動車組檢修管理信息系統的研究與實現

張曉軍

（上海鐵路局 上海動車段，上海 201812）

動車組檢修管理信息系統的研究與實現

張曉軍

（上海鐵路局 上海動車段，上海 201812）

動車組檢修管理信息系統基于上海鐵路局上海動車段動車組高級修檢修的實際需要，是提高動車組檢修效率、保障動車組檢修質量和在線運行安全、充分發揮檢修一體化管理模式優勢的重要生產系統。系統采用信息集成技術和檢修一體化管理模式，將動車組檢修資源和信息進行系統整合與綜合運用，從而提高了動車組檢修效率，保障了動車組檢修質量，確保了動車組在線行車安全。

動車組；高級修；信息系統；行車安全

隨著高速鐵路運營里程的不斷增加，動車組開行量越來越大，動車組高級修數量呈逐年快速增長趨勢，預計全路動車組保有量達到1 500自然組時，各型動車組年均三、四、五級檢修（高級修）總量將達625自然組，動車組能否高效率、高質量開展檢修是保障動車組安全運行的重要基礎。一個檢修單位要實現高效的動車組檢修，不僅僅需要科學的生產設計布局、先進的工藝流程與工裝設備，而且還要有與其生產規模和先進性匹配的管理軟件。上海鐵路局上海動車段作為全國的4大動車組檢修基地之一，承接了大量的檢修任務，由于目前使用的信息系統設功能偏重于體現動車組的運用信息，并不能滿足動車組高級檢修業務的需求，及實現對多種車型動車組技術管理兼容的需求。

所以基于動車組的高級修管理，創建一套可適應于不同車型動車組的檢修布局、檢修流程和生產組織，且能實現對動車檢修基地調度、作業、技術、物流、設備、安全、質量、成本、系統維護等全面信息化管理的系統成為高級修的迫切需求；本文立足于上海鐵路局CRH2/3型動車組運用、檢修實際，設計了具備動車組檢修計劃自動化編制、檢修資源信息一體化管理、“工位級”檢修作業質檢全面監控的動車組檢修管理信息系統。系統以“自動數據采集、科學安排生產、高效質量卡控、數字綜合展示、智能維修支持、現代檢修管理”為目標，對保障動車組檢修高質高效運轉、安全高效運行，以及動車組提速開行提供強有力的信息化支撐。

1 研究思路

上海鐵路局動車組檢修管理信息系統負責所轄動車基地的動車組高級修檢修管理。目前上海動車段動車基地承擔CRH2/3型動車組三、四級檢修業務，其中三級修為轉向架分解檢修，四級修為系統分解檢修。其業務特點可概括為：生產管理精益化、生產組織專業化、技術標準領先、檢修方式高效化。上海動車段前期承修了近200余組標準列動車組高級修，在生產調度計劃編排、檢修用料配送、生產組織安排、設備工裝驗證及工藝流程優化等方面積累了大量的實際經驗。動車組檢修管理信息系統依據這些實踐經驗，以優化動車組高級修工藝布局、物料配送制度、人員組織結構及安全質量分析管理為契入點，以檢修計劃編排這一生產組織關系為紐帶，通過串聯檢修工位的車種車型、修程修制、工位信息、質檢作業、材料配件、檢修臺帳、技術文件、工裝工具、設備、故障信息及作業人員時間等檢修資源信息，充分反映在修動車組各個檢修工位的配件儲備充裕程度、設備工裝工具完好信息、檢修臺帳填寫進度及慣性故障的按期錄入等基礎作業情況，實現動車組檢修資源信息一體化管理。這些功能的實現可在現有動車組管理信息系統的模塊分布及功能劃分的基礎上，以上級部門下發的動車組高級修月度檢修計劃為綱領，建設規劃了調度管理為主線，體現作業、技術、物流、設備、安全、質量、成本及系統維護管理為分支子系統的信息化檢修管理模式，實現動車組檢修計劃的自動生成及生產中質檢、物料、工具和設備等子系統信息共享。同時，對動車組檢修管理信息系統與動車組運用管理信息系統的關聯進行整理，搭建起兩種系統在車組車種車型、檢修故障、關鍵配件更換信息等方面資源共享的橋梁。

2 系統架構

圖1 系統總體架構

動車組檢修管理信息系統管理模塊組成如圖1所示，將動車組整個高級修所涉及的生產調度計劃、技術支持、物料配送、設備工裝、質量安全及成本費用等信息進行統籌運營和綜合管理，滿足組織機構分級管理要求、兼容多種車型動車組技術管理、適應不同車型檢修布局、工藝流程和生產組織模式。

調度管理以鐵路總公司下發的月度高級修檢修計劃為生產指導，根據段高級修各檢修工序/節拍的檢修能力、在修動車組檢修臺位周轉占用及整體檢修進度等情況，合理安排動車組進車、出車時間和檢修資源（臺位、材料、人員等）并能夠匯總和分析子系統反饋上來的情況，及時作出合理響應，實現檢修產能及檢修資源利用最大化。作業、技術等8個輔助管理以調度管理為中心，將在修動車組所需各類檢修資源信息提前發布至現場各檢修工位，指導現場檢修作業并實時反映動車組組成部件的各檢修狀態及進度，并及時向調度系統反饋基礎工位的信息及生產中的各類問題，綜合分析各檢修工位檢修資源利用率，完善現場生產關系，實現對生產效率的提升，保障動車組高級修檢修質量。

3 主要功能及應用

3.1 功能介紹

動車組檢修管理信息系統是以管理對象的性質劃分，分別涵蓋了生產調度計劃、生產經營管理兩方面。其中，生產調度計劃是生產的指揮棒，系統中的調度管理子系統主要功能就是用來發布指揮信息，實現對現場檢修工位為基本生產單元的作業組織和資源調配；同時也通過工位終端來反饋生產即時信息，體現檢修工位執行計劃的程度。生產經營管理包括作業管理、技術管理、物流管理、設備管理、安全管理、質量管理、成本管理、系統維護8個子系統，這8個子系統的初始信息由調度子系統來提供，調度子系統的即時信息由8個子系統來反饋，它們間的關系可形容為：調度子系統是8個子系統的“服務器”，8個子系統是“分機”。

3.2 信息化的現場應用

動車組的檢修由若干個基本工序（工位）構成，信息系統的管理也是由各個工位的信息化來實現。信息化的現場應用以典型工位作為參照，例如CRH2A型動車組的3級修轉向架組裝工位：

（1）通過錄入基礎數據，形成各子系統的原始信息庫。例如：一列動車組的共有8輛車，16個轉向架，24臺牽引電機，32條輪對，32個空氣彈簧（錄入物料管理系統）；每個轉向架的三級修周期為6天；每輛轉向架的組裝時間為3 h，每月有22個工作日（錄入調度系統）；將這些基本條件之間原始數據進行錄入后將數據間的邏輯關系進行整理，并形成一定的計算程序。

（2）通過調度系統發布給工位生產指令。如調度系統發布指令：本月將有11組CRH2A轉向架進行三級修，每列轉向架必須在7天內完成。轉向架組裝工位將接收到實施節點表：工位必須每日完成4輛轉向架的組裝；2天內必須交付給下一工位共16個轉向架；該工位每日工作時間需4個3 h，共計12 h，等等。

（3）通過分支模塊發布生產輔助信息。如接收到調度生產指令后，物料系統將發布以下指令：需物資儲存庫立即準備24臺牽引電機、32條輪對、32個空氣彈簧、64個垂向減振器、24個齒輪箱吊桿、4個排障裝置等部件，于當日2 h后將12臺牽引電機、16條輪對、16個空氣彈簧、32個垂向減振器、12個齒輪箱吊桿、2個排障裝置送至組裝檢修工位，送至后由組裝檢修工位信息系統終端向調度系統發送回執，且于當日工作4 h后將剩余部件送至工位；設備管理系統將發布以下指令：轉向架組裝工位需要構架輸送車、轉向架尺寸調整臺、部件起吊設備、轉向架組裝機這4項設備進行點檢試運轉，工具管理間需配備扭力扳手23把待扭力校驗，轉臂支撐工裝8個需配備到位等信息；作業模塊發布指令：工位人員確認現場具備條件后，進行作業記時，3 h后完成的第1個轉向架需送至下一工位，轉向架組裝工位又將接受第2個轉向架組裝的生產指令，直至12 h后完成當日檢修任務。

其它子模塊的工作原理類似，當每個生產節拍完成后，由生產基礎工位對指令信息進行完成確認，能階段性地對檢修數據進行反饋和修正。

3.3 信息化的應用效果

（1）實現動車組高級修檢修生產調度計劃的自動編排并即時發布。調度系統根據上級計劃自動生成生產計劃，系統可根據在修動車組檢修臺位占用整體進度實際情況，計算機科學合理安排動車組進出車時間、檢修臺位及日生產檢修計劃等檢修信息，并自動發布至各檢修工位。

（2）實現檢修工位“菜單服務”功能。實現檢修工位在修車組的車種車型、修程修制、工位信息、質檢作業、材料配件、檢修臺帳、技術文件、工裝工具、設備、故障信息及作業人員時間等檢修資源信息“點餐”服務，為檢修作業提供便利。

（3）實現故障預警、閉環及分析管理。規范故障錄入、審核及閉環處理，以檢修工位為最小統計單元，分車型分系統分類別實施故障信息統一管理。

（4）實現動車組高級修檢修信息化管理。隨著基地高級修檢修產能逐年提升，最終將達到年檢修250輛標準列動車組高級修的設計能力。為做好動車組高級修各類檢修臺帳及其它信息存檔工作。

4 關鍵技術

（1）動車組高級修檢修計劃自動編制技術。依據基地高級修檢修能力及在修動車組修竣出車計劃，根據檢修臺位周轉情況，計算機統籌規劃合理安排動車組進出車時間、檢修股道，自動生成并發布該車組的月/列/周/日檢修生產計劃。同時具備生產異常情況下各類型檢修計劃自動調整功能，以提高檢修效率，確保檢修計劃的兌現。

（2）動車組故障統計分析管理技術。建立統一清晰的檢修工位故障分類體系，研究動車組故障的唯一編碼和故障字典，實現檢修工位故障錄入的自動選擇；對于檢修工位新發現的故障，實施權限錄入及審核，形成車型-故障匯總典庫，建立故障報警機制。

（3）動車組物流配送管理技術。在自動生成檢修計劃的同時，自動生成各檢修工位的物料需求計劃和物料最小量化配送制度。統計分析檢修工位物料配送、消耗及報廢等實際情況，建立倉庫物料高低存儲量管理。

（4）動車組關鍵部件全生命周期跟蹤管理技術。對動車組關鍵部件進行唯一編碼，建立關鍵部件全生命周期模型管理，記錄其從配屬到報廢全過程靜態履歷、走行公里、動態維修信息、故障信息和配件更換信息等動靜態履歷，實現動車組關鍵部件的實時跟蹤，方便動車組檢修信息查詢和錄入。

（5）動車組維修成本綜合分析技術。實時記錄動車組檢修中的人員的工時、配件材料更換信息，同步統計動車組維修成本，為動車組運營經濟效益分析提供數據。

5 結束語

基于上述系統架構、功能和關鍵技術，組織研發了動車組檢修管理信息系統，計劃在上海動車段動車基地進行實施。根據初期設計及預想，此系統的應用將較好地實現動車組各類信息的管理和快速查詢、動車組高級修檢修計劃自動編排、檢修生產過程的安全作業卡控和進度監控、動車組故障閉環管理、檢測檢修設備的自動化監控和信息化維修、配件高低倉儲量預警、以及動車基地人員的一卡通管理，為動車組高效檢修、安全生產和現代化管理提供重要支撐。

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[5] 孫雪娟，葛正義，張 春. 高速鐵路動車組檢修計劃方案的探討[J].鐵道建筑，2004（12）.

責任編輯 徐侃春

EMU Overhaul Management Information System

ZHANG Xiaojun
( Shanghai EMU Depot, Shanghai Railway Administration, Shanghai 201812, China )

Based on the practical requirement of EMU overhaul on Shanghai EMU Depot, EMU Overhaul Management Information System was an indispensable production system which increased EMU maintenance efficiency, guaranteed repair quality and operation safety, made full use of advantage of the integrated maintenance management mode to the best. This System was recommended the technology of information and repaired process integration, synthetically combined and applied the resource and data with regard to the entire EMU overhaul processes, in order to promote production eff i ciency and ensure EMU driving safety.

EMU; overhaul; Information System; driving safety

U279∶TP39

A

1005-8451（2014）08-0023-04

2014-01-09

張曉軍，高級工程師 。