南京地鐵自動售檢票設(shè)備維修管理系統(tǒng)研究

李其林 李源軍 陳 榕

（1.南京地鐵運營有限責(zé)任公司，210096，南京；2.上海艾文普信息技術(shù)有限公司，201100，上海∥第一作者，工程師）

AFC（自動售檢票）設(shè)備維修管理主要是針對地鐵自動售檢票系統(tǒng)進(jìn)行的具體維修行為與管理工作，對城市軌道交通運營具有重要意義。AFC 設(shè)備維修管理系統(tǒng)作為配套AFC 設(shè)備維修的技術(shù)管理手段，能有效提升城市軌道交通運營部門設(shè)備維修管理水平，提高維修質(zhì)量，為設(shè)備維修費用降低提供幫助。采用該系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)運營與維修管理的必然趨勢。

在通用的設(shè)備維修理論研究基礎(chǔ)上，南京地鐵也結(jié)合AFC 特點，以維保方式為前提，以自身維修模式為根本，建立了屬于自身的AFC 設(shè)備維修管理系統(tǒng)。但是，隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，AFC出現(xiàn)了設(shè)備維護管理薄弱、故障多樣化和維修難以協(xié)同、維修成本和效率難以度量、計劃維修少而故障維修多、精細(xì)化運營轉(zhuǎn)型難等問題，使得現(xiàn)有AFC 設(shè)備維修管理系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足AFC運營管理的實際需求。因此，南京地鐵需要實現(xiàn)以有效的AFC 設(shè)備管理工作為基礎(chǔ)，以準(zhǔn)確的運營調(diào)度為核心，以優(yōu)良的顧客服務(wù)水平為導(dǎo)向，建設(shè)一個標(biāo)準(zhǔn)化的AFC 設(shè)備維修管理系統(tǒng)（AFC－EMS），進(jìn)而優(yōu)化企業(yè) AFC 設(shè)備管理工作，提高南京地鐵企業(yè)效益，并為地鐵乘客提供安全、可靠、便捷的服務(wù)。

1 AFC設(shè)備維修管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

南京地鐵現(xiàn)有AFC 設(shè)備維修管理系統(tǒng)不能滿足實際運營需求，主要問題有以下幾點。

1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)沒有系統(tǒng)整合

維修／保養(yǎng)數(shù)據(jù)的收集主要由人工完成。AFC設(shè)備維修管理系統(tǒng)沒有與AFC 設(shè)備接口對接，無法利用AFC 設(shè)備事件產(chǎn)生的維修／保養(yǎng)數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)故障的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場基礎(chǔ)數(shù)據(jù)割裂。

1.2 設(shè)備維修歷史無法跟蹤

部分未列入資產(chǎn)的設(shè)備或部件／模塊沒有條形碼，AFC 設(shè)備維修管理系統(tǒng)無法跟蹤其維修歷史或周轉(zhuǎn)次數(shù)。

1.3 設(shè)備生命周期無法分析

缺乏上述的維修／保養(yǎng)歷史數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，便無法對設(shè)備或部件／模塊的生命周期進(jìn)行分析，無從分析其剩余使用壽命，也無從判斷設(shè)備的殘失率、折舊率及更換年限。

1.4 設(shè)備精細(xì)化管理無法推進(jìn)

由于沒有設(shè)備／部件的維修次數(shù)、維修歷史和周轉(zhuǎn)次數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因而不能分析庫存成本和維修成本，進(jìn)而造成無法對設(shè)備維修的換件成本、工時成本、庫存成本等進(jìn)行精細(xì)化管理；而且，基于設(shè)備生命周期分析來合理制定設(shè)備維修保養(yǎng)計劃的工作也無法進(jìn)行，設(shè)備維修管理的“維修— 反饋—成本—計劃”無法形成一個閉環(huán)，精細(xì)化管理無法推進(jìn)。

2 AFC－EMS基本思路

以工單為主線，以設(shè)備運營全生命周期管理為指導(dǎo)思想，對故障維修、計劃維護、狀態(tài)維修的維修任務(wù)、作業(yè)流程、維修報告、物料消耗等統(tǒng)一平臺管理，從而提高維修工作效率，降低運營成本，將設(shè)備維護轉(zhuǎn)化為運營生產(chǎn)力，如圖1所示。

圖1 AFC－EMS設(shè)計思路

2.1 統(tǒng)一平臺

AFC－EMS作為AFC維修工作專用的軟硬件結(jié)合的信息化系統(tǒng)，是一個統(tǒng)一的AFC 設(shè)備維修管理平臺，在一個平臺上完成所有與AFC 設(shè)備維修相關(guān)的任務(wù)：設(shè)備服務(wù)狀態(tài)的監(jiān)控統(tǒng)計和事故報警、設(shè)備的故障報修處理、設(shè)備和備品備件的管理、用工和用料的成本統(tǒng)計、維修保養(yǎng)計劃／設(shè)備采購預(yù)算／用工計劃的管理、用戶管理和維修知識庫的管理等。使用統(tǒng)一的AFC設(shè)備維修管理平臺能大大提升運營工作的效率，方便使用，方便人員之間的協(xié)同。

2.2 RFID條碼管理

AFC－EMS以設(shè)備運營全生命周期管理為指導(dǎo)思想，運用條形碼／RFID（無線射頻識別）等技術(shù)手段對AFC設(shè)備和部件／模塊的全生命周期（入庫、使用、移位、保養(yǎng)、檢修、周轉(zhuǎn)、報廢）進(jìn)行跟蹤管理。即：在自動售票機、自動檢票機等設(shè)備部件上貼上存儲了設(shè)備編號、設(shè)備名稱、使用站點，以及維修、使用基本情況等信息的RFID條碼，在檢修、維修、換件等情況下可以通過終端掃描設(shè)備更新、查詢RFID 卷標(biāo)內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)，并可把這些數(shù)據(jù)由終端掃描設(shè)備存儲上傳給AFC－EMS，如圖2所示。

這樣，所有設(shè)備和部件／模塊的基本壽命數(shù)據(jù)、狀態(tài)、維修歷史、維修次數(shù)、使用次數(shù)（交易服務(wù)次數(shù)從AFC 獲?。?、周轉(zhuǎn)次數(shù)都可以實現(xiàn)追蹤和管理，工單的執(zhí)行涉及的物料／部件成本、工時與人力成本、人員績效等都可以實現(xiàn)精細(xì)化管理。

當(dāng)然，僅從AFC 自身技術(shù)條件出發(fā)，不使用RFID 條碼，也可在AFC－EMS增加工作信息界面，人工錄入由RFID 條碼管理的檢修、維修、部件周轉(zhuǎn)等方面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.3 智慧運營

通過精確的設(shè)備／部件／模塊的基本壽命數(shù)據(jù)、狀態(tài)、維修歷史、維修次數(shù)、使用次數(shù)、周轉(zhuǎn)次數(shù)等數(shù)據(jù)積累，可以統(tǒng)計和分析每一個（或同類品）設(shè)備／部件／模塊的故障模式、頻率、壽命和故障概率，從而實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)備資源配置、優(yōu)化設(shè)備維護保養(yǎng)周期、優(yōu)化設(shè)備采購預(yù)算和計劃、優(yōu)化備品備件的庫存管理、及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備運營的薄弱環(huán)節(jié)、降低運營風(fēng)險、提升服務(wù)質(zhì)量。

總之，通過對數(shù)據(jù)的追蹤和精細(xì)化管理，以及對歷史數(shù)據(jù)的積累和分析，可以實現(xiàn)AFC設(shè)備運營的精細(xì)化管理，使地鐵企業(yè)更加靈活，更加具有科學(xué)決策的依據(jù)和能力，科學(xué)管理水平和管理能力得以提升。

3 AFC－EMS架構(gòu)與功能設(shè)計

AFC－EMS基于J2EE的系統(tǒng)架構(gòu)（見圖3），位于最底層的是數(shù)據(jù)庫，用于存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)；上面分別是中間件層（數(shù)據(jù)持久化、事務(wù)處理中間件、工作流引擎和安全規(guī)則等）、業(yè)務(wù)層和界面展現(xiàn)層；左邊是系統(tǒng)橫向切分的面向方面的框架，如權(quán)限管理、數(shù)據(jù)傳輸、異常處理、日志處理、緩存處理和基礎(chǔ)算法等；同時，本系統(tǒng)還需要留有和其它各已有系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的接口。

圖3 AFC－EMS系統(tǒng)架構(gòu)圖

從圖3可知，在AFC－EMS架構(gòu)中，業(yè)務(wù)層根據(jù)業(yè)務(wù)劃分為以下幾個模塊：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理、物料管理、工單管理、用戶管理、運行管理、維修保養(yǎng)計劃管理、報表管理、知識庫管理等，其具體功能如表1所示。

表1 AFC－EMS業(yè)務(wù)層各模塊功能表

4 AFC－EMS實現(xiàn)特點

4.1 與AFC系統(tǒng)深度集成

與現(xiàn)有AFC系統(tǒng)深度集成，可根據(jù)AFC 系統(tǒng)交易記錄獲取TVM（自動售票機）服務(wù)次數(shù)、TVM紙幣／硬幣模塊的服務(wù)次數(shù)、Gate中Token讀取模塊的服務(wù)次數(shù)等數(shù)據(jù)，然后結(jié)合該設(shè)備／模塊的基本壽命數(shù)據(jù)、狀態(tài)、維修歷史、周轉(zhuǎn)次數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，如圖4所示。

圖4 AFC－EMS與AFC 系統(tǒng)深度集成圖

此外，AFC－EMS根據(jù)AFC 設(shè)備監(jiān)控情況的時間通知進(jìn)行工單生成。

4.2 應(yīng)用狀態(tài)維修理念

目前國外的維修方式已經(jīng)逐步由預(yù)防維修轉(zhuǎn)入狀態(tài)維修，防止過維修，以進(jìn)一步降低維修成本。AFC－EMS以此理念為出發(fā)，由 AFC 設(shè)備通知，AFC－EMS生成工單后，調(diào)度維修，實現(xiàn)設(shè)備故障性維修自動性。具體狀態(tài)維修流程如圖5所示。

4.3 實施工單管理

AFC－EMS運用智能手機終端進(jìn)行工單通知、設(shè)備條形碼掃描和知識庫查詢，以達(dá)到高效及時的管理，應(yīng)用智能設(shè)備提升業(yè)務(wù)運營和生產(chǎn)力。具體工單與智能終端結(jié)合流程如圖6所示。

圖5 狀態(tài)維修圖

圖6 工單管理與智能終端運用圖

通過工單管理與智能終端的運用，可使工單預(yù)備時間、到達(dá)現(xiàn)場時間、維修時間等由系統(tǒng)自動采集，工單的工時與人力成本更準(zhǔn)確。而且，大大減少一線維護人員工單填寫工作量，提高工作效率和質(zhì)量。

4.4 運用維修知識庫

AFC－EMS建立自身知識庫，形成標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備維修工作及流程。通過移動手機終端掃描設(shè)備條形碼可以查詢已有維修知識庫，通過知識庫的運用，可以實現(xiàn)維修經(jīng)驗知識的積累，從而建立學(xué)習(xí)型組織，降低培訓(xùn)成本。

5 結(jié)語

AFC－EMS能夠關(guān)聯(lián)人員績效、功能流轉(zhuǎn)、設(shè)備條形碼等，系統(tǒng)化管理人員、物料、報修、保養(yǎng)計劃等。通過實施AFC 設(shè)備維修管理系統(tǒng)形成設(shè)備維修歷史、維修保養(yǎng)成本、設(shè)備生命周期和人員維修績效、維修知識庫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累，從而促進(jìn)運營管理模式向精細(xì)化轉(zhuǎn)變，將運營中的問題轉(zhuǎn)變?yōu)檫\營生產(chǎn)力，降低運營成本，增加運營效益，提高管理水平。

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