淺談成都北車輛段貨車檢修信息化建設與展望

郭 勇，趙俊彥，黃永東

（1 成都鐵路局 重慶西車輛段，四川成都610082；

2 哈爾濱鐵路局 科學技術研究所，黑龍江哈爾濱150006；3 北京京天威科技發展有限公司，北京100085）

鐵路車輛段信息化建設是保障車輛運行安全、提高生產效率和管理水平的重要手段。成都北車輛段遷址工程作為鐵道部關注的地震災后重建的重點工程，優化與整合車輛段信息化建設體系，對釋放車輛段檢修生產能力、提高檢修效率與質量、降低檢修成本具有重大意義，同時對規范車輛段管理也起著重大推動作用。

1 車輛段當前生產模式下信息化現狀

以成都北車輛段檢修車間為例，車輛進車輛段管線后到達存車線，由車輛段預檢人員在存車線上對每輛車逐一進行預檢。預檢員手工紙質記錄車輛基本制造信息和發現的預檢故障后，將信息反饋到檢修調度員，同時將預檢信息手工輸入HMIS系統，調度員根據車輛段當前的檢修生產能力情況，安排當日的貨車檢修任務，即制定當日的修車日計劃，經系統審核通過的修車日計劃下達到檢修車間，同時車輛由存車線拉入檢修車間檢修大庫架車并分解，分解后的大部件與配件運送到各自的檢修流水線上進行檢查、修理、復檢、驗收。檢修過程中現場各班組根據配件的現場保有情況向倉管部門手工請領材料，各大部件和配件形成良好狀態后進行組裝，與此同時HMIS系統采集各大部件和配件的檢修過程信息與組裝信息，待部件裝車完畢形成整車落成狀態，由鐵道部驗收員代表鐵道部驗收合格后，即HMIS系統記錄為車輛修竣，通知車站將檢修完好的車輛拉離車輛段檢修車間。見圖1。

目前HMIS2.0系統在業務上涵蓋了車輛檢修從入段管線到與車站交付進入運用狀態的各個檢查、檢修過程，不僅存在大量的表格需要人工填寫，并且現場還需要人員對檢修配件進行實物的統計與管理，包括檢修過程中材料的消耗等情況。

圖1 當前生產模式下信息化框圖

2 問題與挑戰

車輛段檢修車間信息化建設中存在的問題，主要表現在：

（1）信息“孤島”現象嚴重，數據共享率低無法充分共享車輛歷史檢修信息；無法充分共享與利用車輛運用過程中故障及5T信息；物資管理系統中材料信息與HMIS系統中的配件信息各自孤立不能共享；智能化微控設備與HMIS系統之間不能充分共享檢測、檢修數據；檢修生產質量管理信息較孤立，無法融入全局性的質量反饋管理體系。

（2）信息識別手段落后

當前成都北車輛段信息識別手段主要以人工識別為主，存在的問題包括：配件供應商各自獨立進行編號，重號配件在車輛段經常發生，為配件的識別帶來一定的影響；手工涂寫標志，不規范，在檢修過程也常常會“丟失”，給識別配件帶來一定困難，無法快速追溯配件屬性；檢修過程中主要依靠人工進行識別，發生錯誤幾率較高。

（3）無法實時監控車輛的休時與檢修生產進度

車輛段對貨車從申請部令扣車開始至整車修竣出段的整個過程的監控，主要依靠人工從不同應用系統中得到相關信息后進行匯總得到的，無法保證數據的及時、全面和準確性。車輛段管理人員借助現有系統，無法及時獲得貨車檢修、配件檢修的生產進度與狀態，制約了精益生產理論的應用。

（4）物料管理方式落后

物料管理賬、卡、物相符率不高；物料對檢修現場的供應方式，仍為傳統的請領制，物料管理部門無法了解檢修現場使用物料的進度與數量；庫存水平更多依靠人工來進行制定；現場物料不能夠做到“車走料盡”；檢修車間設置小倉庫，且難以進行準確的單車成本核算；依靠人工來管理寄存物料，不僅工作量大、容易出錯，且有造成車輛段資產流失的風險。

（5）無法實時監控質量安全信息

成都北車輛段故障信息的傳遞依靠紙質卡片記錄作為主要手段進行傳遞的。這種串行的傳遞方式，無法使故障信息的使用者及時共享。同時對于發現、修理完的故障，只能依靠人工進行確認，無法保證所有故障均已閉環處理。

3 對策與建議

針對車輛段的生產與信息化現狀，信息化建設應該以質量、安全、生產進度、物料管理和人員教育、培訓為核心，整合HMIS、物資管理系統、YMIS、AEI等現有系統進行數據挖掘和深層次分析，運用相關模型與分析方法，對生產過程中的生產進度、物流成本、檢修質量管理體系、物料管理與庫存控制等進行專題分析與控制，為車輛段的現場管理與決策提供科學的基礎依據。實現信息化建設可以從以下幾個方面進行考慮：

（1）信息化建設的原則

信息化建設應該立足車輛段實際，規范信息化建設標準，避免重復建設。建設時應做到：①編碼統一規劃與管理；②最大程度的實現信息的全面共享；③統一開發工具、數據庫系統與應用平臺；④系統應該具備可擴展性；⑤滿足系統內不同子系統、不同用戶間的低耦合性；

（2）整合輪對流水線，建立生產動態監控平臺

成都北車輛段對段修輪對、廠修客貨車輪對生產車間進行整合，實現廠段檢修統籌管理，貨車輪對可在同一生產空間的流水線上進行不同修程之間相互轉換，針對同一輪對高低修程的車統卡片可實現充分的信息共享，整合調集現場的輪對檢修設備、人力、物料等資源，實行具有集約化生產的輪軸檢修管理新模式。

（3）完善質檢管理體系

2011年鐵道部運裝貨車［2011］1號文件明確要求“利用信息化手段，通過工序、標準間的技術制約，將檢修各工序構建成質量互控網絡”。借助于信息化手段，以PDA與PC機相結合，在車輛段充分貫徹鐵道部的“三檢一驗”制度基礎上，整合5T信息，利用PDA照相技術，實現圖片、文字描述相結合，通過故障分析中心專業人員對故障進行分析，為后期的檢修生產組織，物料配送提供信息來源。在車輛段實現預檢、開工前預修與整車質量檢查的移動作業管理，實現故障的閉環管理與“留證”管理，在車輛段檢修車間建立一套質量互控網絡。

（4）更新信息系統采集方式

①升級HMIS為檢修全過程的工位級管理實現數據工位采集。②輪軸、轉向架等相關部件采用RFID進行標志。③材料管理中采用條碼管理。④以智能接口插件、報文等方式完成設備數據與HMIS數據的共享采集。⑤利用PDA進行預檢、預修、質量檢查、配件收支管理等實時移動作業。

（5）建立新的物料管理模式

借助信息化手段實現物料由請領方式向“輛份制”的配送方式轉變，真正實現檢修現場物料的“車走料盡”，減少現場物料積壓、為明晰檢修車的單車成本提供基礎數據支持；利用信息系統實現物料的出、入庫管理、調撥管理、配送管理、盤點管理以及供應商寄存物料管理；借助信息系統建立合理的庫存管理模型與策略，實現庫存物料的良性周轉與管理。

4 新信息化體系下的生產模式

調度員通過信息系統采集列檢扣車的CT23，段口車號識別AEI系統共享入段時間，為車輛在段修時分析提供基礎數據，預檢員手持PDA設備可瀏覽待檢車輛的5T信息和貨車履歷信息，對5T提示的預警進行重點檢查，預檢員根據按車型定義的檢修BOM（貨車物料分解清單）對車輛進行一次細錄分解檢查，貨車進入預修線后，車體部工作者手持PDA采集預修作業信息，并對一次細錄材料消耗內容進行確認。檢修調度在信息系統中制定修車日計劃，系統根據檢修BOM和預檢員確認的信息，自動分解每輛車的檢修任務形成流水線上的作業任務，檢修車間現場工作者從信息系統得到下發的每輛車檢修作業任務，按流水線作業方式對分解的部件進行工位級檢修（圖1）。

圖2 新生產模式下信息化框圖

同時，配送中心根據檢修BOM分解的材料需求和車間額外材料申請對車間現場實施配送，流水線上的實際材料消耗情況通過部署在流水線工位里的信息系統的二次細錄模塊進行采集，流水線中的部件檢修按照質量互控模式進行，檢查驗收合格后的部件形成良好狀態等待裝車，實際裝車完畢后整車落成確認部件為支出狀態，驗收員在信息系統中制定CT36車輛修峻通知單，交付車站接車駛出段口AEI后，信息系統再次采集到車輛出段時間，結合檢修過程中的時間數據車輛調度即可實時查看車輛在段修時情況。整個體系過程可分解為如下8個子過程進行論述：

（1）共享信息后的預檢模式

信息系統從AEI車號地面識別系統獲取車號，預檢手持機下載貨車履歷信息及5T故障供預檢員檢查看車，通過手持機采集基本的預檢信息后，系統再提供一個按車型分解后的樹型結構的檢修BOM，供預檢員選擇需要更換、修理的配件。即生成一次細錄內容，對預檢能觀測和確定的配件更換和維修數進行第一次確認。

（2）預修作業管理

成都北車輛段采用修車庫及聯合廠房的縱列式布置，設置存車線6條，總長約2.5km，設卸輪、噴漆、拋丸、調梁、洗罐、牽出線各1條，其中調梁線將兼做貨車車體預修線。據此特點，系統增設預修作業管理功能，在預修線上，作業人員可手持PDA針對車體切割、車門拆卸等工作將車輛預檢后的一次細錄內容進行確認，生成車體檢修材料消耗清單作為后續材料配送的依據。

（3）車間修車計劃管理

根據車輛段技術科制定的網絡修車計劃，系統利用信息工藝線將整車及重要配件點計劃全部納入計算機管理，根據當日的修車計劃及預置的各工序完成時間和整車落成時間提前量邏輯關系，系統自動生成包括轉向架落成計劃、配輪計劃、車鉤緩沖裝置裝車計劃、制動閥裝車計劃在內的重要零配件的作業計劃，指導有序生產，并通過甘特圖顯示出來。系統綜合修車日計劃、各工序時序、車輛預檢時判斷的配件材料更換及修理量進行計算，形成初步的材料供應及配送計劃。

（4）全局現場監控管理

借助RFID自動識別技術，給修車大庫里每一臺位上分配一個固定RFID讀卡器，對修車進度監控里設置的關鍵進度節點指定RFID卡，系統在初始化時，針對需要監控的節點給節點所對應工作者分配RFID卡，當節點工作完成時，工作者持卡在所在修車臺位進度刷卡，系統自動根據讀卡器所綁定的臺位號和RFID卡所注冊的進度節點關聯車號后進行進度跟蹤。跟蹤的同時可以記錄節點的工作者、節點完成時間并與修車計劃所生成的修車計劃時間進行實時的進度對比，從而實現整車修理進度的過程監控。

實現對影響生產進度的主要檢修作業環節的有效實時監控，按照經過現場寫實編制出的檢修作業節點圖對每道工序是否按照時間要求完成進行對比，具備分析與超時報警功能。為減少工序完工信息的輸入量，轉向架檢修線、架落車、集控試風等具備PLC控制的設備進行完工信息的自動采集。

（5）檢修過程的材料二次細錄

在車輛預檢過程，信息系統根據檢修BOM和預檢員采集的預檢作業信息生成了一次細錄單（即初步的材料預消耗清單），但在實際的作業過程中，單靠車輛預檢環節的檢查分析是不能全面涵蓋所有預消耗配件的，這就需要系統提供在大部件的分解檢查過程中進一步對材料預消耗情況進行分析的功能，這樣就提出了檢修過程中的二次細錄管理。顧名思義，二次細錄是對一次細錄的完善和補充，二次細錄可在實際的轉向架檢修過程中進行運用，如磨耗板檢修及更換的數量等信息，這些信息在整車的預檢過程中預檢員是不能確認的信息，在轉向架翻轉檢查時，檢查員就可以按照檢修BOM針對這些具體的更換和加修配件對材料預消耗的明細進行再次錄入。

在貨車部件檢修流水線的故障采集界面設置二次細錄功能，流水線上的故障采集工作者針對處理故障所消耗的材料名稱與數量在二次細錄界面進行輸入與確認，形成詳細的材料消耗清單，及時反映現場材料消耗情況。

（6）配件檢修自動識別管理

成都北車輛段檢修配件應用RFID的思路是在需要跟蹤的檢修配件上粘貼具備抗金屬、抗磁、防塵防水、易粘易取的RFID電子標簽。在該配件收入登記環節，將唯一標志信息寫入RFID電子標簽內，使電子標簽在檢修過程中成為配件識別驗證的“身份證”；配件支出后，系統自動注銷與配件實體已綁定的RFID電子標簽信息，實現RFID電子標簽的循環重復使用。同時，在檢修流水線各個相關工位設置RFID自動識別設備，利用檢修管理信息平臺，對粘貼RFID的配件實現流向、檢修進度的追蹤。

依據相關人員崗位職責、檢修臺位的工位機配置、檢修流水線設置，從采集配件信息的需求出發，在車輛段檢修區域內部署手持式PDA識別設備、工位機一體式識別設備、固定式識別設備，實現對附著在檢修配件上RFID電子標簽的識別。

（7）配送制物料管理模式

建立包括車輛段級材料倉儲管理、檢修現場物料需求管理、現場物料管理、配送管理的統一材料管理配送體系，保證統籌安排檢修材料，及時向生產工位配送供料，減少車間生產線的物料積壓。

借助HMIS2.0全過程工位級系統涉及用戶面廣、現場PC工位機布點多的特點，將材料的需求和消耗信息直接在流水線各工序點進行收集，系統自動進行材料的合并處理，生成材料需求計劃，車輛段配送中心根據材料需求計劃向車輛段倉庫實行按需領料并配送，配送實行交接管理，配送人員手持PDA系統與現場接料人員進行材料交接，材料從倉庫出庫到材料在現場的交接實現全過程信息流跟蹤，實時的真實反映材料在倉庫的庫存量、材料轉移歸屬、現場耗用量等情況。

（8）完善質量互控網絡

完善“三檢一驗”的檢修思想，在各部件檢修流水線上設立預檢查工位，對預檢查、檢修、檢查、驗收進行分階段質量控制，實行追查管理的質量控制模式，借助信息系統可記錄部件發現故障的所在工位、時間、檢查員、檢修工作者等信息，實現實時的質量互控。

預檢查工位全面負責檢修過程的故障分析、發現與記錄，發布檢修任務，現場檢修工作者實施檢修任務，檢修工作者檢修結束完成自檢后交付檢查員進行檢查，檢查合格交付驗收員驗收，驗收合格后系統設置為良好狀態供組裝或裝車。此過程中，檢修工作者、檢查員、驗收員都可及時在信息系統中輸入發現的故障信息并反饋到檢修工位，對于檢查員發現的漏修、驗收員發現的漏檢信息系統自動進行對比，提供可追查的質量互控記錄（圖3）。

圖3 信息體系下質量互控模式

5 結束語

新信息化體系下的生產模式加強了貨車預修管理，深化了HMIS2.0系統工位級的應用，強化了配件檢修的全過程管理，完善了轉向架、車鉤、制動梁、制動閥流水線作業采集與質量互控；將RFID識別技術運用到配件檢修，實現了配件自動跟蹤；材料配送管理體系建立了車輛檢修BOM等基礎數據，實現各單位之間標準化數據的共享，形成車輛的慣性故障、配件更換量更換率的精確統計，將全方位加強車輛段內信息的規范性；

綜上所述，信息化的建設應該與車輛段的整體建設相符，隨著全鐵路貨車檢修流水線化、現代化、智能化步伐的加快和HMIS基礎建設的日益完善與豐富，在成都北車輛段建設一套符合現代化生產模式的信息化新體系，實現對貨車修時管理、生產進度監控、預檢預修管理、大部件流水線實時管理、物料庫存管理、現場物料管理與配送管理的高度集中統一，從而探索出一條建設具有特色的信息化新體系道路。

［1］ 烏曉暉.建立鐵路貨車段修管理信息系統的探討［J］.中國鐵道，2001，（8）：25－26.

［2］ 陳雄信.輪軸檢修實現信息化與自動化探討［J］.鐵道車輛，2010，（7）：30－33.

［3］ 柳紅巖.鐵道貨車信息管理系統調度子系統的開發與應用［J］.京鐵科技術通信，2004，（4）：35－36.

［4］ 陳 雷，趙長波.鐵路貨車信息管理公用數據編碼規范［M］.北京：中國鐵道出版社，2009.