，實(shí)現(xiàn)良好的投資效益。

2.地鐵設(shè)備分類

由于軌道交通是一種大容量、運(yùn)送速度較快的交通工具，其有關(guān)的設(shè)施、設(shè)備具有客流組織、客運(yùn)服務(wù)、運(yùn)營安全等功能。主要有以下幾大類組成：

(1)車輛：可以分為直流車與交流車。

(2) 供電系統(tǒng)：主要有主變、牽引、降壓變電站、接觸網(wǎng)及電力監(jiān)控設(shè)備。

(3) 機(jī)電設(shè)備：主要有車站、區(qū)間、車輛段的各類低壓配電設(shè)備、照明、FAS、BAS、自動電梯、自動扶梯、給排水系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、售檢票系統(tǒng)

(4) 通信設(shè)備：主要有傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)、無線系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、線路設(shè)備組成。主要是為運(yùn)營組織、指揮提供語音及圖像信息以及電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、環(huán)控系統(tǒng)（BAS）、防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）、自動售檢票系統(tǒng)（AFC）等。

(5) 信號設(shè)備：信號系統(tǒng)（ATC）是軌道交通線路上惟一的指揮列車運(yùn)行系統(tǒng)，主要有列車自動駕駛系統(tǒng)（ATO）、列車追蹤運(yùn)行保護(hù)系統(tǒng)（ATP）、行車指揮系統(tǒng)（ATS）系統(tǒng)組成。

(6) 工務(wù)設(shè)備：主要有軌道、道岔、道床等。

總體而言，地鐵設(shè)備具有自動化、連續(xù)化以及量大面廣、種類繁多、專業(yè)性強(qiáng)等的特點(diǎn)。以上的這些特點(diǎn)，加重了地鐵設(shè)備管理的難度，對于地鐵運(yùn)營的管理人員和管理制度也是一種考驗(yàn)。

3.目前存在的問題

傳統(tǒng)的地鐵設(shè)備運(yùn)營管理方法主要存在以下問題：

● “事后維修”、“重維修、輕維護(hù)” 的思想仍然存在，維護(hù)保養(yǎng)不到位，用設(shè)備拼湊來維持運(yùn)營，造成設(shè)備使用壽命縮短提前報(bào)廢。

● 對設(shè)備是否處于高效運(yùn)行狀態(tài)關(guān)心不夠，設(shè)備出力是否達(dá)到額定值？

● 設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用是多少？設(shè)備的單耗是多少？

● 維護(hù)保養(yǎng)的人力、備件、資金的配置是否是合理、可控？

● 無法對設(shè)備的效益進(jìn)行量化評價(jià)。

● 哪些設(shè)備處于閑置狀態(tài)？

● 您的設(shè)備有哪些？分別處于什么位置？

● 您的設(shè)備在誰手中？它們的狀態(tài)如何？

針對這些問題，本文提出對設(shè)備的全生命周期進(jìn)行系統(tǒng)管理，以下詳細(xì)說明各階段的管理功能。

4.設(shè)備全生命周期管理

4.1 前期管理

前期管理主要功能需求包括：

圖1 前期管理工作流程圖

● 對供應(yīng)商進(jìn)行統(tǒng)一的管理、評估；

● 對采購申請中需要進(jìn)行選型的設(shè)備直接生成設(shè)備選型單，并根據(jù)選型的結(jié)果生成采購計(jì)劃；

● 根據(jù)采購計(jì)劃制定采購合同；

● 對到貨的設(shè)備進(jìn)行開箱驗(yàn)收與安裝驗(yàn)收，并根據(jù)開箱與安裝情況分析合同的執(zhí)行情況。

前期管理的工作流程可以如下圖所示：

4.2 資產(chǎn)管理

資產(chǎn)管理主要功能需求包括：

● 建立設(shè)備臺帳。用戶可以通過設(shè)備編碼、名稱等設(shè)備的各種屬性檢索設(shè)備；

● 跟蹤設(shè)備使用狀態(tài)的變更：移裝（安裝位置的變更）、停用、停用啟用、閑置、閑置啟用、封存、封存啟用、報(bào)廢、調(diào)撥、盤虧、出租、租用；

● 跟蹤設(shè)備價(jià)值方面的變動：設(shè)備原值的變動（資產(chǎn)評估）、設(shè)備凈值的變動（設(shè)備折舊）；

● 系統(tǒng)自動根據(jù)設(shè)備狀態(tài)的變更、價(jià)值的變更以及設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)、故障生成設(shè)備檔案。用戶可以按照部門、設(shè)備類別、設(shè)備所屬區(qū)域非常方便的查詢設(shè)備檔案。

資產(chǎn)管理的工作流程可以如下圖所示：

圖2 資產(chǎn)管理的工作流程圖

4.3 運(yùn)行管理

運(yùn)行管理主要功能包括：

● 采集運(yùn)行、停機(jī)、故障、事故的數(shù)據(jù)，管理者可以分析是否需要進(jìn)行維修、保養(yǎng)、潤滑，系統(tǒng)自動生成相關(guān)計(jì)劃；

● 建立故障分析計(jì)算機(jī)模型，對故障進(jìn)行量化分析，為可靠性維修提供決策數(shù)據(jù)支持；

● 以點(diǎn)檢、完好檢查、精度檢查、狀態(tài)監(jiān)測、基于綜合監(jiān)控系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，為可靠性維修與狀態(tài)維修提供決策支持；

● 對設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析；

圖3 運(yùn)行管理流程圖

4.4 維護(hù)管理

維護(hù)管理主要功能包括：

● 建立了以故障維修、定期維修、預(yù)防維修、狀態(tài)維修相結(jié)合的綜合維修體系；

● 根據(jù)維修、保養(yǎng)、潤滑計(jì)劃對備件、人力、資金進(jìn)行計(jì)劃，提高了維護(hù)操作的效率；

● 根據(jù)維修、保養(yǎng)、潤滑紀(jì)錄自動對備件、人力資源、資金的消耗進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)；

● 自動分析設(shè)備、部門的維修、保養(yǎng)、潤滑的頻率以及費(fèi)用、工時(shí)；

● 完善的計(jì)劃、任務(wù)管理，能夠提供高效的計(jì)劃報(bào)表（包括全年計(jì)劃、季度計(jì)劃、月計(jì)劃等等），以及工時(shí)、費(fèi)用等的分布。

圖4 維護(hù)管理記錄界面

4.5 工單管理

工單管理主要功能包括：

● 跟蹤工單的狀態(tài)；

● 對工單可以進(jìn)行下達(dá)、延期、中止、完工處理， 保證工作進(jìn)程、人力、備件、資金的合理配置，使維修工作實(shí)現(xiàn)可控、合理的管理；

● 瀏覽所有工單，可以進(jìn)行修改、查詢等操作。

圖5 維修工作工單界面

4.6 綜合管理

綜合管理主要功能包括：

● 經(jīng)濟(jì)分析模塊包括成本中心、經(jīng)濟(jì)分析、能源管理、人員管理四個(gè)部分；

● 成本中心集中管理本系統(tǒng)中有關(guān)成本費(fèi)用（調(diào)撥、設(shè)備點(diǎn)檢、狀態(tài)監(jiān)測、保養(yǎng)等）的信息，包括成本預(yù)算、成本發(fā)生、成本費(fèi)用分析；

● 經(jīng)濟(jì)分析是企業(yè)級的有關(guān)資產(chǎn)價(jià)值變化情況與設(shè)備運(yùn)行情況的統(tǒng)計(jì)報(bào)表與數(shù)據(jù)分析。根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、保養(yǎng)、潤滑情況對設(shè)備進(jìn)行考核，自動計(jì)算考核指標(biāo)值，如設(shè)備利用率、完好率、新度系數(shù)、維修費(fèi)用率、故障停機(jī)率；

4.7 備件管理

備件管理主要功能包括：

● 備件的出入庫管理；

● 備件設(shè)備關(guān)聯(lián)管理；

● 對各種備品備件設(shè)定最高和最低限量，當(dāng)超過或等于最高限量時(shí)，進(jìn)行預(yù)警；

● 對備品備件進(jìn)行盤點(diǎn)。

圖6 備件管理界面

5.實(shí)施意義

通過建設(shè)地鐵設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)，對于地鐵運(yùn)營管理意義重大，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

● 為設(shè)備建立起詳細(xì)的臺帳，并根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行、故障、保養(yǎng)、維修生成設(shè)備檔案。

● 對設(shè)備故障進(jìn)行量化分析，找出管理中的薄弱環(huán)節(jié)，為可靠性維修提供決策數(shù)據(jù)支持；對運(yùn)行、點(diǎn)檢、狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)行技術(shù)分析，為維修周期調(diào)整、預(yù)防性維修、備件采購提供決策數(shù)據(jù)支持。

● 使維修、保養(yǎng)、潤滑任務(wù)處于管理機(jī)構(gòu)的監(jiān)控之下，保證工作進(jìn)程、人力、備件、資金的合理配置。

● 為設(shè)備建立起各種維修計(jì)劃，通過多種途徑來進(jìn)行預(yù)防性維修;

● 可以查詢?nèi)我庠O(shè)備的狀態(tài)、地理位置，可以及時(shí)處理閑置的設(shè)備。

● 把設(shè)備的備品備件和設(shè)備統(tǒng)一起來，為企業(yè)建立備品備件管理及庫存分析體系;

● 為企業(yè)建立起完善的報(bào)表體系。

總之，地鐵設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)以地鐵設(shè)備的一生為管理對象，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)的投資立項(xiàng)、采購與工程施工、使用運(yùn)行、維護(hù)與修理、備品備件、直至報(bào)廢的全過程監(jiān)控和經(jīng)濟(jì)管理，通過信息化手段，幫助企業(yè)提高設(shè)備的利用率、完好率、保障設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、延長設(shè)備壽命、降低設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)壽命周期內(nèi)的最大化利用，提高設(shè)備投資利潤率。