磁浮生產系統設備維護管理系統實施分析

湯丹

摘 要：該文以上海磁浮示范運營線（簡稱“示范線”）生產系統維護管理與計算機化的維護管理系統為研究對象，指出了磁浮所有生產系統的維護特點，介紹了生產系統維護管理和維護管理系統（Maintenance Management System，簡稱MMS）的應用架構與主要功能模塊，論述了MMS對支撐示范線安全、可靠、經濟運行的重要性和企業資產管理系統（Enterprise Assets Management，簡稱EAM）應用的重要發展，介紹了MMS研發工作以及在示范線實施MMS的成功經驗，以期為軌道交通企業維護管理與核心業務的管理信息系統建設提供幫助與借鑒。

關鍵詞：磁浮交通 維護管理 維護管理系統 診斷系統

中圖分類號：U29 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0128-02

上海磁浮示范運營線（簡稱示范線）是世界上第一條高速磁浮商業運營示范線，它已經順利投入運營十年多。示范線生產系統包括運行控制系統（簡稱OCS）、牽引供電系統（簡稱PPP）、車輛系統、線路道岔系統等，在工程建設初期，上海磁浮交通發展有限公司（簡稱磁浮公司）即組織所有生產系統的運行維護管理人員與IT人員深入研究德國磁浮試驗線的設備維護管理經驗，借鑒國內外資產密集型企業先進的運營維護管理模式，結合示范線的實際情況，有力地進行維護管理組織和MMS研發工作。在示范線運營期間，磁浮公司繼續優化維護管理和組織工作，全面深入地開展MMS實施。

該文指出了生產系統的維護特點，介紹了MMS的應用架構與主要功能，論述了MMS對支撐磁浮安全、可靠、經濟運行的重要性和企業資產管理系統應用的重要發展，介紹了生產系統維護管理、MMS研發與實施的經驗與成果。

1 生產系統維護特點

示范線生產系統的維護工作分為：計劃內維護和計劃外維護工作。計劃內維護工作包括：巡檢工作、保養工作、計劃維修工作。計劃外維護工作包括：故障緊急維修與故障非緊急維修。巡檢計劃、保養工作與計劃維修工作一般都是周期性地進行，周期性的維修計劃與任務可由MMS向運行維護管理人員進行提示。對由巡檢、保養產生的維修工作可在計劃維修工作中進行處理，維修準備充分后實施維修，巡檢、保養、計劃維修處理的結果將在MMS中予以歸檔。所有生產系統各有一個診斷系統，在線監測系統運行狀態，在發生設備故障時報警，并將此故障信息傳送至MMS，由運行維護管理人員對故障進行評估，決定是否進行故障緊急維修還是待運行結束后維修。所有故障緊急維修和計劃外故障非緊急維修處理的結果都需在MMS中記錄和歸檔。

圖1反映計劃內維護的工作策略。維護管理人員使用診斷系統發送的運行數據結合供貨商提供的計劃維護數據，通過MMS高效地處理計劃內維護工作。

磁浮維護管理人員采取以設備狀態維修為目標的計劃外維護策略，在MMS上使用診斷系統發送的故障診斷數據處理計劃外維護工作。

2 生產系統維護管理和維護管理系統

示范線采取以部件實際狀況維護結合預防性維護的策略，其技術前提主要是：診斷系統、運行出錯的允許范圍、系統與部件冗余設計及檢查過程、計算機化的維護管理系統。

診斷系統監控生產系統的運行狀態，辨識系統設備故障狀態或失效狀態，并顯示給運行人員和生產系統維護人員。

在中央調度室及維修基地調度室里均配置所有系統的診斷終端，在診斷系統的終端上顯示了所有收到的故障信息，每條信息都有一些對應的補充信息，比如受影響的計算機、相關部件及位置等。操作人員可以及時發現故障信息并告知相關維修人員。同時診斷系統可以提供該故障的詳細信息。

MMS是為示范線運營維護提供計算機化管理的管理信息系統。通過MMS支持生產設備的維護管理與物資保障管理，使示范線維護工作做到計劃科學、狀態監測、過程可控、歷史可溯、信息共享。

MMS應用架構見圖3，其反映：MMS主要功能模塊、各功能模塊之間的數據聯系以及與各專業診斷子系統的關系。

MMS主要應用處理流程間見圖4。

MMS計劃內維護可概括為：做什么、何時做、如何做。預防性維護有基于日期和基于運行數據兩種。MMS根據預防性維護的日歷周期和維護記錄以及運行數據值計算并羅列到期要執行的預防性維護任務，維護人員針對要執行的維護任務生成并下達工單，通過執行工單來完成計劃內維護工作。

MMS計劃外維護可理解為：當診斷系統檢測到設備故障，通過診斷系統與MMS的接口程序，將診斷故障信息傳送到MMS，運行維護管理人員通過MMS生成并確認故障報告；運行維護管理人員依據故障報告，通過MMS開出維護工單，完成工單計劃工作（主要包括操作步驟、操作說明、計劃人工、計劃物資、計劃工具等）后將工單打印下達給維護工人執行維護任務；維護工人持工單到現場進行維護操作，如果有必要，應根據工單填寫領料申請向倉庫領取相應的備件，操作完成后在MMS中登錄工單執行的實際情況，主要應記錄換件情況、操作情況；當維護工人任務執行完畢后，由維護質量檢查人員進行質量檢查，填寫質量檢查信息，確認無誤后，維護管理人員將維護工單關閉，并通知故障管理人員，相應故障的維護處理工作已經結束；故障管理人員確認故障已經成功消除，將相應故障報告關閉。

3 MMS實施經驗

磁浮MMS實施經驗歸結起來，主要應落實下述幾方面工作。

（1）需從工程建設初期，要求供貨方提供MMS實施的設備基礎數據、計劃內維護數據，提出并實現MMS與診斷系統的仿真調試；（2）業務需求分析的確認：通過業務調研、收集信息，必須使業務需求真正被軟件開發人員理解、提煉；（3）軟件需求分析的認知：在軟件需求分析階段，通過開發演示軟件，詳細介紹軟件界面、軟件功能、軟件操作，使業務人員形象地了解了軟件功能，同時也能繼續細化業務需求分析工作；（4）選擇主流的軟件技術架構；（5）做好MMS實施的基礎數據準備工作；（6）成立項目實施指導小組和項目實施小組，開展MMS實施工作；（7）在MMS應用過程中，不斷細化需求、完善功能。

4 MMS應用的重要發展

示范線的MMS應用的重要發展主要體現在以下兩個方面。

其一，通過MMS，建立運行維護關鍵績效指標體系，支持運行維護的績效管理。例如，目前MMS中，針對“事前”，引入了評判系統運行維護質量的關鍵指標平均修復時間（MTTR）和平均無故障時間（MTBF），建立預防性維護方案。依據預防性維護方案，提前排除導致故障或影響運營的隱患，確保設備性能質量和技術保障能力的標準化和規范化，實現預防性為主，搶修為輔的運行維護目標。其二，通過MMS獲取的生產系統運行維護數據，并結合數據挖掘工具進行設備故障與狀態分析。目前，運行維護人員與MMS研發人員基于運行維護管理需求，已開展了磁浮典型設備故障與狀態分析，通過典型設備故障成因分析、故障處置手冊、故障三要素分析、故障統計分析、故障關聯分析、故障發生和維護處理的相互關系分析，結合典型故障數據庫的各項實際案例，探索建立典型設備故障分析決策模型；通過預防性維護研究、故障發生狀態預警模型研究等方面工作，提出預防性維護的依據指標與方法，探索建立磁浮典型設備狀態分析決策模型。

5 結語

目前，我國軌道交通行業就生產系統維護管理與維護管理系統研發與實施積累了豐富的理論知識和實踐經驗，磁浮生產系統維護管理和維護管理系統建設的工作，反映了上海磁浮示范線維護管理與MMS發展的現狀、問題與MMS應用的重要經驗，也為我國軌道交通企業與其他資產密集型企業的運營維護管理工作具有借鑒意義。

參考文獻

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