依托數字化系統，強化檢修過程控制，提高制動閥檢修管理水平

安彥照，高 陽

（大秦鐵路股份有限公司 太原北車輛段，山西太原030051）

依托數字化系統，強化檢修過程控制，提高制動閥檢修管理水平

安彥照，高 陽

（大秦鐵路股份有限公司 太原北車輛段，山西太原030051）

論述了制動室數字化改造的必要性，同時以大秦鐵路股份有限公司太原北車輛段制動室數字化改造為例，闡述了制動室數字化改造的基本框架及取得成效，制動室數字化改造后實現了制動閥檢修全過程的檢修信息無紙化、卡控制度機控化、實物流與信息流同步化、風險研判數字化，確保檢修工藝徹底落實，防止簡化工藝，有效控制了不合格品的流出。

數字化；制動室；制動閥

隨著新結構、新材料、新技術在鐵路貨車上的廣泛應用，大部件折裂、切軸、車鉤分離等故障基本的得到了有效控制，制動配件故障已成為貨車慣性故障之一，尤為突出的表現在制動閥故障，已成為影響貨車安全和運輸秩序的主要故障。根據中國鐵路總公司關于貨車典型故障數據統計，2013年、2014年制動閥故障已占貨車故障總件數的30～40%［1］。為解決貨車制動閥慣性質量問題，提高制動閥檢修質量按照《中國鐵路總公司運輸局關于印發＜制動閥檢修研討會會議紀要＞的通知》（運輛貨車函［2013］259號），太原北車輛段于2013年3月份開始對制動室進行數字化改造，實現了檢修過程實時監控、檢修數據實時共享，實現了制動閥檢修質量顯著提升。

1　數字化制動室的架構

為提高制動閥檢修管理水平，從制動室的工藝裝備、工藝落實、管理規范、信息共享、檢修過程實時監控、故障統計分析、人員素質、質量評價和工作環境等方面入手，2014年建設了太原北車輛段數字化制動室。

（1）優化制動室工藝布局，全面落實檢修工藝。細分工序、工位，增設初試驗、機研、平面度檢測崗位，通過引進新工裝、新檢測手段，有針對性的指導制動閥檢修，保證制動閥的檢修。如，對現車卸下來控制閥主閥在收入后首先進行初試驗，研判制動閥故障所在，有針對性的指導制動閥檢修，同時對初、終試驗數據進行對比，客觀評價制動閥的檢修質量，及作業者的業務水平。

（2）構建兩流一網，強化質量互控。與北京京天威科技發展公司共同研發智能化檢修系統，運用目前較成熟的物聯網技術，以電子標簽為載體，實現信息流的自動采集、傳輸；按照工序間的技術邏輯關系，構建崗位互位體系，同時在各崗位增設報警功能，在入庫前設立質檢門，有效卡控不合格制動閥的入庫。實現了實物流與信息流的同步流轉，實物狀態與相應記錄信息全過程實時同步，相互印證、制約，形成了完備的質量控制網絡，大大提升了質量控制能力。

（3）加強數據分析，提升整體管理。通過對制動閥返修原因、試驗臺標定數據、作業者返修閥、初終試驗數據對比等數據的實時統計分析，實現對試驗臺、工作者、制動閥狀態進行評價。通過每周、每月、每季應對所有試驗結果及標定數據進行統計、對比、分析，選出一次合格率明顯偏高的試驗臺進行檢查調整。對工作質量較落后的工作者，按零故障交檢的要求組織分析，幫助工作者提高作業水平。每月、每季、每年按使用時間、型號、生產廠家對檢修閥的試驗結果進行統計、對比、分析，根據一次合格率、初次試驗與末次試驗指標改善情況、超標品比例等指標，確定安全風險較高的重點閥、廠家，按故障溯源的要求進行分析，確定制動閥故障分布規律，對風險高的閥要進行重點檢修。

2　數字化檢修系統的設計方案［2-3］

制動閥檢修工藝流程見圖1。

（1）以RFID電子標簽為載體與待檢修的主閥、緊急閥綁定，吸附在閥體固定位置，在檢修過程中通過射頻U H F超高頻一體機讀取電子標簽信息，制動閥的檢修信息通過自動讀取或手工錄入的方式錄入后臺服務器，能夠有效的取代紙質檢修記錄，避免紙質記錄在檢修過程中的各類弊端。

（2）以各零配件、各標準、各工序、各工作步驟之間的技術邏輯關系建立質量互控要求，將互控制度的落實由人控向機控轉換，由單點質量控制變為多點質量互控。

圖1　制動閥檢修工藝流程圖

（3）工件測量的檢測采用方便的數字化測量工具，檢測數據信息由自動錄入取代手工數據填寫，并設有預警功能，當檢測數據超出規定范圍時報警提示配件尺寸過限，有效卡控不合格配件的流出，防止檢修數據的錯填、漏填，降低勞動強度。

（4）采用統計學方法進行生產和質量分析，對制動室的設備工裝、作業人員及產品質量實現數字化管理。

（5）信息管理系統可通過有線和無線WIFI網絡實現與HMIS系統的無縫連接，能夠兼容閥各類檢修設備信息的實時導入，硬件部分使用體積小、可靠性高、接口豐富的工業平板電腦，可以通過USB或者無線WIFI形式獲取讀卡器的RFID信息。

3　數據分析系統的設計

3.1數據共享管理模塊

制動閥收入時根據車號，可以攜帶前次定檢錄入的制造編號、材質、型號，并同電子標簽綁定。同時系統將該閥在前個運行周期中5T、運用、臨修制動故障及初試驗信息直接反饋到制動閥收入、檢修、研磨、試驗工位，實現有針對性的指導檢修。

3.2數據統計分析管理模塊

通過對各崗位檢修數據及試驗數據的采集，能夠實時對各類數據進行分析，并以柱狀圖、折線圖等圖形化形式表現，能夠直觀的反應現場生產中存在質量隱患，并對趨于失效的數據進行預警。

（1）檢修信息綜合統計分析

對基本生產數據進行匯總統計，可隨時統計查詢任一時間段檢修基礎數據，同時根據自定義統計要求，形成各類生產用電子報表，為生產組織、檢修計劃、配件儲備等提供可靠依據。

（2）檢修作業計劃實時監控

對當日制動閥各工位收入時間及檢修時間實時顯示，將每日檢修進度直觀展示出來，對各閥當前所在工位以色標顯示。

①車輛段調度指揮中心可根據每日制動閥檢修情況統籌安排全車輛段生產作業計劃。

②對各工序檢修時間自動統計，查找制約制動閥檢修效率的具體工位，分析影響該工位生產效率的因素，及時制定措施予以解決。

3.3試驗臺標定數據統計分析

為進一步提高試驗臺精確度，確保試驗數據的準確性，太原北車輛段研究并試行了《試驗臺反比對（標定）制度》，認為設定5套不同故障的控制閥主閥作為標定閥，每日機能試驗合格后隨機抽取1套標定閥對試驗臺進行標定。通過設定的故障標定閥檢驗試驗臺的準確性，在檢測到試驗臺性能異常時及時組織處理，有效的保證了試驗設備的穩定性和準確性。同時將標定數據接入智能化檢修系統，通過系統自動統計分析，確定了判定試驗臺不合格項的控制范圍，當標定過程中預設試驗不合格項超過規定的上、下限時，系統自動提示、報警，實現了試驗臺標定過程的自動監控。2014年在通過標定檢驗發現試驗臺故障13次，并根據檢驗結果提報試驗臺的大修計劃。通過對關鍵試驗環節的卡控，有效的保證了制動閥檢修質量可靠。

3.4初試、終試數據比對分析

將終試指標明顯改善作為評價制動閥檢修質量的重要標準。利用智能化檢修系統，實現對初試與終試試驗數據自動比對，在終試試驗工位以色塊形式直觀展示對終試驗指標低于初次試驗的制動閥，全數返修，由車間技術員組織檢修人員進行溯源分析。自2014年6月制動閥初試驗臺投入使用后，我們對6～9月份終試等級低于初試等級制動閥進行溯源分析，找出了等級下降的主要原因在于作業人員組裝手法存在不足，我們制定了《制動閥故障檢修作業指導書》，針對常見的制動閥終試驗性能指標下降問題，制定了制動閥的最佳組裝順序及組裝風險點，使得制動閥等級下降率由原來的8%下降至0.7%，基本消除了制動閥的等級下降率。

3.5返修原因帕累托分析

帕累托分析法是統計學中廣泛采用的一種分析方法。簡單的說就是找出重點問題，進行有效控制，取得顯著效果。利用智能化檢修系統對制動閥返修原因進行統計，通過采集制動閥試驗時的不合格項，查找出累計數量較多的不合格項，組織職工進行分析，制定針對性措施，提高一次檢修合格率。統計了2014年3～5月份制動閥返修原因主要集中在研磨質量不高，為了提高研磨質量太原北車輛段購置了自動研磨設備及平面度檢測設備，從根本上解決了制動閥研磨質量不高問題，在自動研磨設備及檢測設備使用以來，太原北車輛段基本無因研磨不良引起的返修閥，2014年6～7月份制動閥一次合格率由原來手工研磨的91.3%提升到96.5%。

3.6關鍵零部件故障統計分析

系統通過采集各工位錄入配件檢修、更換信息，自動統計各型配件故障原因及更換數量，進行匯總。通過對關鍵零部件的匯總統計，分析不同廠家制動閥易損壞部位，明確檢修重點，有針對性的指導檢修。同時通過分析，可有效控制制動閥檢修成本核算和配件儲備采購工作。

3.7檢修人員返修率統計分析

工作者返修閥數的實時統計，是評判職工業務素質的基本方法之一，通過對返修閥數、返修率的統計，以柱狀圖的形式直觀顯示，定期評比晾曬。同時結合返修原因、報廢原因、初試與終試比對等指標分析，查找工作中易忽視，難控制的作業項點，進行重點幫教，提升制動閥檢修人員的作業技能。如通過對組裝人員的等級評價，對制動閥檢修作業人員實行輪崗制，選擇組裝返修率最低的作業人員進入制動閥組裝崗位，并針對不同組裝者較突出的返修原因進行針對性的培訓及重點盯控。

4　結束語

制動室的數字化改造解決了制動閥檢修中的各類疑難問題，實現了制動閥檢修全過程的實時卡控，通過對各類檢修數據的實時統計分析及研判，能夠有效研判影響制動閥檢修中的各類因素，進行針對性的解決，達到精細檢修的目的，提高了制動閥的檢修精度和一次檢修合格率，提高了工作效率。2014年來太原北車輛段未發生1起因制動閥被鐵路局、中國鐵路總公司定責的制動閥故障。

［1］ 陳雷，張斌.我國鐵路貨車車輪技術發展［J］.中國鐵路，2006，（529）：53-55.

［2］ 中國鐵路總公司.關于印發《制動閥檢修研討會會議紀要》的通知［Z］.2013.

［3］ 中華人民共和國鐵道部.鐵路貨車制動裝置檢修規則［M］.北京：中國鐵道出版社，2008.

［4］ 劉順忠.數理統計理論、方法、應用和軟件計算［M］.武漢：華中科技大學出版社，2005.

Based on Digital System，Strengthen the Control of Maintenance
Process，Improve the Management Level of the Brake Valve

AN Yanzhao，GAO Yang
（Taiyuan North Vehicle Depot，Daqin Railway Co.，Ltd.，Taiyuan 030051 Shanxi，China）

This paper discusses the necessity of the digitization of brake chamber，takes Taiyuan north car depot＇s digitization of brake chamber of Daqin railway co.，Ltd.as an example，and describes the basic framework of digitization of brake chamber and its achievements.After the digitization of brake chamber，it can make the information of the whole brake valve＇s maintenance process paperless，card control of mechanical control technological，material flow and information flow synchronous and risk judgments digital，which can ensure complete implementation of the maintenance process，prevent simplifying the process and effectively control the outflow of the defective products.

digitization；brake chamber；brake valve

U272.351

A doi：10.3969/j.issn.1008-7842.2015.04.30

1008-7842（2015）04-0124-03

9—）男，工程師（

2015-05-14）